两相流复杂网络无标度与小世界特性分析

【摘要】：随着油田开发的不断深入,我国陆上大多数注水开发油田已经进入了中高含水期,油水两相流的流变特性对于油田生产的影响越来越重要,但由于两相流流动结构具有复杂性和不确定性,对其流动特性的研究具有相当的难度。而近年来兴起的复杂网络以其全新的理论为研究复杂系统提供了全新的视角。本课题应用复杂网络理论,基于可视图构网方法,对倾斜45°油水两相流进行分析。首先应用可视图方法对周期,随机和混沌时间序列进行构网,分析他们的动态特性,验证可视图方法的有效性。然后用可视图方法对倾斜45°油水两相流电导时间序列进行构网,从无标度和小世界特性两个方面分析油滴分散流型且水层有局部逆流(简称DO/WCT流型)和油滴分散流型且水层为拟段塞流(简称DO/WPS流型)的流型特征。获得以下结论:1.周期时间序列转化成规则网络,度分布图由若干尖峰组成,不具有无标度特性;而随机时间序列转化成随机网络,能够体现一定的无标度特性;混沌系统的无标度特性取决于自身的特点,没有统一规律。2.Logistic映射由倍周期分岔通向混沌的过程中,其度分布图形能够体现自身动态特性。随着参数a的增加,系统进入深度混沌,其度分布显现出无标度特性,不同参数a下度分布曲线的斜率基本一致。3.DO/WPS流型和DO/WCT流型的度分布图存在差异,并且DO/WPS流型的最大度值和平均度值均大于DO/WCT流型,可以进行区分。4.DO/WCT流型的聚集系数大于DO/WPS流型,对流型区分有一定的指示性作用。