裂缝性油藏酸液滤失模型研究

酸液在酸压裂缝内流动时,有少数较大的岩石孔隙或天然裂缝首先受到过量酸液的溶蚀而迅速增长形成蚓孔,使滤失主要在蚓孔内发生。因此研究天然裂缝性油藏酸液滤失,必须考虑酸蚀蚓孔的影响。基于裂缝性油藏酸压中酸液的流动反应特性,建立了酸蚀蚓孔的增长模型、酸液在蚓孔内流动反应模型和滤失的酸液在地层中流动模型,提出了便于现场应用的裂缝性油藏酸压滤失计算方法;就影响蚓孔增长及滤失的裂缝净压力、蚓孔密度和酸液粘度等因素进行了实例计算分析,对于现场酸压施工中有效控制酸液的滤失具有重要的意义。     

压裂气井非达西流动模拟研究

在压裂气井中,低粘气体在高导流支撑裂缝中的渗流阻力降低,渗流速度加快,气体渗流入井的流动由达西流为非达西流。目前基于达西流动假设所制作的预测压裂井生产动态的典型图版,对压裂气井生产动态的计算结果实际相差较大。为此在引入非达西因子的基础上,首次推导建立了压裂气井中真实气体在地层—裂缝中非达西渗的数学模型,采用有限差分法得到了该模型的数值方程和求解方法,推导了非达西因子的数值计算法,模拟计算了裂气井生产过程中的非达西因子和井底、地层及支撑裂缝中的压力动态。计算表明压裂气井中存在的非达西渗流压力动态和生产动态有显著影响,在低导流能力、高产压裂气井中非达西流的影响更为显著。文中的模型和方法应用于气井压裂后动态预测和气藏整体压裂数值模拟。     

CO2泡沫压裂裂缝三维延伸及温度场的数值模拟

针对深层油气田压裂施工的实际情况，考虑CO2泡沫压裂液变物性的影响，建立了新的拟三维模型和热力学模型，计算了陕西长庆上古油田某油井的现场压裂施工工况，计算结果表明，所建模型能较准确地预测压裂液在裂缝中的延伸与温度特性的变化，对相关油井的压裂工艺实施、参数选择及效果评估具有一定的借鉴价值。     

基于浓缩理论的大型压裂破胶优化技术及应用

针对储层孔、渗条件很差的致密砂岩油气藏，常规的破胶剂加量技术已经不能满足大型压裂对破胶的更高要求，在考虑了压裂液在地层中由于滤失而产生浓缩效应的基础上，提出了一种新的压裂液破胶优化技术。通过压裂施工裂缝温度场模拟，不同温度条件下的破胶实验以及考虑液体滤失浓缩后的破胶实验，认为大型压裂施工现场破胶剂加量应该在常规加量基础上进行一定程度的增加，才能保证大型压裂的破胶效果，实现快速排液，降低伤害。该破胶优化技术在CX491井155.6m³大规模压裂施工成功应用，开井17h液体返排率达到了74.9%，且返排液破胶彻底，天然气测试产量从射孔后的0.2×10⁴m³/d（敞井）增加到14×10⁴m³/d（井口压力22MPa），目前该技术正在川西地区大型压裂施工中逐步推广。     

二次加砂压裂裂缝延伸模型研究

二次加砂压裂工艺处于技术探索阶段,缺少相关理论研究。在考虑二次加砂前,一次加砂已经在缝中沉降并形成一定高度的砂堤,砂堤高度随时间不断变化对缝中流体流动及后续支撑剂沉降产生影响,在此基础上建立了适用于二次加砂压裂的裂缝延伸模型。包括：压裂液在缝中流动的连续性方程、压降方程、裂缝宽度方程及高度方程。其中压降方程是在平板流理论、力学平衡原理的基础上建立起来的,与常规压降方程不同的是该方程考虑了砂堤高度变化对流体流动的影响。数值模拟结果表明二次压裂和常规压裂相比压后增产效果理想,具有推广应用的价值。     

基于最优支撑剂指数法优化低渗气藏裂缝参数

现行裂缝参数设计方法没有考虑以压后有效渗透率为设计参数，也没有考虑经济允许的最佳压裂规模，因此不能确保压裂效果的长效性与经济性。基于支撑剂指数法，以经济最大化为目标，考虑非达西流动效应与压裂液伤害对裂缝渗透率的影响，结合经济因素、油藏规模、压裂规模间相互关系得到最优支撑剂指数函数，压裂已知规模气藏时，通过该关系函数可确定唯一的最优支撑剂指数及最优缝长，通过迭代求解可得到非达西流动条件下最优裂缝参数。计算结果表明，非达西流动效应越严重，最优支撑剂指数越小，最优缝长越小，最优缝宽越大，降低裂缝内非达西流动效应的影响需要设计低穿透比和高导流能力的裂缝。     

天然裂缝性地层中非牛顿液体不稳定径向流的研究

向强烈非均质地层中注入非牛顿液进行二次或三次采油可以较大地提高原油采收率，另外某些裂缝性油田产液本身就呈现显著的非牛顿液特征，因此天然裂缝地层中非牛顿浓不稳定渗流规律的研究具有重要理论意义和实用价值。本文给出一种关于天然裂缝地层中指数式非牛顿液不稳定径向流的数学模型，给出井定产条件时若干重要边界条件下的解析解，并用IRIS—60型电子计算机进行了数值反演和数值积分计算，.还给出了具有矿场实用价值的短时及长时渐近解。最后具体讨论了这一研究成果的应用。     

裂缝性地层水力裂缝非平面延伸模拟

受天然裂缝作用影响,裂缝性地层的水力裂缝可能延伸为多分支、非平面的复杂裂缝体系,这与均质地层压裂产生的对称双翼平面裂缝具有巨大的差异。由于常规水力裂缝延伸模型无法用于模拟裂缝性地层中水力裂缝非平面延伸的裂缝形态和裂缝几何,为此,基于水力裂缝相交天然裂缝转向延伸路径的等效平面裂缝思想,建立了水力裂缝非平面转向延伸的数学模型,并推导了相应的数值求解方法。模拟计算表明,当水力裂缝沿天然裂缝转向延伸时,水力裂缝缝宽在延伸路径上表现为非连续分布,在转向延伸段突变减小,受缝宽减小节流效应影响,井底流体压力升高。影响因素分析表明,水平地应力差和逼近角越大,转向延伸段缝宽越小,对支撑剂输送限制越大;施工排量和压裂液黏度越高,包括转向延伸段在内,整个延伸裂缝段的缝宽越大,支撑剂在裂缝内的运移越容易,压裂施工风险越低。研究为认识裂缝性地层水力裂缝非平面延伸特征提供了思路和方法,为裂缝性地层压裂设计提供了理论依据,具有重要的理论价值和现实意义。     

基于不确定理论的压裂压后综合评估技术

水力压裂是油气藏增产的重要措施, 压裂工艺技术发展、 应用至今, 还没有一种方法能够既经济又准确地评估水力裂缝。针对现有各种评估技术 （直接诊断技术和间接诊断技术） 评估结果具有多样性、 不确定性以及技术本身的不成熟性等不足, 探索了压后综合评估技术; 对有关压裂参数 （裂缝长度、 裂缝宽度、 裂缝高度、 压裂液综合滤失系数、 裂缝导流能力、 裂缝闭合压力等） 提出了基于不确定理论的综合评估模型及求解方法。由于综合了各种技术的评估结果 （确定、 模糊和灰性的信息） , 最终可获得客观的评估结果。实例表明该模型是有效的和实用的。     

反映动态启动压力梯度的低渗透油藏渗流模型

基于流体边界层理论，建立了一种描述在低渗透油藏流体非线性渗流特征的新模型，获得了动态启动压力梯 度的连续变化函数。应用考虑动态启动压力梯度的非线性渗流模型，建立了一维单相流体流动的数学模型，并应用全 隐式方法对离散方程进行了线性化处理；对比研究了线性渗流模型、拟线性和反映动态启动压力梯度的非线性渗流模 型下地层压力的分布特征及流体非线性渗流系数对动边界扩展的影响。数值结果表明：受动态启动压力梯度的影响 在近井区域地层压力下降幅度更大，在远井区域的地层压力越高，地层压力下降范围更小；非线性系数数值越小，流体 流动的非线性程度越强，动边界的扩展速度越慢。     

遗传算法中交叉操作的两种改进方法

通过分析交叉算子，提出了分别与模拟退火算法以及神经网络相结合的改进型遗传算法，改进型遗传算法的收敛性能远远优于标准遗传算法。     

动态变异遗传算法

遗传算法是根据达尔文生物进化理论而提出的一种优化算法。该文提出了一种新的遗传算法,理论分析显示,它不仅能保持遗传种群的多样性,而且能快速收敛。计算机仿真实验证明了改进后的遗传算法能够有效地克服不成熟收敛、进而搜索到全局最优解,并将这种新遗传算法用于BP网络的拓朴结构的优化和连接权值的训练,实例表明了该算法的有效性和可行性。     

基于0-1规划的软硬件划分方法研究

将0-1规划算法应用于软硬件协同划分过程中,一种节点的映射方式对应单位立方体上的一个顶点。利用单位立方体几何性质求出无约束的目标最优解;由此解出发,利用折半查找和一定的编码策略向外搜索,直到满足系统约束为止;利用仿真数据对该算法进行了有效性验证。仿真结果表明,0-1算法的收敛速度与遗传算法相当;精度与整线性规划相当。     

一种并行的遗传／神经网络混合学习算法

提出了一种用于多层前馈神经网络训练的新算法，它把遗传算法与自适应共轭梯度学习算法集成起来。这种并行混合学习算法已经在多指令流多数据流（ＭＩＭＤ）平台实现。通过把该算法用于一个图像识别问题，对它的性能进行了评估。文中还显示了所提出的并行混合神经网络学习算法良好的收敛性。     

基于模拟退火遗传算法(N+M)容错系统优化模型的求解

本文提出了求解（N＋M）容错系统优化模型的模拟退火遗传算法．该算法在遗传算法的约束条件处理、交叉和变异概率选取、变异个体等环节引入了模拟退火机制，实现了模拟退火和遗传算法的融合，进一步改善算法的搜索能力、搜索效乍和收敛性能，计算结果验证了算法的有效性和正确性。     

一种提高局部搜索能力的混合遗传算法

针对遗传算法局部搜索能力弱的缺陷,提出了一种改进的混合遗传算法。根据遗传的不同阶段分为两个不同的群体——竞争群体和适应性群体,提出相关的遗传算子——繁殖因子。将运筹学中的单纯形法应用于遗传算法中,增强了遗传算法的局部搜索能力。对复杂函数的寻优实验验证了混合遗传算法的有效性,并通过与传统SGA的实算结果对比,更进一步说明了算法的改进效果。     

快速遗传算法研究

提出了一种称为广义自适应遗传算法的快速遗传算法,它首先产生均匀分布的初始种群,其次根据种群模式的状况决定是否引入“高品质”移民,最后自适应地进行交换和变异运算。其搜索性和全局收敛性比现有的许多遣传算法都有明显的改善,并通过仿真说明了该改进遣传算法的有效性。     

ACOGA算法的多媒体网络QoS路由实现

针对传统的路由算法收敛速度慢且容易产生拥塞和路由振荡问题,提出了基于蚁群算法(ACO)和遗传算法(GAs)来实现动态QoS路由的新算法。分析了基本的ACO的正反馈性、协同性、并行性和鲁棒性等优点,同时利用GAs很强的自适应性和种群优化技术,通过对ACO算法使用遗传算法的交叉、变异达到对信息素进行调整,来自适应地调整路径选择概率的确定策略和信息量更新策略,从而扩大搜索范围。计算和仿真结果表明,该方法具有更好的路由收敛速度和稳定性,能更有效地解决拥塞现象和路由振荡问题。     

遗传退火进化算法在背包问题中的应用

从增强算法收敛性和减少参数依赖性的角度出发，提出应用遗传退火进化算法求解背包问题，遗传退火进化算法结合了遗传算法和模拟退火算法的优点，并有效地克服了各自的弱点，使其在优化性能、优化效率和可靠性方面具有明显的优越性．阐明了用该算法求解背包问题的具体实现过程，并通过实际数值计算和结果比较表明，该算法优于遗传算法和模拟退火算法．     

求解复杂旅行商问题的混合粒子群算法

针对粒子群算法在解决组合优化时存在早熟和易陷入局部最优的问题,提出一种求解旅行商问题( TSP)的混合 粒子群算法。将粒子群算法与遗传算法结合,引入遗传算法中的交叉和变异操作,通过个体极值和群体极值的交叉以及 粒子自身变异的方式增加种群的多样性,避免粒子陷入局部最优,提高算法的局部搜索能力。仿真结果表明,新的混合 粒子群算法在解决TSP问题时具有较好的收敛性及优化效果。