高速列车监测数据的奇异性特征研究

针对高速列车运行中的状态表征问题,提出基于监测数据的多重分形谱参数描述高速列车状态的新方法,计算了监测数据的多重分形谱,分析了多重分形谱参数与列车状态之间的关联关系,提取了多重分形谱的宽度(Δα)、分形维数差(Δf)和谱偏斜度k 3个参数为高速列车状态的特征。实验结果证明了多重分形谱参数能描述高速列车的运行状态,列车的状态发生了变化,监测数据的多重分形谱参数也随之发生变化。     

天然岩石裂缝表面形态描述

天然岩石裂缝的性质与其表面形态紧密相关,描述裂缝的表面形态是深入分析裂缝力学性质和导流能力的基础。首次利用光电三维面形自动测量系统,测量了五1块沉积岩裂缝的表面形态,通过频谱分析得出了描述岩石断面形态的两个参数:分形维数和比例系数C。在对裂缝合成表面的频谱分析时,得出了描述裂缝两表面相关性的参数:裂缝的特征尺度。这些参数在分析裂缝井下闭合规律中是不可缺少的参数。     

分形刍议

阐述了分形理论的产生过程、研究对象、特征性质及其研究工具——分维的概念,给出了分形图形维数的三种常用定义:Hausdorff维数、Box维数和相似维数。     

基于分形插值理论的上证综指的分形特征分析与实证研究

基于迭代函数系统,以及分形插值理论的仿射变换,给出了反映股票价格波动的分形插值图形,并以上证综指收盘价的170个数据为基础,利用Matlab软件和FractalFox软件计算其盒维数,对上证综指的分形特征进行了分析。同时,在大样本数据中选取若干个插值点,使用分形插值方法在Matlab软件上绘制出上证综指的分形插值图形。最后研究了上证综指时间序列曲线和分形插值函数曲线的分形维数与Hurst指数,对上证综指的波动性及长期相关性等特征作了进一步的讨论。     

低气压下三维分形电弧放电现象的研究

为研究电弧放电的特征和大气压强的关系,采取针-板电极放电实验,在其他条件不变的情况下,给放电电极加相同的高电压,进行多次实验,通过真空泵对放有电极的真空室抽气来改变实验环境的气压。对实验过程中采集到的电弧放电通道的图像进行三维还原,并通过分形维数的盒维数法计算出不同气压下电弧放电通道的分形维数,分形维数越大表示放电通道越曲折。研究结果表明:放电通道的分形维数随气压的升高而呈上升趋势。     

干散货航运价格指数分形结构研究

运用分形分布理论对国际干散货航运价格指数的分布结构进行研究,对价格指数序列的Hurst指数及盒维数进行估算,结果表明干散货航运价格指数时间序列具有尖峰厚尾及长期记忆性等分形分布特征。通过对分形分布与正态分布拟合结果的比较发现,正态分布会高估时间序列的收益,并低估其风险,而分形分布能够更好地对其进行拟合,本文对运价指数序列的分形分布参数进行了估算。     

济南都市圈城镇体系分形研究

以济南都市圈为例,对其城镇体系等级规模和空间结构的分形特征进行了实证研究,计算出了济南都市圈等级规模分形维数和空间结构分形维数,结论如下:济南都市圈城镇数量和规模分布不均匀,区域集聚力不强,一体化程度不高.由此提出济南都市圈城镇体系建设的优化途径.     

大庆原油加剂前后的蜡晶分形特性研究

针对蜡晶颗粒定性描述存在的不确定性问题，探讨了蜡晶形态的定量表征方法，提出基于蜡晶体积特征的粒度分布分形模型。以大庆南三联原油和林源原油为研究对象，采用流变学测试法与影像分析技术，测试它们加剂前后的析蜡过程及粘温特性；采用NcMiVnt图像分析软件，处理试样析蜡过程中的蜡晶形态图像，确定蜡晶粒度分布分形维数；进而分析温度与流动改进剂对原油蜡晶分形特性的影响。结果表明，基于蜡晶颗粒体积特征的分形模型可定量表征蜡晶形态；两种原油加剂前后的蜡晶分形维数随温度降低而增大，其析蜡量及蜡晶颗粒数量一般随之增加，宏观表现为原油低温流动性变差；两种原油加剂后的蜡晶分形维数明显增大，而蜡晶颗粒数量大幅减少，宏观上呈现出原油低温流动性提高。     

热线温度场稳定性的实验研究——李雅普诺夫指数和分形数

对热线温度场的稳定性进行了实验研究.得到了周期解和准周期解的自相关功率谱线.李雅普诺夫指数可以表征动力系统的形态.分形数则可以表征混沌程度.李雅普诺夫指数和分形数随参数的变化,定量地表征了非线性系统运动形态的演变,用实验数据计算得到该动力系统的李雅普诺夫指数LE_1>0,但LE_1《1,且LE_1→0,分形致为2相似文献   

分形在超细微粒粒度测试中的应用

提出了用分形理论来建立微粒布朗运动特征模型的设想,并从理论上阐明了它的有效性。在此基础上进行分析,得到了模型的分形特征和微粒尺寸参数间的关系。结合图象信号处理技术,可从计算的分形维值中获取粒度信息,进而可得到一种超细微粒粒度测试的方法。     

注气开发驱替前沿的离散渗流模型

注气开发生产过程中产生的驱替前沿是一个气油交替的突变界面，在数学上是一个间断界面。常规的Muskat分相渗流模型只适用于连续介质的油藏，根据气驱毛细管中的驱替现象，将通过前沿界面的产气量分解为2部分，即气驱油和气驱气产生的流量，以渗流微元为对象，建立了离散形式的渗流模型。通过实例可以发现，分相驱替加权法模型预测的注气饱和度的分布更为合理。     

利用储集层非均质性分维模型研究流动单元

针对流动单元的划分方法提出了一套利用非均质性分维模型定量研究陆相储集层流动单元的方法和流程。该方法利用储集层非均质性分维模型有效地划分储集层宏观流动单元和微观流动单元,并为二者的划分提供参数依据;在储集层沉积微相研究和层组逐级细分对比的基础上,从取芯井入手,通过聚类分析优选参数,建立储集层非均质性分维模型,应用聚类和判别分析,划分流动单元类型,应用储集层随机建模中的分形随机模拟方法预测河流—三角洲沉积储集层井间流动单元,从而定量研究流动单元的空间展布,效果较为理想。     

缝洞型油藏流体流动数学模型及应用进展

缝洞型碳酸盐岩储层由于储集空间多样、非均质性强,流体流动规律复杂,使得常规的连续介质模型及相应的油藏数值模拟和试井研究方法不能完全适用。从储层介质和流体流动的角度,结合油藏数值模拟和试井分析方面的研究现状,回顾了当前此类油藏流体流动数学模型及应用的现状和发展趋势;系统论述了从等效的双重介质方法、三重介质方法,推广的多重介质方法,到非连续介质方法,再到连续介质和非连续介质结合的方法的适用条件和优缺点;指出双重介质、三重介质及推广的多重介质模型是目前研究和应用的主流,但是存在大的、分布相对不连续的溶洞、裂缝时,需要结合非连续介质场理论的离散裂隙网络模型,并考虑缝洞型油藏中溶洞内流体的真实运动规律,这方面的研究和应用还很不成熟。     

缝洞型碳酸盐岩油藏水驱油机理物理模拟研究

为了更好地认识缝洞型碳酸盐岩油藏的特殊渗流机理,根据某油田缝洞型碳酸盐岩的实际情况设计制作了全直径缝洞型岩芯模型,实验岩样来源于油田的实际岩芯,采用油田实际油样和相似地层水进行了模型水平、倾斜30°、倾斜60°三种不同角度的水驱油机理物理模拟实验,分析实验结果,认为缝洞型碳酸盐岩采收率、含水率、无水采收期等与缝洞倾斜情况和缝洞结构有密切关系。并将实验数据应用于CruzHernandez J等人基于对流-扩散渗流理论建立的缝洞型油水两相流动系统数学模型的拟合中,讨论了数学模型中的空间系数、扩散系数和流动速度对模型拟合的影响情况,并提出了模型的改进应考虑重力作用、流体流速、孔洞配位数等影响因素。     

缝洞型油藏离散介质网络数值试井模型

针对多重介质试井模型不符合缝洞型油藏网络状分布、非均质性极强的地质特征,建立了新的试井模型,将大尺度溶洞（流体主要的储集空间）视作零维模型,裂缝、孔洞发育的条带状地层（沟通溶洞的渗流通道）作为控制流体流动的一维模型,从而构成离散介质网络（DMN）模型。用有限差分法建立了缝洞型油藏离散介质网络油水两相数值试井模型,对渗流通道的储渗性能、大尺度溶洞的容积和距测试井的距离等因素对测试井压力响应特征的影响进行了研究。结果表明：缝洞型油藏试井压力导数曲线上类似“凹子”的特征是由大尺度溶洞向渗流网络的窜流造成的。实例分析表明,新模型解释结果与缝洞型油藏地质特征一致。     

裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟研究

研究的低渗裂缝性油藏包括基质、天然裂缝及人工裂缝,根据压裂后流体在各系统的渗流特征,建立了考虑高速非达西、启动压力梯度、毛管压力、重力作用的三重介质三维油水两相渗流数值模型,给出了其数值解法。利用研制的低渗裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟器分析了裂缝及储层参数对生产动态的影响。模拟结果表明,基质中启动压力梯度、人工裂缝中导流能力随时间的递减、高速非达西系数、天然裂缝渗透率、裂缝条数及裂缝长度等对压裂水平井生产动态有很大影响。要准确评价水平井压裂效果,在此类油藏压后生产动态模拟时应该考虑这些因素的影响。     

应力敏感储层相对渗透率计算方法研究

对于存在应力敏感的储层，地层压力的变化造成孔隙度及渗透率的降低，影响流体渗流规律及特征，导致相对渗透率曲线形态发生变化。孔隙网络技术是计算相对渗透率的有效手段。在该技术的基础上，考虑储层应力敏感，建立孔隙微观结构特征参数动态模型，计算地层压力变化下的相对渗透率，研究相对渗透率曲线的动态变化规律，并拟合实验数据，拟合精度在误差范围之内，拟合结果良好。结果表明：该方法能用于计算应力敏感储层相对渗透率，为油气藏工程及数值模拟研究提供必要参数。     

等效连续介质模型在低渗透油藏的适应性分析

形成裂缝网络的裂缝性油气藏可用Kazemi模型、WarrenRoot模型和De Swaan模型进行描述,而没有形成裂缝网络的局部裂缝发育油藏就不适合应用这3种模型。针对低渗透油藏存在的局部裂缝特征,利用平行板理论、张量原理和等值渗流阻力原理,建立了裂缝区的等效连续介质模型,在等效连续介质模型的基础上,建立了低渗透油藏三维数值模型,并用黒油模拟程序进行实例计算。研究结果表明：等效连续介质模型可以应用到具有局部裂缝的低渗透油藏数值模拟和动态预测中。