摘要：目前,我国的钻井振动筛均采用人工监测筛面固液分离状态和手动调节筛面倾角的方式进行操作,无法实现自适应工作,常常出现钻井液“跑浆”现象。针对这一问题,提出了一种基于树莓派和视觉图像的钻井振动筛倾角调节系统。该系统以树莓派及专用摄像头、电机驱动板和2台步进电机为硬件平台,搭载基于OpenCV和改进AlexNet模型开发的图像识别软件,用于实现钻井振动筛的筛面固液分离状态视觉检测与筛面倾角自动调节。首先,根据钻井振动筛固液分离过程中液相终止线的位置特征,将采集的筛面图像分为正常、少浆和跑浆状态三种类别,并构建筛面图像数据集。然后,使用TensorFlow平台搭建基于迁移学习的AlexNet模型,以实现钻井振动筛的筛面固液分离状态的自动识别。最后,基于识别结果,由树莓派的GPIO(general purpose input/output,通用型输入/输出)接口控制2台步进电机同步工作,以实现钻井振动筛的倾角调节。结果表明,所设计的倾角调节系统对筛面固液分离状态的识别准确率达到97.33%,响应时间约为1.5 s,可满足钻井振动筛的倾角调节要求。该倾角调节系统设备体积小,成本低,且便于调试与维护,可有效提高钻井振动筛的自动化水平。

摘要：为解决旋流快分(SVQS)系统提升管出口上方空间内油气呈现螺旋上升运动而导致油气在系统空间内停留时间过长的问题,设计了一种新型消涡板结构,并采用商业软件FLUENT 2021 R1对增设新型消涡板的SVQS系统进行了流动模拟。对比未安装消涡板的SVQS系统、增设弯型消涡板的SVQS系统以及增设新型消涡板的SVQS系统的速度场,发现消涡板对SVQS系统的速度场产生了影响,系统中各项速度值变大。新型消涡板在未降低SVQS系统分离效率的情况下降低了系统压降。通过对系统内油气停留时间进行分析,发现消涡板可以减少油气和细小颗粒在系统中的停留时间,且增设新型消涡板的SVQS系统中油气的停留时间小于增设弯型消涡板的SVQS系统中油气的停留时间。

摘要：井下电脉冲技术是实现油气井解堵增产的新型途径之一,放电开关是支撑其产生冲击压力波的基础。针对基于自触发气体开关的油气井增产装置放电电压不可控的缺点,设计了一种利用晶闸管串联构成放电开关的新型油气井增产实验装置。为确保实验装置能安全应用于大功率高电压场合下,设计了静态与动态均压电路,以避免装置运行时晶闸管过电压击穿。使用现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)作为主控芯片,控制晶闸管导通放电,实现放电电压的可控调节。采用光纤传输控制信号,使隔离电压不受限制。同时设计了高压取能单元,为各晶闸管驱动电路提供独立的供电电源。实验结果表明,此装置电压钳位能力良好,放电电压控制精确,解堵效果明显,为新型油气井增产装置井下作业奠定了基础。

摘要：蜡、水合物及其耦合沉积是海洋油气多相混输工艺潜在风险问题。以天然气、去离子水、3#工业白油和石蜡为实验介质,依托可视化高压反应釜,基于正交实验设计的方法,分别选用L9(34)和L16(45)正交表设计并开展了无蜡和含蜡2种体系下天然气水合物生成实验;以流体当量黏度为评价指标,分析了含蜡量、搅拌速率、流体平衡温度、含水率、起始压力对水合物浆液当量黏度的影响显著程度。实验结果表明:黏度值恒定并不能判断反应釜中水合物生成是否结束,因为在剪切稳定阶段,脱离搅拌中心区域的水合物与搅拌区域新生成的水合物存在一种“动态平衡”状态;含蜡量越高,水合物生长诱导期越长;在含蜡量2%与3%水合物的快速生长阶段,扭矩与转速会发生2次突变,第1次突变原因是蜡晶的大量析出导致搅拌中心区域油相胶凝结构增强,第2次突变原因是水合物大量生成并与析出的蜡晶相互吸附形成了蜡-水合物聚集体,在离心作用下脱离了搅拌中心区域;各因素对于无蜡和含蜡体系水合物浆液当量黏度的影响显著程度相似,搅拌速率均为主要影响因素。研究结果对深水油气管道的安全运行具有重要的理论意义和实用价值。

摘要：元坝长兴组生物礁储层纵向发育多期生物礁,不同期次礁体之间均发育不同程度的不渗透隔层、低渗透隔层,纵横向展布连续性差,隔层如何影响底水水侵动态是气藏开发关注的重点和难点.本文首次设计了7组无隔层、低渗透隔层、不渗透隔层型底水水侵全直径岩心物理模拟实验:主要包括无隔层型、不渗透隔层型和低渗透隔型底水水侵模拟对比实验,不渗透隔层型底水在不同衰竭速度下的水侵动态模拟实验,不同厚度低渗透隔层水侵动态模拟实验.实验结果表明,隔层型底水气藏水侵可划分为以天然气弹性能为主要驱动能的弹性气驱、受天然气弹性能与底水水体补能共同作用的水体补能及受水侵储层伤害控制的气水同产三类渗流阶段,隔层、低采速、高厚度隔层能够抑制底水过快水侵到井底,提高气藏开发效果.基于无隔层、有隔层型底水水侵渗流阶段的差异性建立了水侵模式诊断曲线,为明确底水气藏模式提供了理论支撑.

摘要：酸压是深层、超深层海相碳酸盐岩油气藏增产的核心技术,而如何在超高温和高闭合应力下保持住酸蚀裂缝导流能力是酸压改造能否成功的关键。利用自研的高温高压酸蚀裂缝导流能力测试装置开展不同酸液及组合下灯影组岩样裂缝导流能力实验,使用三维激光扫描仪获取酸刻蚀裂缝形貌,基于此,采用Airy(艾里)应力函数和复变量法,描述酸蚀裂缝闭合程度,结合局部立方定律,耦合酸压模型,形成了酸蚀裂缝导流能力数值计算方法。结果表明:与低闭合应力(5MPa)相比,高闭合应力(90MPa)下多数酸液及其组合的导流能力降低了一个数量级;闭合应力增加,不同酸液及组合的导流能力降低模式有较大区别,可能会出现2次快速下降阶段;不同酸液组合注入可在一定程度上改善超高温和高闭合应力下酸蚀裂缝导流能力;酸蚀裂缝导流能力计算模型与实验结果平均误差较小,约10.6%,且能表征缝内各处导流能力分布及大小;相同工程参数条件下,四川盆地灯影组四段酸压裂缝导流能力较灯影组二段更高,可为四川盆地深层、超深层海相碳酸盐岩酸压改造方案优化设计提供理论指导。

摘要：针对传统编解码结构的医学图像分割网络存在特征信息利用率低、泛化能力不足等问题,该文提出了一种结合编解码模式的多尺度语义感知注意力网络(multi-scale semantic perceptual attention network,MSPA-Net)。首先,该网络在解码路径加入双路径多信息域注意力模块(dualchannel multi-information domain attention module,DMDA),提高特征信息的提取能力;其次,网络在级联处加入空洞卷积模块(dense atrous convolution module,DAC),扩大卷积感受野;最后,借鉴特征融合思想,设计了可调节多尺度特征融合模块(adjustable multi-scale feature fusion,AMFF)和双路自学习循环连接模块(dual self-learning recycle connection module,DCM),提升网络的泛化性和鲁棒性。为验证网络的有效性,在CVC-ClinicDB、ETIS-LaribPolypDB、COVID-19CHEST XRAY、Kaggle_3m、ISIC2017和Fluorescent Neuronal Cells等数据集上进行验证,实验结果表明,相似系数分别达到了94.96%、92.40%、99.02%、90.55%、92.32%和75.32%。因此,新的分割网络展现了良好的泛化能力,总体性能优于现有网络,能够较好实现通用医学图像的有效分割。

摘要：为提高纳米流体驱对油藏的适用性,满足高效开采的需求,设计了一种对温度能动态响应的纳米材料。将温敏性单体异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和亲水单体衣康酸(IA)接枝在纳米SiO_(2)表面制备了温敏型纳米复合材料NIPAm/IA/SiO_(2)。通过红外光谱、动态光扫射等表征手段研究了NIPAm/IA/SiO_(2)的化学结构、热稳定性、形貌及粒径。结果表明,NIPAm/IA/SiO_(2)具有良好的分散性和热稳定性(初始分解温度为310℃),中值粒径为264 nm。当环境温度低于低临界溶液温度(LCST)时,NIPAm/IA/SiO_(2)呈现亲水性。温敏型纳米流体的润湿作用使岩石表面亲水性增强、毛细管力增大,NIPAm/IA/SiO_(2)提高采收率主要是通过渗吸作用完成;当温度高于LCST时,NIPAm/IA/SiO_(2)呈现两亲性,此时岩石表面趋于中性润湿,从而提高了油水两相的流动性,使孔喉中的油更容易被注入流体驱替。

摘要：为解决智慧医疗系统中数据孤岛问题,实现医疗数据安全汇聚的目标,同时确保医疗数据传输与存储过程的机密性、完整性与可用性,提出了支持传输容错的可验证多维医疗密文跨域聚合方案。该方案将边缘服务器集成到传统的云计算架构,通过设计同态加密算法,并结合Shamir秘密共享技术,实现多维度加密数据可传输容错的2层聚合。该方案设计了基于椭圆曲线的数字签名算法,确保医疗加密数据在传输与存储过程中的完整性。医疗数据分析中心可以向云服务器灵活选取目标区域进行跨域聚合,并借助云审计机制对获取到的聚合结果进行轻量级完整性验证。根据霍纳法则,医疗数据分析中心利用解密私钥可以直接获得相应区域终端用户各个维度医疗数据的聚合结果。通过安全性分析与性能比较表明,该方案能够安全高效地部署在智慧医疗系统。

摘要：工业物联网系统通过各类终端传感器设备,将采集的关键工业数据实时传输到工业物联网平台,提供数据智能分析与决策。然而,对工业数据的非法访问将导致数据或敏感身份标识泄露、数据篡改等信息安全问题,影响工业物联网系统的正常运行。基于此,文章面向工业物联网系统,搭建多用户、多网关、多工业物联网平台下的分布式数据匿名传输架构,提出基于混沌映射的三因素认证与密钥协商协议。协议实现了用户到移动终端设备的智能卡、口令、生物特征信息的三因素登录认证。在网关协助下,用户利用移动终端设备,基于混沌映射技术与关键凭证,实现了用户到工业物联网平台的双向匿名认证,并协商了用于后续保密通信的会话密钥。文章对协议进行了应用拓展,包括用户口令与生物特征信息的更新、智能卡撤销的功能,基于中国剩余定理实现了对多网关的密钥同步更新。安全性分析与性能评估表明,该设计协议能够安全高效地部署在工业物联网系统。