室内外一体测量平差教学实验平台建设

针对测量数据处理实践教学需求,依托教材示例、工程测量控制网数据处理任务,设计开发了室内外一体化的测量平差教学实验平台。实验平台由工程测量控制网、测量平差实验教学软件组成。测量平差实验教学软件分为基础、进阶和创新3个阶段,从易到难渐进式开展实验,包含测量数据读写、精度评价、平差函数模型建立及参数值估计等十余项实验内容,它具有组件、交互、扩展及填充等特征。实践应用表明,该平台为学生提供了工程测绘数据处理应用场景,提高了学生发现问题、分析问题与解决实际问题的能力,加深了学生对误差理论与测量平差原理的理解,缓解了“教师难教、学生难学”的课程教学难题。

硫酸盐还原环境下氮硫的生物转化及相互影响

该文采用含氨态氮和硫酸盐的有机废水作为UASB反应器(R1)和厌氧污泥床反应器(R2)进水,研究了两反应器内NH4+-N和SO42-的转化途径、转化关联性及相互影响。结果表明,在进水COD为100 mg/L条件下,反应器对SO42-持续去除过程中R1出现平均15 mg/L、最高20 mg/L的NH4+-N脱除,R2出现平均10 mg/L、最高15 mg/L的NH4+-N脱除。研究认为,反应器中硫酸盐型厌氧氨氧化(SRAO)反应协同氨氧化、异养反硝化、异养硫酸盐还原(SR)及硫氧化反应共同完成同步脱氮除硫过程,且在SO42-缺乏条件下,NH4+-N和SO42-转化呈同步下降趋势。当增加进水COD至200 mg/L,引发SR活性剧烈增长,系统脱氮能力受抑制;而采用0.5~1.5 mmol/L Na2MoO4部分抑制SR活性可有效提升系统脱氮能力。

厌氧环境下硫酸盐还原与氨氧化的协同作用

20多年前,人们就发现厌氧环境下氨态氮和硫酸盐的同步转化现象,并提出了硫酸盐型厌氧氨氧化(SRAO)脱氮说。该途径可以在厌氧条件下以废水中固有的硫酸盐为电子受体将氨态氮氧化为氮气,无需额外添加有机物,也不产生二次污染。该文通过对近年来国内外有关文献资料的研究理解,从SRAO研究历程、影响因素及氮硫可能的转化途径等方面进行了总结,理清了SRAO脱氮的发生需要适宜的基质浓度及环境条件,由于反应器内微生物菌群复杂,SRAO菌与SRB、HDB和SAD菌等共存,构成了SRAO现象是反应器内复杂的多反应协同作用的结果。首先,该过程既可以在进水有有机物的条件下启动,也可以在进水没有有机物的条件下启动;启动方式可根据进水中所加入氨态氮的电子受体分为三类:硫酸盐逐步替代亚硝态氮,同时加入亚硝态氮和硫酸盐,仅加入硫酸盐;Anammoxoglobus sulfate和Bacillus benzoevorans为已明确的SRAO功能菌。其次,反应器的类型、种泥来源、进水氮硫比、有机物等因素会对基质转化效率产生一定的影响。对于氨态氮被氧化是否是硫酸盐作用可采用排除法来确定,氨态氮的氧化产物随氮硫摩尔比的变化而变化。虽然SRAO和厌氧产甲烷都是在厌氧条件下进行的,但是在厌氧产甲烷系统中没有发现SRAO现象,主要是首次发现SRAO现象的反应器内多种菌群相互协同代谢但产甲烷菌不占主导地位。目前关于SRAO研究还主要处于实验室规模,之后的研究可从以下几方面展开:(1)缩短启动时间,提高基质的去除效率;(2)探究氨态氮与硫酸盐的转化途径及关键影响因素特征;(3)相关功能菌的鉴别。本文旨在为今后的理论研究提供综合信息并促进其在实际废水处理中的应用。

质量基础设施协同服务研究——以内蒙古自治区稀土行业为例

加强质量基础设施建设,深入实施质量提升行动,已成为中国转型升级的强大动力。本文分析了内蒙古稀土产业的发展状况和质量基础设施协同服务的现状,分析了内蒙古自治区稀土行业质量基础设施协同服务存在问题,提出了契合内蒙古自治区稀土行业质量基础设施协同服务的建议。

多相流全瞬态温度压力场耦合模型求解及分析

为准确掌握高温高压条件下环空多相流的流动特性,基于井筒多相流、传热学理论,充分考虑循环流体物性参数随温度压力的变化,建立了适用于深井、超深井的井筒多相流全瞬态温度压力场耦合模型,并提出了迭代求解算法,以塔里木油田某深井为例分析了井筒瞬态温度、压力耦合变化规律。结果表明:循环8h后井底钻井液的密度由1 360kg/m3升至1 460kg/m3,塑性黏度由8.6mPa·s升至13.8mPa·s;开始循环时井底压力迅速降低,循环0.2h时降至最低,然后逐渐升高,最后趋于稳定;井底钻井液的密度和塑性黏度随循环时间增长而增大;气侵量对井底压力的影响最大,钻井液地面密度、排量、井口回压次之,钻井液地面塑性黏度的影响最小。分析结果可为深井、超深井水力参数设计提供理论指导。

热交变压力下水泥环界面微间隙产生机理研究

目前中国四川地区页岩气开发均采用大排量分段压裂工艺技术,压裂改造过程中套管内温度以及压力的变化可能会导致油气井水泥环界面微间隙的产生。为此利用ABAQUS软件建立了热力耦合下的套管-水泥环-地层组合体有限元瞬态分析模型。基于前人实验的基础上,对温压耦合下的固井界面力学响应进行了模拟;同时分析了交变压力下微间隙的产生对组合体温度场分布的影响。研究结果表明:1微间隙的产生改变了组合体温度变化的连续性,后续施工过程中,套管温度基本接近注液温度;2井筒内的温度变化、套管内压作用下的水泥环塑性变形以及泄压后的井筒内压是导致微间隙产生的主要原因;3不同注液温度下,微间隙尺寸随着水泥环弹性模量的增大而增大。上述研究成果为压裂施工作业中油气井发生气窜以及环空带压的产生机理提供了理论依据。

大深001-X1井小井眼钻井技术实践与建议

川西地区大兴场构造因其地质构造条件复杂、地质认识程度不高、地下流体性质复杂、井壁稳定性差等钻井难点使得该构造钻井工程故障、复杂频发,大深001-X1井深层钻井故障、复杂时间占钻井总时间的95.8%。针对大深001-X1井小井眼钻井工程难点,开展工程技术对策、钻井液性能优化和钻具组合优选等方面相关理论研究,并结合该井作业过程中的复杂事故分析,提出了大兴场构造小井眼配套钻井工艺技术,为该构造下步钻井工程作业提供参考。

考虑非牛顿流体螺旋流动的钻井井筒温度场研究

准确了解钻井过程中井筒温度及其变化规律对于安全、高效钻井具有重要的意义。根据热力学第一定律及传热理论,建立了完整的钻井循环过程中温度场数学模型,分析了井筒中非牛顿流体螺旋流动的传热机理以及水力学能量和机械能量对井筒温度场的影响规律,对高温高压循环当量密度计算和井筒温度控制方法进行了初步探讨。模型计算结果与现场试验数据吻合较好。由数值模拟结果得出:在井深2 000.00m处,钻柱转速从0r/min升至200r/min时该处温度升高4.5℃;在井深5 000.00m处,钻柱转速从0r/min升至200r/min时该处温度升高7.8℃。研究结果表明,井底温度随钻柱转速的增加呈指数增长,随着井深的增加,钻柱旋转对井底温度的影响更加明显。建立的温度场模型可为高温高压地层钻井水力学设计和现场作业过程中的温度控制提供理论参考。

页岩气井温压耦合下固井质量对套管应力的影响

四川地区部分页岩气井在采用大排量分段压裂工艺施工过程中出现套管变形的现象,严重影响了页岩气井的正常生产。为此,运用ABAQUS软件建立了温压耦合下的套管-水泥环-地层受力有限元模型,模拟压裂过程中套管应力以及组合体温度场分布特征,分析了不同注液温度下,套管偏心及水泥环缺失对套管应力的影响规律。研究结果表明:大排量压裂施工中,套管应力随着偏心距的增加而减小,温降对套管应力的影响较大;不同注液温度下,套管应力随水泥环周向缺失的变化规律基本一致,温降对套管应力的影响呈先降后增趋势;水泥环径向缺失位置以及深度的变化对套管应力的影响较小,温度变化是主控因素;套管偏心下,水泥环缺失以及温降的共同作用均会增加套管应力。研究成果可为页岩气开发提供理论指导。

良心“戒尺”不能丢

习近平总书记在二十大报告中强调,“坚持党性党风党纪一起抓,从思想上固本培元,提高党性觉悟”,这为新时代党员干部加强党性修养提供了根本遵循。在新征程上,共产党人就要坚持正良心、树官德、塑党性,在任何时候都不能丢掉心中的“戒尺”。严以修身正良心。周恩来总理曾说:“夫人格之造就,端赖良心。人同此心,心同此理。大道所在,正理趋之,处世接物,苟不背乎正理,则良心斯安,良心安,人格立矣。”他以良心安顿作为造就人格的根本,把塑造完美的道德人格作为人生的理想,这也是坚守良知的党员干部应算清楚的一笔账。

控压钻井井底气侵停止与否实时判别方法研究

实时判别井底气侵停止与否是控压钻井井控方法的关键,直接关系到基于立压控制法循环排气或常规关井等后续作业的选取.综合考虑气体运移膨胀和气体溶解的因素,指出出入口流量一致并不等同于井底气侵停止,两者存在时间先后关系.基于快速施加井口回压控制方法,建立了控压钻井井筒与地层耦合的多相变质量流动模型,采用有限差分法迭代求解,模型计算值与实验测量值吻合较好.模拟结果表明,出口流量有无明显拐点是区分出入口流量一致和井底气侵停止时间先后的标志.一旦井底气侵停止,立管压力的二阶导数会迅速降至0点附近且趋于稳定.根据上述参数变化特征,提出了基于出入口流量和立管压力实时监测的井底气侵停止与否实时判别方法.该研究对于完善控压钻井井控理论具有重要的指导意义.

控压钻井井下双测点压力实时解释模型研究

针对单点测量数据解释模型反演参数过于单一、不确定性问题突出及无法准确反映压力变化的问题,提出了结合无迹卡尔曼滤波技术与水力学模型的井下双测点压力实时解释模型。根据控压钻井工艺特点,确定模型的反演参数为密度校正因子和摩阻校正因子,并从理论上证明了双测点测量优于单测点测量,其反演参数更加全面。计算结果表明:双测点压力与反演参数的计算值可以根据新获取的测量值进行实时校正,其中双测点压力校正值与测量值很接近,而反演参数的计算值在其真实值附近呈小幅上下波动;反演参数的反演精度随双测点距离的增加而提高,结合工程上允许的计算误差分析,优选合理的双测点距离为30 m,这样既保证了较高的反演计算精度,同时又降低了有线钻杆的使用成本。研究结果可为井下双测点测量装置的研制与现场应用提供理论指导。

气侵期间岩屑运移规律研究

基于井筒多相流、传热学原理,综合考虑高温高压下天然气和钻井液物性参数变化,建立了环空气液固多相流数学模型,并采用多相流流动和井筒-地层传热耦合方法进行数值求解,着重进行气侵期间岩屑运移规律和敏感性参数分析。计算结果表明:相比泡状流,段塞流携岩能力较差,不利于维持井眼清洁;随着井口回压/循环排量的增加,气相体积分数逐渐减小,岩屑体积分数逐渐增加,而当流型发展为段塞流时,岩屑体积分数随井口回压/循环排量的增加而减小,而气侵量对其的影响正好相反;钻井液塑性黏度、机械钻速、岩屑粒径以及岩屑颗粒球形系数对气相体积分数基本没有影响,而对岩屑体积分数影响较大。

充气控压钻井关键工程参数研究

充气控压钻井技术将充气欠平衡钻井和控压钻井技术结合，主要应用于窄密度窗口和对储层保护要求较高的低孔、低渗地层。结合充气钻井工艺特征，考虑注气初期井筒中气体运移规律，建立了环空井筒多相流瞬态模型，并将计算值与实验测量值进行对比，验证了该模型的稳定性和精度。模拟了截面含气率随井深变化规律，以及排量、注气量和井口回压调整时井底压力动态变化规律。结果表明：带压1-2MPa钻进可以大幅改善近井口处两相流流型，有利于安全高效作业；在井筒压力控制对应的工程参数中，调整井口回压的时效性最高，排量其次，注气量最差。研究结果为充气控压钻井中作业参数选取提供了理论依据。

控压钻井井口恒压控制方法初探

实时准确控制井筒压力对于深部地层钻井安全至关重要。结合控压钻井工艺特性,提出了井口恒压控制方法,并建立了井筒-地层耦合流动模型。研究结果表明,与井底恒压模式相比,井口恒压模式可操作性更强,控制过程中井底压力会呈规律性的波动变化,并在气体前沿运移到井口时出现一个拐点。在现场作业时,需要结合安全钻井液密度窗口确定合理的井口回压调控区间。井口回压调控区间与溢流量监测值/地层渗透率呈负相关性,而与初始井口回压呈正相关性。文中研究对于提高控压钻井作业安全性有着一定的借鉴意义。

基于移动边界的钻井井筒动态温度场研究

准确地了解钻井过程中井筒及周围地层的温度变化对于安全、高效钻进具有重要的意义。针对钻井过程中钻头持续破岩而导致的温度动态变化,基于热力学第一定律和热传导理论,建立考虑移动边界的井筒动态温度计算模型,并通过现场试验进行了验证。研究结果表明,以往恒定井深的井筒循环温度模型会使计算结果偏小,考虑井深的变化和钻头附近的轴向传热使得井底循环温度的计算结果更接近于现场实际。该模型为准确地了解和预测井筒温度变化规律提供理论参考。

深水高温钻井井筒循环温度分布与控制方法研究

深水钻井过程中高温会对钻井液性能和井下及井口设备、工具的密封件等造成严重损坏,因此准确的钻井温度模拟及控制至关重要。结合深水钻井工艺和高温地层特点,充分考虑钻井系统输入能量和隔水管对井筒温度剖面的影响,建立了新的深水钻井井筒循环温度分析模型,重点分析了温度剖面的影响因素及海底防喷器处的温度变化规律,结果表明:本文建立的深水钻井井筒循环温度分析模型计算结果与现场实测数据吻合;钻井系统输入能量、隔水管增压泵排量对井筒温度剖面的影响不可忽略,在钻井设计和作业阶段可分别通过优化井眼轨迹、采用高比热钻井液和增加钻井液润滑性、减小钻井液入口温度等方法来降低井底温度。本文研究成果可为深水高温钻井井底温度预测和控制提供理论指导。

思政元素融入基础医学实验课的探索与实践

目的分析在基础医学实验课程中融入思政元素的现状,为基础医学思政课程改革提供新模式。方法采用随机抽样调查的方法对平顶山学院医学院600名学生进行问卷调查。结果学生对系统解剖学、生物化学、生理学3门代表性基础医学实验课程的课程思政项目满意度在50%~65%之间,且对这3门代表性课程4个维度包含的8个项目满意程度构成比有显著性差异(P<0.05)。对这3门课程课程思政在社会主义核心价值观(公民层面)培育的认可度在60%~72%之间,在爱国、敬业、诚信、友善4个维度的8个项目的认可度上有显著性差异(P<0.05)。结论平顶山学院医学院基础医学课程融入思政教育现状不容乐观,需要采取必要的措施进行改进,以期达到德育的目的。

深水地平线事故三级井控技术应用分析研究

深水钻井井喷被认为是深水油气勘探开发过程中最严重的威胁之一。在发生深水钻井井喷后选择合适的三级井控技术至关重要,深水地平线井喷事故先后采用多种三级井控技术进行控制,其中前五种方式均失败。针对深水地平线事故中采用的顶部压井法和压回法等非常规压井作业开展研究,给出了顶部压井法作业失败的原因,对不同压井模式的作业参数和优缺点进行了分析,并提出了在方案优选过程中需考虑的其他因素,以期为后续三级井控技术设计和成功作业提供理论指导。

海上气井井下油套管泄漏检测与堵漏技术及其工程实践

海上气井井下油套管泄漏无法及时诊断将会引发环空带压,是海上油气生产安全的重要问题。针对井下油套管泄漏诱发的声波在井筒环境条件下的传播机理、泄漏信号远程探测方法、漏点准确定位方法和多源信息融合的泄漏状态评估方法研究,研发了海上气井井下油套管泄漏检测系统。新研发的油套管泄漏检测系统在东海某平台进行了2井次的井下油套管泄漏检测和堵漏工程实践,结果表明,该系统实现了在浅井段(160~180 m)10 m误差范围内对单漏点和双漏点的准确定位,可满足环空带压井治理的需要。本文研究结果可为井下油套管泄漏修补作业提供技术支持。