一种基于机器学习的钻井液流变参数实时测量方法

    公开(公告)号:CN114004999B

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202111295919.4

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于机器学习的钻井液流变参数实时测量方法,采用图像识别和机器学习实时输出流动状态下钻井液的流变参数,具体包括建立钻井液图片数据库,配制体积相同但流变参数不同的钻井液,在同一设定转速下,分别采集不同流变参数的钻井液流动时自由液面的图片,然后对图片数据预处理,构建卷积神经网络模型并编译模型和训练模型,最后将实时获取的同转速流动状态下的钻井液图片导入已训练完成的模型中,模型输出钻井液的流变参数值。本发明无需使用任何机械化设备和传感器即可获得钻井液的流变参数,可实时测量,且测量频率达到秒级,进一步可无限复制到不同流体流变性测试应用场景,例如工程浆液、非开挖、隧道等工程中的浆液流变性测试,使用范围广。

    一种实时定量化表征纤维封堵岩石孔隙的数值模拟方法

    公开(公告)号:CN113704982B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202110928502.0

    申请日:2021-08-13

    Abstract: 本发明公开了一种实时定量化表征纤维封堵岩石孔隙的数值模拟方法,以钻井液为液相,以纤维为固相,纤维随钻井液流动,基于CFD‑DEM耦合方法模拟钻井液中纤维对孔隙的封堵,模拟过程中,设定了包括纤维几何模型、纤维受力模型和纤维弯折单元,其中纤维几何模型为多个顺序连接的球圆柱体,纤维受力模型包括纤维法向接触力模型、切向接触力模型和法向粘附接触力模型,以及纤维受钻井液粘滞力作用产生的流动阻力模型;纤维弯折单元由两个相邻的球圆柱体组成,当纤维与钻井液或另一纤维相互作用发生弯折变形时,相邻的两个球圆柱体的球面中心产生位移,相邻的两个球圆柱体的圆柱面轴线产生角位移。本发明能够实时且定量的表征纤维类材料对于岩石孔隙的封堵过程及封堵效果。

    一种适用于深层岩石地热传热的纳米流体实验装置和方法

    公开(公告)号:CN115575444A

    公开(公告)日:2023-01-06

    申请号:CN202211199046.1

    申请日:2022-09-29

    Abstract: 本发明公开了一种适用于深层岩石地热传热的纳米流体实验装置和方法。加热模块、超声储液仓和蠕动泵通过循环管路连接构成循环闭合回路;与加热模块相连接的管路上均设有热成像仪、第一温度检测器和流量计;加热模块包括花岗岩管道、紫铜管道和用于检测花岗岩管道的管壁温度的第二温度检测器,紫铜管道套设在花岗岩管道外,且与其相贴合,紫铜管道均匀缠绕有加热丝;紫铜管道的两端均与循环管路相连通;控制系统与第一温度检测器、第二温度检测器、供电系统和蠕动泵电连接。本发明提出将岩石热源作为热源边界,将循环纳米流体直接与岩石热源边界接触探究其换热规律,能更真实客观地模拟中深层地热井中纳米流体与岩石热源接触后的换热情况。

    一种实时定量化表征纤维封堵岩石孔隙的数值模拟方法

    公开(公告)号:CN113704982A

    公开(公告)日:2021-11-26

    申请号:CN202110928502.0

    申请日:2021-08-13

    Abstract: 本发明公开了一种实时定量化表征纤维封堵岩石孔隙的数值模拟方法,以钻井液为液相,以纤维为固相,纤维随钻井液流动,基于CFD‑DEM耦合方法模拟钻井液中纤维对孔隙的封堵,模拟过程中,设定了包括纤维几何模型、纤维受力模型和纤维弯折单元,其中纤维几何模型为多个顺序连接的球圆柱体,纤维受力模型包括纤维法向接触力模型、切向接触力模型和法向粘附接触力模型,以及纤维受钻井液粘滞力作用产生的流动阻力模型;纤维弯折单元由两个相邻的球圆柱体组成,当纤维与钻井液或另一纤维相互作用发生弯折变形时,相邻的两个球圆柱体的球面中心产生位移,相邻的两个球圆柱体的圆柱面轴线产生角位移。本发明能够实时且定量的表征纤维类材料对于岩石孔隙的封堵过程及封堵效果。

    CO2注入过程中矿物颗粒动态运移和堵塞数值模拟方法

    公开(公告)号:CN116611359A

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202310526945.6

    申请日:2023-05-10

    Abstract: 本发明公开了一种CO2注入过程中矿物颗粒动态运移和堵塞数值模拟方法,方法具体如下:根据矿物颗粒固有物理属性和流体特性,建立流体动力学模型和矿物颗粒运移模型,其中矿物颗粒运移模型中包含基于颗粒碰撞理论建立的非规则离散元碰撞模型;使矿物颗粒利用规则离散元矿物颗粒差异化脱落模式进入孔隙,对流体物性因素、矿物颗粒参数以及对CO2注入低渗砂岩过程的影响进行计算和分析;调节CO2注入速度和注入压力,得到注入的CO2及其脱落的弱胶结非规则矿物颗粒在分支孔隙中的运移规律及颗粒对孔隙的堵塞作用。本发明有益效果是:提出了CO2地质封存过程中弱胶结非规则矿物颗粒堵塞效率预测方法,从而指导CO2注入过程,实现更高效地低渗砂岩储层CO2封存。

    一种适用于地热开采的纳米流体循环传热实验系统及其应用

    公开(公告)号:CN115639240A

    公开(公告)日:2023-01-24

    申请号:CN202211198699.8

    申请日:2022-09-29

    Abstract: 本发明公开了适用于地热开采的纳米流体循环传热实验系统及其应用。实验系统包括温度采集模块、升温模块、降温模块和储液搅拌槽;储液搅拌槽、升温模块和降温模块通过管路构成循环管路;储液搅拌槽通过第一连接管与降温模块相连通,储液搅拌槽通过第二连接管与升温模块相连通,降温模块和升温模块通过第三连接管相连通,第二连接管上设有蠕动泵和流量计。本发明对于纳米流体的换热效率的研究更加符合现实换热情况,更直观表征纳米流体的换热效率。本发明不仅仅能探究纳米颗粒特性以及流体特征对于纳米流体循环换热效率的影响规律和机理,还可探究循环次数对于循环流体的换热效率的影响规律以及机理,从而为工程应用提供更多角度的理论指导。

    一种基于机器学习的钻井液流变参数实时测量方法

    公开(公告)号:CN114004999A

    公开(公告)日:2022-02-01

    申请号:CN202111295919.4

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于机器学习的钻井液流变参数实时测量方法,采用图像识别和机器学习实时输出流动状态下钻井液的流变参数,具体包括建立钻井液图片数据库,配制体积相同但流变参数不同的钻井液,在同一设定转速下,分别采集不同流变参数的钻井液流动时自由液面的图片,然后对图片数据预处理,构建卷积神经网络模型并编译模型和训练模型,最后将实时获取的同转速流动状态下的钻井液图片导入已训练完成的模型中,模型输出钻井液的流变参数值。本发明无需使用任何机械化设备和传感器即可获得钻井液的流变参数,可实时测量,且测量频率达到秒级,进一步可无限复制到不同流体流变性测试应用场景,例如工程浆液、非开挖、隧道等工程中的浆液流变性测试,使用范围广。

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