环空带压先期预防封堵工具研究与应用

针对储气库等气井环空带压问题的先期预防环空封堵工具,采用液压方式完成第一、二胶结面的先期有效密封,后期利用自膨胀材料对微裂缝进行补偿密封,阻止油气上窜,同时利用减震锚定机构,降低管串振动对胶筒封堵效果的影响。通过数值模拟方法对工具关键结构进行模拟分析,封隔能力能达到50 MPa以上,锚定减震机构针对P110套管的最大锚定力小于600 kN,减震效果明显,工具功能及分析结果均得到现场试验有效验证,应用井环空带压预防效果明显,环空带压问题得到改善。

一种极化敏感反射器用的展开机构

极化敏感反射器用的展开机构由一对相同的展开铰链及一个调速器组成,每个铰链都有提供动力的扭转弹簧及闭锁装置;调速器通过一个绳轮和展开轴连接。调速器中以164倍于展开轴转速旋转的离心盘提供阻尼力矩,以稳定展开速度,防止冲击过大,并保证较高的展开重复精度,机构通过了包括振动、真空热循环等鉴定试验。在真空中高温52.3℃下的展开速度比-20℃下高14%,常温常压下在模拟零重力试验设备上测得的展开重复精度优于1弧分。文章还对影响展开速度的因素进行了动力计算分析并得出相应结论。

卫星天线反射器展开冲击速度及力矩的确定

叙述了对卫星天线反射器的展开冲击所进行的计算分析及试验验证,包括速度冲击计算分析的模型、展开过程的分析方法及所需参数的计算确定、展开终止时转动角速度的试验测定等,最后给出了对两套天线的计算及测试结果。

北斗天线展开电机及齿轮减速机构地面试验

主要介绍了对北斗天线展开电机及齿轮减速机构进行的一系列空间鉴定试验及相应的试验、测试情况,文中较详细地列出了试验中获得的数据,并对各项试验结果进行了分析,最后得出了结论。

偏馈式构架反射器构型设计与展开协调性分析

针对偏馈式构架天线应用需求,提出一种侧边约束的构架反射器实现方案。结合构架反射器曲面六边形几何特点,进行了反射器整体几何构型设计,并采用局部坐标法完成了桁架零部件的具体构型设计,形成系统的偏馈式构架反射器构型设计方法。根据某型号天线具体参数要求,完成了5.5 m偏馈式构架反射器样机构型设计;通过仿真分析和地面试验对样机展开协调性进行研究,进一步论证了所提出反射器构型设计方法的正确性。

伞型网状可展开反射器网面节点布局设计计算

给出了主要设计参数与设计目标;阐述了影响反射网精度的主要因素及误差分配;为对曲面的造型误差进行计算分析,建立了分析用模型,最后给出了结果分析及建议。

通信卫星天线瞄准望远镜校准技术

1 前言 在对天线进行电性能远场测试中需要用一视准轴与天线指向平行的望远镜来瞄准发射端的光标,以作为天线指向的参考基准。望远镜的视准轴与天线指向的不平行误差将直接构成天线的指向误差。因此,如何实现瞄准望远镜的精确校准一直是通信卫星天线研制中的一项重要技术。由于天线指向是在一个特定的参照系(通常是卫星坐标)内描述的(见图1),为此,对望远镜视准轴的检测和调整也必须在同样的参照系内进行。这是一项相当困难的任务。完成任务的途径取决于拥有的仪器、设备、测试软件及天线的结构状态等因素。

伞状天线张力索网稳定性分析

星载天线在轨要经受严酷的热环境,在地面试验时又会受到重力场的影响,作为伞状天线型面的重要组成部件,张力索网的稳定性对于天线的型面保持至关重要;同时由于天线的长设计寿命要求,需要考虑张力索蠕变的影响。如何提高张力索网在温度场下、重力场下及寿命周期内的稳定性,是张力索网设计的关键问题。通过对伞状天线张力索网的静力平衡分析,对张力索网在温度场下、重力场下及寿命周期内的稳定性进行了讨论,给出了进行张力索网稳定性设计时需要遵循的一般原则。

充气式空间可展开天线结构概述

充气式空间可展开结构是国外空间结构领域研究的热点之一。当前,充气天线是充气式空间可展开结构研究的重点和主要应用方向。文章首先概述了充气天线的结构特点以及应用前景,然后介绍了充气天线的国外研究情况,最后对充气天线涉及的充气薄膜材料技术、充气薄膜材料硬化技术、充气和展开技术、型面精度的摄影测量方法、充气天线制造技术以及结构设计与分析技术等关键技术进行了分析。

弹簧展开机构的设计及运动学仿真

弹簧展开机构由两对互为备份的弹簧、一个流体阻尼器、一个温度补偿装置组成。弹簧提供展开驱动力矩;阻尼器提供阻尼力矩,以稳定展开速度,防止冲击过大;温度补偿装置用来补偿温度变化对阻尼器性能的影响。文章论述了弹簧展开机构的工作原理及结构设计和必要的分析计算,同时对该展开机构应用在某星载天线中的工作情况进行了运动学仿真。

东方红3号(DFH-3)卫星天线系统动态特性测试(Ⅱ)

本文继东方红3号(DFH-3)卫星天线系统动态特性测试(Ⅰ),给出卫星天线系统一阶固有频率的简化分析计算。

三轴指向机构的装调校准

文章描述了一种三轴指向机构的装调校准方法。机构的结构方案为3个转动单元通过支架连接而成,运动中3个转动单元的转轴始终相交于反射器的焦点。通过对零位状态下的机构装调校准方法的详细论述和单元转轴转角Rx、Ry的计算及调整,使机构满足其几何条件,即3个单元轴线相交于一点。最后对机构零位标定进行校验,验证机构在任意状态下3个转动单元的转轴始终相交于一点。

一种用于偏馈方案的关节式天线指向机构

文章叙述了一种用于偏馈方案的关节式天线指向机构;描述了该机构的工作原理、结构组成、机械运动学特性等,详细分析了机构转动关节和地面波束覆盖区域任意经纬度间的关系;最后通过Matlab仿真,实现了通过星下点的地面任意两点的波束指向改变,并作出了仿真曲线。

先期防砂筛管顶部固井一体化技术

巴彦油田LH等区块储层出砂严重,井壁稳定性差,井径扩大率大,次生腐蚀介质,局部膏岩对筛管挤压强度高,现有筛管顶部注水泥技术无法满足油田长期开发的需求,为此,进行了先期防砂与筛管顶部固井相结合的一体化技术研究。通过优选高性能等离子割缝筛管,配套筛管外封隔器,实现对稳定性差、易出砂的储层段的先期防砂和封堵;优选叠加交错式金属钢带骨架结构,改进了高扩张比封隔器保护套,可以实现井径扩大率15%情况下的有效封隔;对压差式分级箍进行碳化钨喷涂处理,提高其抗冲蚀性能,确保分级箍可靠关闭。3口井的现场试验结果表明,采用先期防砂固完井一体化施工,储层疏松砂岩及局部泥岩封堵有效,未见明显出砂、垮塌及筛管失效,扩径井段封隔效果可靠,水泥浆未发生窜流,分级箍关闭后未出现密封失效问题,有效解决了该区块固井与防砂难题。

一体式球座尾管胶塞研制与应用

针对尾管悬挂固井施工中坐封球下行时间长,密封易失效,以及胶塞承压能力低、无法憋脱的问题,研制了一体式球座尾管胶塞。设计的一体式尾管胶塞集球座和胶塞于一体,并采用弹性棘爪的结构方式,具有安全可靠、承压能力高,性能稳定等特点。通过室内模拟和现场试验表明,一体式尾管胶塞整体承压能力大于35MPa,承压能力及憋脱性能稳定,缩短了憋压球下落的距离,提高尾管悬挂器的座挂和碰压成功率,缩减了作业时间和减少事故率,降低钻井成本,具有较好的经济效益。

丁基羟基茴香醚提高冲洗液抗高温性的研究

针对油基钻井液难清洗,易与水泥浆产生絮凝,影响固井质量的问题,制备了以糠醛作为清洗助剂的水基冲洗液TGD-65。为使TGD-65适用于高温条件下的固井作业,引入了BHA(丁基羟基茴香醚)作糠醛高温稳定剂,并制备了TGD-60。实验结果表明,BHA可明显提高糠醛在高温条件下的稳定性,使TGD-60在160℃下对油基钻井液仍具有很好的乳化分散作用,可完全破坏油基钻井液的结构,使其分散成细小的液滴,从而转变为水包油状态。同时,高温处理后的冲洗液TGD-60对油基泥饼具有良好的润湿性,其在高温条件下的冲洗效率也由TGD-65的79.71%提升至99.18%。

油井水泥无氯促凝早强剂的研制与现场试验

传统的复合早强剂中通常含氯盐,不适用于AMPS类水泥浆体系,且水泥石高温下长期强度会出现衰退现象,同时对套管有腐蚀作用。针对这些问题,研发出一种复配的无氯促凝早强剂,以硫酸钠、铝酸钠、甲酸钙和氧化钙,按照质量比1∶1∶1∶1均匀混合而成。实验结果表明:该早强剂适用于PVA类和AMPS类水泥浆体系;可使油井水泥在30℃低温下,8 h强度达3.5 MPa,稠化时间缩短至80 min以内,初凝时间缩短至90 min以内,初终凝过渡时间缩短至10 min以内,有利于油气井的防窜。该早强剂在大港油田板37-15井?139.7 mm生产套管固井中得到成功应用,固井质量优质率达81.2%,合格率达93.5%。

一种基于PCA-RF的卡钻预测方法

为实现井下卡钻工况预测,提出一种基于主成分分析法(PCA)与随机森林(RF)相结合的卡钻预测方法(PCA-RF)。该方法通过PCA方法对井下测量工程参数进行降维处理;用降维后的数据对RF模型进行训练和测试,判断是否发生卡钻事故。通过PCA-RF卡钻预测模型与RF、SVM、PCA-SVM模型对比发现:PCA-RF卡钻预测模型准确率可达98.53%,训练与测试时间分别为4.64 s与0.71 s,准确率和运算效率均优于RF、SVM、PCA-SVM模型。

KS204井盐膏层长封固段尾管固井技术

KS204井是塔里木盆地库车坳陷克拉苏冲断带上的1口评价井。四开中途完钻井深为6 421 m,盐层、石膏发育,且伴有高压盐间水层。1 929.57 m的长裸眼尾管封固,上下温差大,高密度水泥浆中活性材料含量少,浆体稳定性差,水泥石强度低,且发展不均匀,浆体体系及性能调节困难,浆体混配难度大。依据紧密堆积理论原理,依据材料细度不同,合理级配浆体中的固相颗粒,向高密度水泥浆中加入一定比例的超细水泥、微硅、硅粉、超高密度加重剂GM等材料,应用高温、抗盐水泥浆体系,提高水泥浆稳定性,改善水泥浆性能,有利于水泥石的早期强度形成及耐高温抗衰减能力;使用双配双注固井设备、批混罐二次混浆固井工艺,及高温抗盐加重隔离液和高强度、厚壁非标套管等技术措施,较好地解决了高温、高压条件下的盐膏层固井技术难题。