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[发明专利]水合物开采过程中气体对离心泵性能影响的测试系统及方法-CN201711242796.1有效
发明人：胡高伟;万义钊;李彦龙;吴能友;卜庆涛;陈强;王代刚;黄丽 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： F04B51/00 文献下载
摘要：本发明涉及海洋天然气水合物资源开发工程技术领域，具体涉及一种水合物开采过程中气体对离心泵性能影响的测试系统及方法包括地下模拟井筒、水箱、空气压缩机、离心泵、数据处理系统和数据采集系统。本发明的水合物开采过程中气体对离心泵性能影响的测试系统及方法可实现水合物开采过程中，气体对离心泵性能影响的测试。此系统建立地下模拟井筒，向井筒注入一定含气比例的水，可以模拟水合物开采过程中井筒中气水两相流动状态，模拟离心泵在不同含气比例的下的特性曲线，分析气体对离心泵性能的影响，为水合物开采人工举升泵的测试提供新的方法。
水合物开采过程气体离心泵性能影响测试系统方法

[发明专利]应用于水合物研究的气-水-砂三相人工举升模拟实验系统-CN201711244184.6有效
发明人：陈强;胡高伟;吴能友;李彦龙;万义钊;王代刚;黄丽 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明涉及海洋天然气水合物资源开发工程技术领域，具体涉及一种应用于水合物研究的气‑水‑砂三相人工举升模拟实验系统及方法，包括地下模拟井筒、泥浆罐的第一仓、泥浆罐的第二仓、泥浆罐的第三仓、水箱、砂箱、真空除气器、振动筛和除泥器。本发明的应用于水合物研究的气‑水‑砂三相人工举升模拟实验系统及方法，通过建立模拟海域天然气水合物试采井下人工举升、井筒携砂测试回路；建立具有气‑水分离、水‑砂分离以及气‑水‑砂精确计量的地面系统，能够模拟电潜泵的举升过程，并对举升至地面的三相流体进行测量、分离，以经济高效的方法获得电潜泵举升不同比例水合物藏产出物时的工况数据以及产能数据，并最终用于评价和优化水合物试采技术。
应用于水合物研究三相人工模拟实验系统

[发明专利]天然气水合物试采模拟装置及方法-CN201711240371.7有效
发明人：吴能友;胡高伟;万义钊;陈强;李彦龙;黄丽;刘昌岭;王代刚;卜庆涛 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种天然气水合物试采模拟装置及方法。该装置包括仿真实验井、电潜泵举升系统、地层模拟配注系统、分离计量系统和监控系统，仿真实验井包括第一油管、第二油管和电潜泵举升系统井下机组；地层模拟配注系统包括空气压缩注入装置和水‑砂混合注入装置，空气压缩注入装置与第一油管连接，水‑砂混合注入装置与第二油管连接；分离计量系统包括除砂器、水气分离器和流量计，电潜泵举升系统的流体出口与除砂器相连，除砂器与水气分离器连接，水气分离器的气相出口与空气压缩注入装置连接，水气分离器的液相出口与水‑砂混合注入装置连接。该装置可以进行井筒三相流动的人工举升方式和操作参数优化研究，为水合物试采提供相关参数和技术支撑。
天然气水合物模拟装置方法

[发明专利]水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试系统及方法-CN201711240304.5有效
发明人： 万义钊;陈强;胡高伟;王代刚;黄丽;卜庆涛;李彦龙 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： F04D15/00 文献下载
摘要：本发明涉及海洋天然气水合物资源开发工程技术领域，具体涉及一种水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试系统及测试方法,包括地下模拟井筒、水箱、水砂混合箱、砂配注器和水砂分离器。该系统通过建立地下模拟井筒，向井筒注入一定量的砂和水，模拟水合物开采过程中井筒中水、砂两相混合流体状态，进而在水合物开采井筒条件下，测试不同砂粒径、不同砂浓度和不同流量情况下，砂对离心泵叶轮和导壳的磨损程度，为水合物开采人工举升离心泵的设计提供依据。
水合物开采过程离心泵磨损测试系统方法

[发明专利]水合物开采井管内砾石充填仿真系统及方法-CN201711240368.5有效
发明人：吴能友;李彦龙;胡高伟;万义钊;陈强;卜庆涛;刘昌岭 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21B43/04 文献下载
摘要：本发明公开一种水合物开采井管内砾石充填仿真系统及方法，所述仿真系统包括试验井子系统、模拟充填子系统和充填质量检测子系统；根据实际井身结构安装井筒管柱，进行充填作业仿真及充填质量检测，不仅可以对实际天然气水合物开采井储层特点、井身结构限制下的管内砾石充填作业进行全尺寸仿真，还可以对充填作业的施工质量、长期水合物生成条件下的充填作业适应性进行全程监测与评价，从而达到优化施工参数和工艺设计参数的目的，结合径向流分流器、定点压力计及声波成像测井系统的引入，使测量效果真实可靠、仿真结果更接近相差施工，可参考性强，适用于不同井身结构的管内砾石充填过程及其效果监测仿真，不仅为海洋浅层天然气水合物开采井砾石充填作业适应性评价提供了新的思路，并为砾石充填作业的最佳施工方案和最佳工艺参数提供依据。
水合物开采井管内砾石充填仿真系统方法

[发明专利]模拟井下真实环境进行离心泵气液分离效率的测试装置及方法-CN201711244217.7有效
发明人：吴能友;万义钊;黄丽;胡高伟;陈强;王代刚;李彦龙;卜庆涛 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： F04D15/00 文献下载
摘要：本发明涉及海洋天然气水合物资源开发工程技术领域，具体涉及一种模拟井下真实环境进行离心泵气液分离效率的测试装置及方法，包括地下模拟井筒、水箱、空气压缩机、真空除气器和离心泵控制与数据采集器。此系统和方法可实现水合物开采过程中，气体对离心泵性能影响的测试。此系统建立地下模拟井筒，向井筒注入一定含气比例的水，可以模拟水合物开采过程中井筒中气水两相流动状态，模拟真实工作环境中，离心泵在不同含气比例下的气液分离效率的特性曲线，为水合物开采人工举升的设计提供依据。
模拟井下真实环境进行离心泵分离效率测试装置方法

[发明专利]水合物开采人工举升离心泵特性曲线测试系统及方法-CN201711244202.0有效
发明人： 万义钊;胡高伟;陈强;吴能友;李彦龙;黄丽;卜庆涛;王代刚 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： E21B47/008 文献下载
摘要：本发明涉及海洋天然气水合物资源开发工程技术领域，具体涉及一种水合物开采人工举升离心泵特性曲线测试系统及方法，包括地下模拟井筒、水箱、水砂混合箱、砂配注器、气水砂分离器、空压机、离心泵和数据采集系统。该系统可以开展水合物开采井筒条件下，电潜离心泵的性能测试实验，获取不同含砂量和不同含气量条件下电潜离心泵的扬程、效率和功率随流量的关系曲线，进而分析含砂和含气对电潜离心泵性能的影响，为水合物开采人工举升离心泵的选择提供测试手段。
水合物开采人工离心泵特性曲线测试系统方法

[发明专利]现场尺度水合物开采井井筒流动安全保障模拟实验系统及方法-CN201711240325.7有效
发明人：黄丽;万义钊;吴能友;陈强;胡高伟;李彦龙;王代刚 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明涉及石油、天然气等非常规能源开发工程技术领域，具体涉及一种现场尺度水合物开采井井筒流动安全保障模拟实验系统及方法，包括试验井、水砂注入系统、气注入系统和数据采集与处理系统。本发明的现场尺度水合物开采井井筒流动安全保障模拟实验系统，能实现真实人工举升分离后的多相流流动监测，在现场尺度下揭示井筒内水合物的形成富集模式以及流动堵塞情况，能够测试实现不同抑制剂对井筒内水合物形成的影响以及不同曲率拐角对水合物形成与堵塞的影响，可以有效地为实地水合物开采流动安全保障提供有效的设计方案，为井筒安全防治方案设计提供参考，更好地为海域水合物开采提供技术支撑，具有现实和科学意义。
现场尺度水合物开采井筒流动安全保障模拟实验系统方法

[发明专利]基于控制体有限元方法的流固耦合数值模拟方法-CN202010685058.X有效
发明人： 万义钊;陈强;欧阳伟平;董林;胡高伟;刘昌岭;吴能友 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2020-07-16 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开一种基于控制体有限元方法的流固耦合数值模拟方法：首先建立计算区域，并对计算区域进行网格离散，得到一套由一定数量的单元组成的网格系统，一个单元由若干节点组成；将上述网格系统中的每个单元以该单元的重心为基点为基础进行平均剖分，剖分的份数为单元的节点数量；一个节点周围的所有上述子单元组成一个控制体，所有的控制体组成对偶网格系统；接下来用网格系统的单元节点上的流体场的物理量计算固体场的物理量，基于有限元方法在网格系统上对固体变形方程进行离散求解；然后用网格系统的单元节点上的固体场的物理量计算流体场的物理量，基于有限体积法在对偶网格系统上对流体方程进行离散求解；最后，增加时间进行重复计算，进而得到流体场和固体场。
基于控制有限元方法耦合数值模拟

[发明专利]模拟水合物仿真开采的气-水-砂三相配注系统及方法-CN201711244189.9有效
发明人：陈强;胡高伟;吴能友;万义钊;李彦龙;黄丽;王代刚;刘昌岭 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明涉及海洋天然气水合物资源开发工程技术领域，具体涉及一种模拟水合物仿真开采的气‑水‑砂三相配注系统及方法，包括地下模拟井筒、水配注系统、砂配注系统、水砂混合系统和气配注系统。本发明的系统提供一种适用于水合物仿真开采实验井的气水砂三相配注系统及方法，可以分别控制水砂混合液和高压气体按额定速率均匀注入仿真井，并能够对注入物质进行计量，通过精确控制气‑水‑砂三相混合比例、供给量以及在井筒中的供给位置，达到模拟不同条件下水合物分解过程储层水气砂的产出特征的目的，并为开展水合物试采体系仿真实验提供基础。
模拟水合物仿真开采相配系统方法

[发明专利]基于CT的水合物沉积物裂缝扩展模拟实验装置及方法-CN202211492403.3在审
发明人：董林;吴能友;李彦龙;廖华林;张亚娟;綦民辉;纪云开;胡高伟;万义钊 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2022-11-25 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明涉及天然气水合物开采模拟技术领域，特别是基于CT扫描的水合物沉积物裂缝扩展模拟实验装置及方法。包括高压反应系统、压裂液注入系统、固定旋转系统、供气系统、围压控制系统、CT扫描系统和数据收集处理系统，固定旋转系统位于高压反应系统的下方，压裂液注入系统、供气系统、围压控制系统分别与高压反应系统连接，CT扫描系统位于高压反应系统的外侧。通过膨胀法模拟水合物沉积物裂缝扩展过程，并通过CT扫描装置进行实时观测，能够分析水合物沉积物裂缝扩展规律和不同工况下的裂缝形态特征，从而实现对水合物沉积物可压性评价，能够为天然气水合物藏水力压裂改造及增产目标的实现提供理论和实验参考。
基于 ct 水合物沉积物裂缝扩展模拟实验装置方法

[发明专利]海洋天然气水合物生产井井筒携砂规律仿真系统及方法-CN201711240366.6有效
发明人：李彦龙;胡高伟;陈强;王代刚;黄丽;刘昌岭;万义钊 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明公开一种海洋天然气水合物生产井井筒携砂规律仿真系统及方法，仿真系统包括试验井子系统、水气注入子系统、分离子系统及井筒监测子系统；试验井子系统包括模拟井筒以及安装在模拟井筒内的模拟套管、模拟油管、气液混合器、防塌孔板、导流器、气体注入管路和水注入管路，模拟井筒的井口设置有井口防喷器；水气注入子系统包括高压气瓶组和水箱，水气注入子系统分别与分离子系统和井口防喷器连接，井筒内安装有电阻成像仪和电容成像仪，配合温压测试数据和测试电磁阀的开闭，实现天然气水合物开采井携砂规律与流型之间的定量仿真测量，能够全尺寸进行天然气水合物开采井不同气水比条件下井筒携砂规律间接可视化研究，可为海域天然气水合物开采井井筒流动保障注水方案的设计提供依据，满足粉砂质天然气水合物开采过程中出砂管理措施对井筒携砂能力分析的需求。
海洋天然气水合物生产井井筒规律仿真系统方法

[发明专利]一种大平台丛式水平井压裂射孔位置自动优选方法-CN202111495373.7在审
发明人：欧阳伟平;张云逸;张冕;万义钊;吴涛;池晓明;王孔杰;陶长州;陈飞;刘海;李杉杉;范琳沛;王海庆 -专利权人：中国石油天然气集团有限公司;中国石油集团川庆钻探工程有限公司
申请日： 2021-12-09 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G06Q10/0639 文献下载
摘要：本发明属于非常规油气储层改造压裂设计技术领域，特别涉及一种大平台丛式水平井压裂射孔位置自动优选方法。一种大平台丛式水平井压裂射孔位置自动优选方法，通过计算平台所有水平井水平段的地质甜点和工程甜点，融合得到综合甜点指数；对平台范围储层进行网格离散，形成水平井平面综合甜点分布；对水平井水平段分段，计算各段的区域甜点指数；对各段的区域甜点指数集合循环排序，自动选取区域甜点指数最高的位置作为射孔位置。本发明能够定量描述储层空间的非均质性，极大地提高非常规油气井长水平段压裂射孔位置的选取精度，实现储层优势段的精准改造，最大限度地发挥单井产油潜力。
一种平台水平井压裂射孔位置自动优选方法

[发明专利]一种多相流油藏数值模拟定压边界条件的处理方法-CN202211044021.4在审
发明人： 万义钊;吴能友;黄丽;陈强;胡高伟 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2022-08-30 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开一种多相流油藏数值模拟定压边界条件的处理方法，包括：根据油藏中的流体流动状态，建立多相渗流压力和饱和度控制方程，并给出相应的定压边界条件；对建立的控制方程采用适当的数值离散格式，得到离散后的压力和饱和度的方程；针对定压力边界条件，采用对角线扩大法进行处理，求解得到压力场的分布；将求得的压力场代入到边界点上的压力的离散方程中，利用方程的守恒性反求边界点上的流量；将求得的边界流量代入到饱和度的离散方程中求解饱和度场。本方案利用定压边界处理时常被忽略的定压力边界点上的控制方程，结合质量守恒，通过求得的压力来反求边界流量；克服传统思维偏见，确保定压边界条件下计算的流量严格满足质量守恒条件。
一种多相油藏数值模拟边界条件处理方法

[发明专利]基于模糊综合评价的水合物试采目标优选方法-CN202110551101.8有效
发明人： 万义钊;胡高伟;吴能友;黄丽;王代刚 -专利权人：青岛海洋地质研究所
申请日： 2021-05-20 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：本发明公开一种基于模糊综合评价的水合物开采目标优选方法，从工程因素和地质因素两方面考虑，建立开采目标影响因素的二级指标体系；建立水合物开采的数值模型，在二级指标体系中各指标的取值范围内选择若干个连续数值开展计算，获取所有二级指标在不同取值下的计算结果；然后确定每个指标的变化对计算结果的影响趋势，根据待选站位的指标值计算单因素评价矩阵；根据数值模拟计算结果对各二级指标对结果的影响程度进行排序，确定指标相互之间的重要程度，并计算各因素的权重；综合一级指标权重和二级指标权重确定二级指标最终权重，进而结合单因素评价矩阵，得到最终待选站位的综合评价因子，实现最优目标选择。
基于模糊综合评价水合物目标优选方法

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