相似准则数值优化方法及其应用
水平井蒸汽驱相似准则研究
摘要利用相似准则指导室内物理模拟实验对现场开发有重要的指导意义。
对于日益重要的稠油来说，蒸汽吞吐开发方式的缺点逐渐暴露出来，而水平井蒸汽驱则是其主要的接替技术，有必要对其进行三维物理模拟研究。
本文在建立水平井蒸汽驱及水平井化学剂蒸汽驱的数学模型基础上，推导出了完整的相似准则数群，进行了原型、室内模型的参数转换。
并对相似准则进行了正确性检验及敏感性分析。
为了提高实验的成功率，缩短室内试验的时间，利用数值模拟软件对水平井SAGD、双水平井蒸汽驱等物理模拟进行了参数优化。
最后通过正交设计为室内三维物理模型实验确定了实验方案。
结果表明，所推导的相似准则较为合理，可以指导室内试验。
数值模拟研究表明随着蒸汽干度、注汽速率的增加，采收率提高。
加入化学剂后，可以提高采收率，但是随着药剂浓度的增加，采收率增加的幅度逐渐减小。
以SAGD为例，经过正交试验确定如下的实验方案：蒸汽干度为0.8，注汽速率为0.85m3/D，采注比为1.4。
本论文研究内容对于室内试验及现场稠油油藏的开发具有参考价值。
关键字：水平井；相似准则；数值模拟；参数优化AbstractLaboratory experiments of three-dimension scaled model which is built by scaling criteria is important guides for in-situ exploitation. For heavy oil reservoir, the shortcoming of huffand puff was exposed gradually, then the horizontal wells steamflooding was the mainreplacement techn ique, so it’s necessary to research this technique by scaled model.In this paper，on the base of establishment of the mathematical models for horizontalwells steamflooding, a full set of scaling groups were derived. Then used the similaritycriteria to make the parameter transformation between the prototype and model. And madethe correctness verification and sensitivity analysis of the scaling criteria at the same time. Inorder to improve the successful rate and cut down the laboratory experiment period, severalkinds of development mode, which are the horizontal wells steam assistant gravitydrainage(SAGD), double horizontal wells steamflooding, for model were researched by usingnumerical simulator. The Parameter Optimization for these Processes was analysed and studied. In addition, the experimental program for 3D model was determined by orthogonal design.The results show that the scaling criteria is reasonable. It can be used to guide the experiments. The research of numerical simulation shows that with increasing steam quality and steam injection rate, the recovery was increased. The addition of the chemical agent can lead to a remarkable improvement of oil recovery, but with increasing Chemical concentration, the increasing extent was decreased. Take SAGD for example, the experimental program which was determined by orthogonal test as follow: steam quality is0.8, steam injection rate is 0.85m3/D, production factor is 1.4.The research contents in this paper are important guides for laboratory experiment and theexploitation of heavy oil reservoir.Key words：Horizontal well; scaling criteria; Numerical simulation;parameter optimization目录1 前言 (1)1.1课题研究意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1水平井蒸汽驱 (2)1.2.2相似准则 (5)1.2.3相似准则的检验 (6)1.3存在的问题及研究内容 (7)1.3.1存在的问题 (7)1.3.2本文的研究内容 (8)2 相似理论 (9)2.1相似三定理 (9)2.1.1相似第一定理 (9)2.1.2相似第二定理 (10)2.1.3相似第三定理 (11)2.2相似准则的推导方法 (11)2.2.1方程分析方法 (11)2.2.2量纲分析方法 (12)2.3本章小结 (12)3 蒸汽驱油藏相似理论 (13)3.1比例模型分类 (13)3.2蒸汽驱高压模型相似准则 (14)3.2.1数学描述 (14)3.2.2数学模型 (14)3.2.3 定解条件 (16)3.2.4 相似准则数推导过程 (18)3.3 敏感性分析 (25)3.4 本章小结 (26)4 相似准则选取正确性检验 (27)4.1准则选取正确性检验 (27)4.2本章小结 (29)5 蒸汽驱及蒸汽-表面活性剂驱参数优选 (30)5.1 SAGD参数优选 (30)5.1.1模型建立 (30)5.1.2注汽速率的影响 (30)5.1.3蒸汽干度的影响 (31)5.1.4采注比的影响 (31)5.1.5实验方案确定 (32)5.2化学剂+SAGD参数优选 (34)5.2.1注汽速率的影响 (34)5.2.2蒸汽干度的影响 (34)5.2.3采注比的影响 (35)5.2.4化学剂浓度的影响 (36)5.2.5实验方案确定 (36)5.3本章小结 (38)6 结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)1 前言1.1课题研究意义王庄油田坨826块构造上处于渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷北部陡坡带西段，目的层沙三上亚段，油藏埋深1240～1510m。
协同过滤算法中的相似度优化方法
［ ｙｗｏｄ ］ｃ ｌｂ ｒｔ ｅｆｔｒｎ ａｅｔ ｅ ｈ ｏ；ｉ ｌ ｉ ｅｒｅｃｏ ｄｍｏ ｅ Ｋｅ ｒｓ ｏｌ ｏａｉ ｌ ； ｅｒｓｎ ｉ ｂ ｒｓ ａ ｔ ｄｇｅ； ｌｕ ｄｌ ａ ｖ ｉｅ ｇ ｍｉ ｒｙ
第３ ６卷 第 ６期
Ｖ ． ６ ｏ１ ３
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２１ ００年 ３月
Ｍ ａ ｃ １ ｒ ｈ ２０ ０
Ｎｏ ６ ．
Ｃｏ ｐｕ ｅ ｇ ｎｅ ｒ ｎｇ ｍ ｔ ｒＥｎ ｉ ｅ ｉ
软件 技术 与数据 库 ・
文章编号：１ ３２（ １０＿ ｏ２＿ 文 ｏ ．４８ｏｏ ＿ ５ ｏ ０ ２ ） ０ —３ 献标识码： Ａ
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PO6016《湍流两相流动的模化与数值仿真》 课程教学大纲
2、掌握两相流的相似理论及模化方法，具备对两相流工程实际问题进行模 化设计与相似分析的能力。（A5.1、A5.4、B2、B4.1、B4.2）
的应用”和“基于数值仿真的热力新产品开发”，并开展课程陈述与讨论。通过面 向解决实际工程问题的课程实践，能够开拓学生的思路，教会他们运用理论知识 和科学的研究方法解决实际的科学技术问题，进行严格的科研训练和具备良好的 科研素质。
专题讲座 本课程将设置三次专业讲座，并通过工程案例分析具体讲解湍流两相流动的 模化方法和数值仿真技术，包括两相流模化方法、两相流数值仿真技术及其在工 程设计与产品开发中的应用。 四、考核与评估 课程得分比例如下：
1
课堂出席
10%
2
个人作业
15%
3 大作业（专题研究）
60%
4
课程陈述与讨论
15%
课堂出席 学生课堂出席成绩根据学生在课堂上的表现确定，包括出席、讨论、课堂练 习和表现等。评价课堂出席情况的标准包括参加者是否很好地倾听课程、能否积 极地参与课堂讨论、参加者的表达是否简洁和明确、能否有见地的分析案例和提 供清楚的论证。 个人作业 本课程在重点章节布置 4-6 次课后作业，主要是巩固已学基本概念和基本理 论，并运用基本知识解决关键问题，也推荐学生阅读经典的科技文献和综述。根 据作业完成情况和正确性评定成绩。 大作业（专题研究报告） 大作业（专题研究报告）是针对能源动力两相流工程实际问题开展专题研究，
出版商：
科学出版社
出版年：
1994
参考书目： Clement Kleinstreuer. Two-Phase Flow: Theory and Application, Taylor & Francis Group, New York, London, 2003 ISBN: 1-59169-000-5
如何优化协同过滤算法中的相似度计算(Ⅰ)
在当今信息爆炸的时代，人们在互联网上获取信息的需求越来越强烈。
在这种情况下，协同过滤算法逐渐成为了推荐系统的主要算法之一。
协同过滤算法是一种通过分析用户的历史行为来给用户推荐可能感兴趣的物品的技术。
它的一个核心问题是相似度计算，相似度计算的好坏直接影响了算法的推荐效果。
因此，如何优化协同过滤算法中的相似度计算成为了一个重要的课题。
一、基于用户的协同过滤算法中的相似度计算在基于用户的协同过滤算法中，相似度计算通常采用皮尔逊相关系数或者余弦相似度。
这两种相似度计算方法都存在一些问题。
比如，皮尔逊相关系数对于稀疏数据和大规模数据的计算效率较低，而余弦相似度对用户评分的绝对值比较敏感，容易受到异常值的影响。
为了优化基于用户的协同过滤算法中的相似度计算，可以考虑引入一些附加信息，比如用户的属性信息、社交关系等。
这些附加信息可以帮助改善相似度计算的准确性，从而提高算法的推荐效果。
同时，还可以考虑采用基于矩阵分解的方法来降低相似度计算的复杂度，提高算法的推荐效率。
二、基于物品的协同过滤算法中的相似度计算在基于物品的协同过滤算法中，相似度计算通常采用余弦相似度或者改进的余弦相似度。
与基于用户的协同过滤算法类似，这两种相似度计算方法也存在一些问题。
比如，余弦相似度对物品流行度的变化比较敏感，容易受到热门物品的影响。
为了优化基于物品的协同过滤算法中的相似度计算，可以考虑引入一些附加信息，比如物品的内容信息、标签信息等。
这些附加信息可以帮助改善相似度计算的准确性，从而提高算法的推荐效果。
同时，还可以考虑采用基于图的方法来捕捉物品之间的关联关系，从而提高相似度计算的准确性。
三、深度学习在协同过滤算法中的应用近年来，深度学习技术在推荐系统领域取得了一些突破性进展。
深度学习模型可以自动学习特征表示，从而能够更好地捕捉用户和物品之间的关联关系。
因此，可以考虑将深度学习技术应用到协同过滤算法中，来优化相似度计算。
在基于用户的协同过滤算法中，可以考虑使用基于神经网络的方法来学习用户的表示，从而改善相似度计算的准确性。
热设计-电子科技大学
概述
❖风路的设计方法 ：通过典型应用案例，让学员掌握风路
布局的原则及方法。
❖产品的热设计计算方法 ：通过实例分析，了解散热器
的校核计算方法、风量的计算方法、通风口的大小的计算方法。
❖ 风扇的基本定律及噪音的评估方法：了解风扇的
基本定律及应用；了解噪音的评估方法。
❖ 海拔高度对热设计的影响及解决对策：了解海拔
λ＝0.3164/Re 0.25
19
热设计的基础理论
❖ 流体动力学基础
➢ 非园管道沿程阻力的计算 引入当量水力半径后所有园管的计算方法与公式均可适用非园
管，只需把园管直径换成当量水力直径。
de=4A/x
➢ 局部阻力
hj＝ξρV2/2
ξ－局部阻力系数 突然扩大： 按小面积流速计算的局部阻力系数：ζ1＝(1-A1/A2) 按大面积流速计算的局部阻力系数：ζ2＝(1-A2/A1) 突然缩小： 可从相关的资料中查阅经验值。
交流配电单元
监控模块 整流模块
进风口
直流配电单元
交流配电单元
监控模块 风道
整流模块
进风口
直流配电单元
7
风路设计方法
❖ 强迫冷却的风路设计
➢ 设计要点
✓ 如果发热分布均匀， 元器件的间距应均匀，以使风均匀流过每一个发 热源.
✓ 如果发热分布不均匀，在发热量大的区域元器件应稀疏排列，而发热量 小的区域元器件布局应稍密些，或加导流条，以使风能有效的流到关键 发热器件。
➢ 层流、紊流与雷诺数 层流：流体质点互不混杂，有规则的层流运动。
Re=Vde/ν<2300 层流
紊流：流体质点相互混杂，无规则的紊流运动。 显然层流状态下只存在粘性引起的摩檫阻力，而紊流状态下除摩檫阻力 外还存在由于质点相互碰撞、混杂所造成的惯性阻力，因此紊流的阻力 较层流阻力大的多。
华工现代机械设计方法考试复习
7.综合性
补充： 影响创新能力的智力因素（P21） 1.想象力 2.洞察力 3.动手能力 4.智能和知识因素 2-3 常用的创造性技法有哪些？(P23) 1.智力激励法（直觉思维法） 2.提问追溯法 3.联想类推法 4.组合创新法 5.反向探求法 6.系统搜索法 2-4 工程技术系统由哪几部分组成，其处理对象是什么？(P32) 系统组成： 1.系统单元 2.系统结构 3.边界条件 4.输入输出的要素
四.有限单元法
4-1 试简述有限单元法的主要思路、具体步骤及其依据。 核心思想：将复杂结构分解成形状简单、便于方程描述的规则单元， 列出方程组并求解 基本思路：(69) “分”：用有限个规则单元代替原来的各种各样的连续系统，并用近 似方程对每个单元的行为加以描述。 “和”：根据一定的规则，把关于单元的方程组合起来构成方程组， 并引入外载及约束条件进行求解。 具体步骤：（P78） 1.结构的离散化 2.单元分析
处理对象：指输入输出要素，包括能量、物料和信号。 2-5.运用功能分析法进行系统原理方案设计的主要步骤有哪些？ (P36 图 2-7)
补充： 运用系统化设计方法进行原理方案设计的主要步骤： 1.明确设计任务 2.确定系统的总功能 3.进行功能分解 4.分功能求解 5.将分功能解综合为整体解：原理方案 系统功能原理解：（P39） 常用形态综合法，将系统的功能元列为纵坐标，各功能元的相应解列
6．设计一种可降解的塑料零件属于（ C ）设计。
A 面向拆卸的
B 面向质量的
C 绿色
7．当产品功能 F 提高， 成本 C 不变时，产品的价值 V（ A ）
A 提高
B 降低
C 不变
8．某软件的生产成本是 18 万元，评价集 P=[优、中、差},对应的评价值为 5 万
流体力学(第五章相似理论与量纲分析b)
目录
• 引言 • 相似理论 • 量纲分析 • 相似理论与量纲分析的关系 • 案例研究
01 引言
主题概述
01
流体力学是研究流体（液体和气体）运动规律的科 学。
02
流体力学在工程、环境、生物医学等领域有广泛应 用。
03
本章将介绍相似理论与量纲分析在流体力学中的应 用。
意义。
ห้องสมุดไป่ตู้
案例三
总结词
水坝设计中，相似理论与量纲分析的结合应用能够提 高设计精度和稳定性，降低工程风险。
详细描述
水坝设计是流体力学在工程实践中的重要应用之一。在 设计过程中，需要考虑水流的压力、速度、流向等因素 ，以及水坝的稳定性、安全性等问题。相似理论与量纲 分析的结合应用能够提高水坝设计的精度和稳定性，降 低工程风险。通过建立水坝模型进行模拟实验，可以更 好地了解水流运动规律和压力分布情况，从而优化水坝 设计，提高其安全性和稳定性。这对于保障人民生命财 产安全和经济发展具有重要意义。
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无量纲化处理
将物理量表示为无量纲的数，消除单位对分析的影响， 便于比较和推导。
无量纲数的计算
通过将物理量代入相应公式，化简得到无量纲数，如 雷诺数、弗劳德数等。
无量纲化的优点
简化计算过程，便于比较不同实验或不同条件下的结 果，提高分析的通用性和可靠性。
量纲分析的应用
相似性原理
通过量纲分析可以推导出不同实验或模型之 间的相似性原理，如流体动力学中的相似准 则。
量纲分析
02
基于物理量之间的基本关系，通过量纲的组合来推导物理规律。
两者联系
水驱油物理模拟理论和相似准则
谢谢观看
1、采用聚合物驱油的实验区采 收率提高了20%以上。
2、实验区的产油量也有了明显 的增加。
3、含水率明显降低，从而减少 了水的无效循环。
结论
本次演示对聚合物驱油机理及高质量浓度聚合物驱油方法进行了详细的研究。 通过深入了解聚合物驱油的原理和方法，我们可以更好地应用这一技术提高石油 采收率。虽然高质量浓度聚合物驱油方法在实际应用中取得了显著的成效，但仍 存在一些不足之处，例如聚合物溶液的质量和稳定性等问题。因此，未来的研究 方向应包括优化聚合物溶液的配方和制备工艺，提高其性能指标以及探索新型的 聚合物驱油技术。
四、结果与讨论
通过仿真模拟实验，我们发现数值模拟方法和随机模拟方法在水驱气藏渗流 机理的研究中均具有一定的优势。数值模拟方法可以精确地模拟气藏的渗流过程， 但计算过程相对复杂，需要较高的计算成本。随机模拟方法可以分析气藏储层的 不确定性，为气藏的优化开发提供依据，但需要充分认识气藏储层的特征和随机 性。在实际应用中，应根据具体的研究需求和实际情况选择合适的模拟方法。
3、注入工艺。注入工艺包括注入速度、注入浓度、注入周期等，都会影响 微生物与原油的相互作用效果。
虽然微生物驱油技术具有许多优点，但仍存在一些不足，如微生物对环境的 适应性、微生物与原油相互作用效果的稳定性等问题。此外，微生物驱油技术的 成本较高，也限制了其广泛应用。
结论：本次演示对微生物驱油技术的研究现状、方法、成果及不足进行了综 述。微生物驱油技术作为一种新型的提高采收率方法，具有环保、高效、适应性 广等优点，但仍然存在一些不足和挑战，如微生物对环境的适应性、微生物与原 油相互作用效果的稳定性等问题。未来研究应进一步深入探讨微生物驱油技术的 内在机制，加强技术研发和现场应用研究，提高技术的可靠性和经济性，为提高 石油采收率和保护环境做出更大的贡献。