环球旅行者王文昌旅行日记连载（三）——哈萨克斯坦之行（三）

7点起床，金色的阳光洒满草原，草原分外美丽，可尔走进厨房，取出一块羊肉，去喂雄鹰。雄鹰是草原和牧民们的保护神，它捕杀草原的害虫鼠类，对杜绝鼠害蔓延，发挥着举足轻重的作用，同时，它还是捕捉野兔的专家。更为有趣的是，牛羊或马儿在草原上吃草，它便在上空飞旋，一旦发现狼或其它野兽侵犯，雄鹰立刻俯冲而下对敌展开搏斗，并发出呼叫信号，主人和牧犬听到后，可以提前进行防范。我好奇地手持相机，尾随可尔，偷了几袋雄鹰的相，同可尔吃过早餐，使告辞主人，又开始新一天的旅行。

Power-V诱导的钻柱黏滑振动特征分析

黏滑是石油钻井过程中影响钻井效率和井下钻柱安全的一种振动形式.垂直钻井系统Power-V在提供有效控斜力的同时,还会诱导钻柱黏滑振动.通过研究垂直钻井系统Power-V与井壁的接触作用及钻头与地层的相互作用模型,基于钻柱动力学有限元方法,深入分析Power-V的作用机理,研究其对扭转振动的影响,指出Power-V和井壁间的相互作用会导致钻柱与井壁的摩阻显著增加,进而引起摩阻扭矩的增大,诱导井下黏滑振动.实测振动数据证实,Power-V与井壁间的相互作用是引起钻柱黏滑振动的关键因素.这对于揭示黏滑振动的成因和更好地发挥Power-V的作用具有重要意义.

超深井钻柱动态疲劳失效特征及参数优选

随着油气勘探深度不断增大,超深井钻柱井下振动更加复杂,应力状态随时间变化显著,为保障超深井钻柱的安全性,开展了受空间挠曲井筒约束超细长钻柱的动态疲劳失效特征研究,并进行钻柱结构及工作参数优选。基于实际井眼轨迹,考虑钻柱与井壁的碰撞特征,通过有限元仿真分析,得到全井钻柱动力学特性;根据疲劳损伤累积理论,研究了超深井全井钻柱在非对称循环变幅应力状态下的疲劳强度;结合现场实例,研究了超深井钻柱的危险截面,分析了钻柱疲劳强度随转速、钻压和稳定器安装位置的变化规律。研究表明:钻压和高转速对钻柱疲劳强度的影响较大,低转速对钻柱疲劳强度的影响较小;稳定器可以大幅降低底部钻具组合疲劳失效的概率,而且稳定器安装位置对钻柱疲劳强度的影响较为显著。研究结果为超深井钻柱组合结构参数和钻井参数优选提供了理论依据。

课程思政融人中学学科教学的思考与实践——以高中化学融合教学为例

“课程思政”是一种教育理念,也是一种教育过程,其核心是要落实立德树人的根本任务,引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观。化学学科的本质特征是在原子、分子水平的微观层次认识物质,需要科学精神、创新精神和爱国主义精神的引领。因此,在“课程思政”理念指导下,通过科学合理的教学设计,遵循教育教学规律和学生身心发展规律,用贴近学生生活和认知领域的实际案例,把“思政”元素融入教学过程,培养学生的爱国情怀与社会主义核心价值观,对增强学生的爱国热情和求真务实、严谨认真的科学态度至关重要。

SDTK1井钻铤接头二次上扣特性分析与井下等效冲击扭矩预测

基于8"(203.2mm)钻铤接头三维弹塑性有限元模型,分析复杂载荷条件下NC56钻铤接头内、外螺纹的受力特征和井下二次上扣特性,通过有限元分析,根据接头内、外螺纹台肩处相对偏移量计算井下等效冲击扭矩,形成井下等效冲击扭矩的预测模型,利用塔里木盆地GT1井井下实测结果验证该模型正确性,并应用于中国第1口超万米特深井——深地塔科1井(SDTK1井)。结果表明:复杂载荷作用下钻铤接头应力分布不均匀,台肩处和靠近台肩的螺纹牙处vonMises应力水平相对较高;对于按API(美国石油学会)标准上扣的203.2mm钻铤接头,当井下等效冲击扭矩超过65 kN·m时,钻铤接头的上扣预紧平衡被打破,钻铤接头发生二次上扣;随井下等效冲击扭矩的增大,内、外螺纹台肩处相对偏移量增加。SDTK1井井下存在较大冲击扭矩,井下载荷环境复杂,需要采用双台肩钻铤接头以提高接头的抗冲击扭矩能力或优化作业参数来降低井下冲击扭矩,从而有效防止钻具失效。

钛合金/钢钻杆复合钻柱动力学特性分析与优化设计

钻井深度的持续增加使钻柱面临的载荷工况越来越严苛。钛合金具有密度小、屈服强度高和弹性模量低等特点,基于井口钻杆抗拉余量设计要求,设计3种钛合金/钢钻杆复合钻柱,即复合钻柱1(Φ101.6 mm钻杆段全段使用钛合金钻杆)、复合钻柱2(Φ101.6 mm钻杆上半段使用钛合金钻杆)和复合钻柱3(Φ101.6 mm钻杆下半段使用钛合金钻杆)。为了探究钛合金/钢钻杆复合钻柱(简称为复合钻柱)的动力学特性,基于Hamiton原理建立复合钻柱的动力学模型,并采用节点迭代法和Newmark-β法对模型进行求解,分析3种复合钻柱的涡动特征、动态应力和振动特性,并与常规钢钻柱进行比较。结果表明:钛合金钻杆的使用可有效减缓钻柱涡动速度、动态应力,其中复合钻柱3的涡动速度、动态应力最小;基于振动特征强度对钻井作业参数进行优化,形成复合钻柱3的钻井作业参数推荐图版并给出合理的施工参数范围。

阻尼模型的力学机制及对钻柱动力学特性的影响

钻柱动力学特性模拟中普遍采用Rayleigh阻尼模型来反映阻尼(包括钻井液阻尼)的作用,但很少关注选用该模型的合理依据,且其阻尼系数主要依赖经验确定.首先,在考虑非线性和钻井液阻尼作用的基础上建立了钻柱动力学有限元模型,实现钻柱动力学特性的模拟,然后,研究较为典型的Rayleigh阻尼模型、Caughey阻尼模型、Clough阻尼模型的力学机制及其内在联系,并基于实际算例研究3种阻尼模型对钻柱动力学特性的影响,比较不同阻尼模型下钻柱的横向位移、横向加速度、以及涡动轨迹和涡动速度.结果表明,l取−2∼1时的Caughey阻尼模型的阻尼值偏小,未能起到阻尼的黏滞作用,而l取其他数值时阻尼值又过大,可见取4项的Caughey阻尼模型并不适用于钻柱动力学模拟计算.Rayleigh阻尼模型和Clough阻尼模型可以有效反映钻井液的阻尼效应,所得钻柱动态特性比较贴合实际振动情况,但前者形式简洁,便于计算,更适用于目前钻井工程中的钻柱动力学模拟.

特深井钻柱动力学特性模拟与分析

随着钻井深度不断增加,钻柱运动所涉及的力学问题变得更加复杂,钻柱动力学特性模拟及分析可为安全优质高效钻井提供支撑。为了探求特深井钻柱的运动特性,将钻柱运动的控制方程采用Newmark法对时间离散后,运用SOR节点迭代法,对每一时间步的钻柱整体构形进行求解,实现了总长超9000 m的钻柱动力学特性模拟,不仅给出了钻柱4个典型位置的涡动轨迹、涡动速度和横向加速度,还分析了钻柱的粘滑特性。分析结果表明,上部钻柱的涡动及粘滑现象不明显;随着位置下移,出现不规则涡动及不充分粘滑现象;近钻头位置的钻柱会出现较剧烈涡动,也会出现粘滑振动;中性点位置处钻柱的涡动最为剧烈、碰摩严重,可能给钻柱带来安全隐患。研究结果为特深井安全钻井提供了理论依据。

考虑“筒中筒”耦合作用的深水隔水管柱与钻柱碰摩运动规律

深水钻井时,旋转钻柱与海洋环境力作用下发生振动的隔水管柱易发生接触,造成钻柱与隔水管柱的碰撞或者摩擦。为了解隔水管柱与钻柱间的运动状态,减轻两者间碰摩,保证作业安全性,提出了一种模拟深水隔水管柱-钻柱组成的“筒中筒”耦合系统模型,通过分析二者间的位移与接触力,实现海洋深水钻井作业时隔水管柱与钻柱的耦合动力学模拟的建立。模拟结果表明,考虑隔水管柱与钻柱接触的情况下,海流作用和涡激作用对钻柱的动力学特征具有较大影响;海流速度增加,隔水管柱弯曲程度变大,隔水管柱的振动特征会限制钻柱运动;井口转速增加对钻柱的涡动特征影响小,但会增大钻柱与隔水管柱内壁的接触力,增大钻柱与隔水管柱的失效风险。该理论为海洋深水钻井摩阻分析提供了新的借鉴。

钻柱动力学研究进展及发展趋势

钻柱动力学是安全、高效钻井的基础,许多研究人员对此进行了深入研究,成果累累。然而,钻柱具有超大长细比,工作环境恶劣,非线性特征显著,使得钻柱的安全性面临严峻挑战,这在超万米特深井中尤为突出。因此,把握钻柱动力学研究历程,提炼钻柱动力学核心关键问题十分必要。本文在简要回顾3种基本钻柱振动形式的研究进展基础上,重点阐述了这3种基本振动的耦合振动的研究进展,详细讨论了粘滑和涡动这2种复杂振动的危害、形成机制、研究方法、测量技术和控制方法,并对近十年来备受关注的高频扭转振动(HFTO)的研究进展进行了归纳。现有研究成果表明,涡动是井下钻柱最易出现的一种复杂振动形式,包括向前、向后规则涡动和不规则涡动形式,且大都体现为不规则涡动。其中,反向涡动对钻柱的危害很大,不但会加剧钻具的疲劳破坏,而且会降低钻头的机械钻速。粘滑振动是另一种危害极大的复杂振动形式,其形成机制在于钻头与岩石之间的相互作用,并可用速度弱化效应进行很好描述;粘滑振动与涡动密切相关,粘滑振动中的滑脱阶段的最大转速可能达到地面转速的3倍以上,并伴随着剧烈的涡动。而振动频率远高于涡动和粘滑振动的高频扭转振动的危害不容忽视,但相关机理远未探明,迫切需要攻关研究。

高性能柔性自支撑CNFs@UIO-66@PANI复合膜电极材料的制备及应用

以纳米纤维素(CNFs)为柔性基体,在其表面通过溶剂热反应原位生长UIO-66纳米层,随后通过原位聚合将聚苯胺(PANI)沉积在CNFs@UIO-66表面,真空抽滤得到柔性纳米膜,并组装成柔性固态超级电容器。考察了CNFs/UIO-66比例以及苯胺(ANI)浓度对CNFs@UIO-66@PANI复合膜电化学性能的影响。结果表明,CNFs/UIO-66的比例对复合膜的电化学性能有关键影响,当CNF/UIO-66比例为1∶1电流密度在1 A·g^(-1)时,复合膜比容量高达1287 F·g^(-1),随着CNF/UIO-66中UIO-66比例的增加,复合膜的比电容下降;当CNF/UIO-66比例为1∶3时,复合膜的比电容降至554 F·g^(-1)。将复合膜组装成柔性对称固态超级电容器,当功率密度为200 W·kg^(-1)时,能量密度为47.39 Wh·kg^(-1),在10 A·g^(-1)的电流密度下循环5000次后,循环稳定性高达100%,表现出极佳的稳定性,亦证实了CNFs@UIO-66@PANI复合膜在柔性储能领域的巨大应用潜力。

基于PSO-SVR算法的预弯BHA钻头合导向力预测方法

预弯底部钻具组合(bottom hole assembly,BHA)钻头合导向力对于井眼轨迹控制十分重要,但是传统的计算方法耗时耗力.提出了一种基于粒子群算法优化支持向量回归的快速预测预弯BHA钻头合导向力的方法.首先使用加权余量法求解BHA的三维小挠度力学模型,得到钻头合导向力,形成支持向量回归的样本空间;然后,使用粒子群算法优化支持向量回归参数,得到惩罚因子、核函数参数和不敏感系数的最优值;最后,结合实例,使用粒子群算法调参支持向量回归预测钻头合导向力,并对预测结果精度进行分析评价.研究结果表明,预弯BHA钻头合导向力预测精度较高,决定系数R^(2)达0.9568.

基于UPLC-QTOF MS/MS技术研究甜叶菊绿原酸类成分的降解机制

本文以甜叶菊绿原酸为研究对象,利用高效液相色谱检测样品中3-咖啡酰奎宁酸(3-CQA)、4-咖啡酰奎宁酸(4-CQA)、5-咖啡酰奎宁酸(5-CQA)、咖啡酸、3,4-二咖啡酰奎宁酸(3,4-diCQA)、3,5-二咖啡酰奎宁酸(3,5-diCQA)、4,5-二咖啡酰奎宁酸(4,5-diCQA)等7种绿原酸类成分的含量,并利用超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF MS/MS)法鉴定绿原酸在不同诱发条件下的降解产物及降解途径。结果表明,样品中绿原酸总量在溶剂、光、热、pH值等诱发条件下均呈下降趋势。通过分析降解产物,甜叶菊绿原酸在溶剂中存放易发生烷基化反应,在光照条件下易发生降解,在高温环境中易发生脱水和烷基化,在酸碱介质中易发生水解和构型转化。综上,脱水、降解、水解和异构化是甜叶菊绿原酸受外界环境干扰时可能发生的4种损失途径。本研究不仅深化了对绿原酸理化性质的理解,也为制定有效的保存策略,确保绿原酸类成分在药品、保健品及化妆品等产品中的质量控制提供了科学依据和实践指导。

三维定向井抽油杆柱力学特性有限元分析新方法

结合定向井井眼轨迹的三维空间特征和超细长杆柱在井眼中的双重非线性(接触非线性和几何非线性)特征,同时考虑Ray-leigh阻尼及液体摩擦影响,建立了抽油杆柱三维动态有限元方程。利用Newmark法对抽油杆柱运动过程进行时间域离散,采用结点迭代的循环求解方法对三维动态有限元方程进行了数值求解,并用直接约束法对杆/管接触问题进行了处理,得到了抽油杆柱每一结点6个自由度方向的变形和载荷。以实测井底泵功图为边界条件,求出了抽油杆柱与油管的动态接触位置,并获得了地面示功图,将预测结果与实测地面示功图进行了对比。结果表明,结点迭代法可以避免大型矩阵的数值计算问题,与Newmark法相结合,能够较准确地求解出井下抽油杆柱的三维受力及运动状态。

基于现代农业目标的农业科技型企业自主创新优势与有效组织

农业科技的自主创新是发展现代农业,建设社会主义新农村的关键环节与核心支撑。在推动农业科技创新和发展现代农业过程中,农业科技型企业具有其他各类创新机构无法替代的地位和作用,因为自主创新是农业科技型企业的天然属性,同时也是其参与竞争的核心优势。农业科技型企业自主创新优势发挥的诱因可以划分为内部诱因和外部诱因两大类。为了充分发挥农业科技型企业在推动农业科技创新和发展现代农业过程中的巨大作用,农业科技型企业的主导者即企业家必须有意识地为组织成员的自主创新营造环境、提供条件,有效地组织系统内部的自主创新活动。

热处理时间对Ni-P镀层组织形貌和磨损的影响

利用化学镀在ZL113铝合金表面制备了非晶态Ni—P镀层，在350℃下对镀层进行20～140min热处理后，用扫描电镜（SEM），能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）分析了热处理时间对镀层表面形貌、化学元素含量和晶化物相组成的影响，考察了Ni—P镀层表面显微硬度的变化规律，进行了系歹13时间热处理后镀层的耐磨性能试验．结果表明：热处理使得化学镀Ni—P合金镀层结构重组，形成Ni—Ni3P混合物相，其中NbP是Ni-P镀层表面显微硬度得到提高的主要机制；镀层表面显微硬度随热处理时间增加呈先增加后减少的趋势，在60min时达到最大值；热处理时间对镀层的摩擦因数影响较小；Ni—P镀层的耐磨性明显高于镀态，60min热处理镀层的耐磨性最好，其磨损过程表现为磨粒磨损．

季节性时间序列资料预测的半参数回归模型

本文利用半参数回归的原理与方法建立了时间序列的半参数回归模型，并通过模拟得到了模型误差的一个估计公式进而得到了模型参数的假设检验及预测的区间估计。

YL113铝合金阳极氧化膜表面——界面形貌与能谱分析

利用阳极氧化法在YL113铝合金表面制备了一层氧化膜,通过SEM、XRD、EDS、XPS等手段对其表面-界面形貌、物相、化学元素组成和原子结合能谱进行了分析,对其表面和结合界面化学元素进行了面扫描和线扫描分析,并对氧化膜界面结合形式进行了表征。结果表明,阳极氧化后Al原子和O原子在氧化膜表面产生分层富集现象,其原子分数之比接近2∶3,所生成的氧化膜组成物为α-Al2O3+γ-Al2O3;Al2p峰结合能为74.37 eV,以Al3+形态存在,O1s峰结合能为531.82 eV,以O2-形态存在,氧化膜是以Al2O3形式存在;Al和O原子在氧化膜结合界面形成富集层,氧化膜与基体形成化合物型界面+扩散型界面组合形式;在结合界面处出现大量的小岛及锚点,氧化膜表现为较强的界面结合力。

我国西部地区农业技术进步模式的选择与创新

目前国外的农业技术进步模式主要有美国的“机械型”模式和日本的“生物型”模式。但我国的西部地区并不能简单照搬这种单轨的“机械型”或“生物型”模式 ,而必须创建一种适合自身特点的新模式—“主辅型双轨制”农业技术进步模式。这种包含着综合与创新内容的新模式在技术结构、发展进程、应用领域等方面都具有自身的独特个性。这种独具个性的选择和创新的客观依据是制约和支配西部地区的五大因素 :资源、资本、科技、生态。

论科技型中小企业实现自主创新的动因和有效组织

自主创新是科技型中小企业的天然属性,同时也是其参与竞争的核心优势。在市场经济中,科技型中小企业具有其它各类创新机构无法替代的地位和作用。科技型中小企业的自主创新行为的动力来源可以划分为外在动因和内在动因两大类。为了充分发挥科技型中小企业在推动国家创新体系建设过程中的巨大作用,科技型中小企业自主创新的主导者即企业家必须有意识地为组织成员的自主创新提供条件、创造环境,有效地组织系统内部的自主创新活动。