石英晶体振荡器频率特性的测量与分析

受器件老化、随机噪声等因素影响,晶振频率变化较复杂。以GPS秒脉冲作为测量标准,构建了晶振频率随时间变化的测量系统,通过对测量数据进行一元回归统计处理,分离出了晶振实际频率与其标称频率的相对偏差及晶振的各种随机误差,并分析了这两种误差对晶振准确度及稳定度的影响。该方法可为频率源误差测量分析提供借鉴作用。

金属栅极中的功函数材料有效调节能力分析

阐述不同膜厚、氧化时间和顶层功函数材料制备方法下,氮化钛对器件有效功函数和漏电流的调控能力。氮化钛膜厚增加,器件有效功函数增加的速率逐渐变缓,由0.16eVnm^(-1)(0~2.1nm)下降到0.11eVnm^(-1)(2.1~3.2nm)。氮化钛氧化1h会使器件有效功函数降低0.05eV,但栅漏电流随之增加,对器件的可靠性产生不利影响。此外,采用物理气相沉积法制备钛铝要比使用原子层沉积法更有利于降低器件的有效功函数,可能与后者碳含量较高,铝扩散能力降低有关。

近临界凝析气藏相态特征与开发方式研究

结合非洲J气藏流体资料,分析了近临界凝析气藏的相态特征;并利用油藏数值模拟技术,研究了此类气藏所适用的开发方式。研究发现近临界凝析气藏具有凝析油含量高、相态变化敏感性强、反凝析严重的特征。采用衰竭式开采的方式,凝析油损失严重,开发效果差;水气交替开采可以有效地控制反凝析,获得较高的采油速度;同时避免了单纯注水开发中含水上升过早过快的问题,兼具注水和注气的优点,为最优的开采方式。进一步研究水气交替开采的敏感性因素发现,水气比对开发效果的影响最大:水气比过高,注入水易过早突进到井底;水气比过低,不能发挥注水驱替保压、提高凝析油采油速度的优势。

基于晶振频率补偿的高精度数字时钟设计

为解决普通晶振频率长期漂移量较大的问题,提出了一种用GPS秒脉冲对晶振脉冲在线自动测量及修正,从而产生本地高精度时钟的方法,据此设计了一种基于单片机和CPLD的智能自校准数字时钟系统。介绍了时钟产生及校准模块、鉴相及相差测量模块等硬件电路组成和数据采集、晶振误差补偿算法实现等软件设计。该系统在需要较高精度时间显示的场所具有实际应用价值。

一种大气氙取样器电控系统的设计

为实现对大气中氙的自动取样,设计了一套基于工业计算机与可编程控制器的氙取样器电控系统。该系统上位机采用组态软件Kingwiew6.3实现与各设备的通讯:通过RS-485总线通信方式实时监控并采集温控器温度信息;通过以太网监控下位机逻辑可编程控制器(programmable logic controller,PLC)的运行状态,实时采集各气路电磁阀开关状态信息、压力及流量数据。下位机PLC按流程需要设定控制程序,实现对各类仪器设备的控制及模拟量数据的采集。系统具备自动报警、自动报表、数据查询、连续自动取样、手动/自动切换控制等功能,已成功应用于大气氙取样器系统中。

基于比时法的晶振频率测量建模与分析

受器件老化、随机噪声等因素影响,晶振频率变化较复杂。以GPS秒脉冲作为测量标准,构建了晶振频率随时间变化的测量系统,通过对测量数据进行一元回归统计处理,分离出了晶振实际频率与其标称频率的相对偏差及晶振的各种随机误差,并分析了这两种误差对晶振准确度及稳定度的影响。该方法可为频率源误差测量分析提供借鉴作用。

断溶体油气藏成因、成藏及油气富集规律——以塔里木盆地哈拉哈塘油田塔河南岸地区奥陶系为例

基于构造、断裂演化、岩心、测井、地震、钻录井、生产动态等资料分析,对塔里木盆地哈拉哈塘油田塔河南岸地区跃满区块奥陶系断溶体油气藏的储集空间特征、展布形态、成因进行系统研究,并结合开发实践,对断溶体油气藏的成藏与油气富集进行系统分析。研究结果表明,断溶体油气藏以'体'的形式呈不连续、非均质、不规则性分布,其形成主要受控于断裂的发育程度,建立沿主干深大通源断裂溶蚀、沿次级通源断裂溶蚀和沿次级内幕断裂溶蚀3种断溶体油气藏形成模式;断溶体油气富集受控于成藏期与断裂活动时空上的匹配关系、断裂的级别和断裂的分段性质。研究结果可有效指导哈拉哈塘油田塔河南岸地区奥陶系碳酸盐岩井位部署,实现断溶体油气藏高效开发。

深部软岩巷道锚喷注强化承压拱支护机理及其应用

针对深部软岩巷道围岩总变形量大、收敛速率快、持续变形时间长以及支护系统损毁等矿压显现特点,分析了复杂应力场和高渗透压作用下的变形破坏机制,并结合深部巷道的"应力恢复、围岩增强、固结修复和主动卸压"控制原则,提出了集密集高强锚杆承压拱、厚层钢筋网喷层拱和滞后注浆加固拱于一体的锚喷注强化承压拱支护技术,并阐明其成拱及强化支护的机理。结合现场地质生产条件采用理论计算、数值模拟和工程类比法综合确定试验巷道围岩支护方案,并进行现场应用。现场实践表明,采用锚喷注强化承压拱支护技术后,巷道围岩总体变形量较小,围岩收敛率从扩刷修复前的2.6 mm/d降至0.56 mm/d,且支护系统亦无开裂损毁现象发生,实现了对深井软岩巷道的有效控制。

深部大采高充填开采沿空留巷围岩控制机理及应用

针对深部大采高充填开采沿空留巷支护系统损毁等矿压现象,提出了高水材料充填体性能优化、锚杆索强力联合支护和钢管混凝土组合支架的综合控制技术,并阐明其作用机制。综合多种方法研究分析不同配比方案条件下的充填体力学性能和矿压规律,得出C2组配比材料充填能较快形成稳定平衡大结构;提出降低实体煤帮高度和采用高强锚杆索形成点线面结合的支护结构体系,保障关键支承点实体煤帮稳定,以及高预应力高强锚杆索和桁架锚索系统保障留巷顶板小结构完整;研制的圆钢管混凝土组合支架具有承载能力高、抗弯性能强、塑性与韧性好以及一定让压能力和抗侧压能力等优越性,能适应深部留巷顶板大变形和提升充填体围岩支护性能。现场实践表明,采用综合控制新技术后,无明显周期来压现象,支护系统未发生弯曲损毁现象,充填体侧顶底板移近量达490 mm,实现了深部大采高沿空留巷围岩的有效控制。

塔中4油田巴楚组油藏自流注水技术可行性

塔中4油田石炭系巴楚组含砾砂岩段层状边水油藏埋深约3 700 m,边水能量弱,地层压力保持程度低;其下伏的东河砂岩段油藏发育大型水体,压力保持水平较高,2套层系间的层间压差为15~25 MPa.通过分析井区因层间压差导致层间倒灌形成自流注水的矿场实例,结合塔中4油田的油藏地质和开发特征,建立了数值模型,并模拟了层间倒灌、分别采用直井和水平井作为自流注水井等不同井型和井网条件下自流注水技术的开发指标。研究表明,在巴楚组含砾砂岩段层状边水油藏进行自流注水是可行的,并优选出下步矿场试验井组。

浅埋坚硬煤层工作面超前支护技术研究

针对盛鑫煤矿浅埋坚硬煤层51101综采面超前支护区域巷道的支护技术难题,通过现场调研及工程类比等方法,对其围岩变形的影响因素及破坏特征进行了分析,并确定出工作面超前支护区域巷道支护参数。运用FLAC3D数值模拟软件,对支护前后巷道围岩位移场变化进行对比分析,分析得出顶板最大下沉量及底板变形量收敛值明显降低,支护参数合理可行。现场实践表明:51101工作面超前支护区域围岩变形速度及围岩变形量都在安全合理范围之内,实现了矿井的安全高效开采,同时为相似工程地质条件下的超前支护技术提供一定借鉴。

碳酸盐岩潜山裂缝性油藏异步注采研究

碳酸盐岩潜山油藏储集空间类型多样,孔隙结构复杂,裂缝非常发育,连通情况好,储层的非均质性严重。注水开发时水窜严重、水驱采收率低、开发效果差。针对该类油藏的地质特点及注水开发中存在的问题,以胜利油田某古潜山油藏为例,对该类油藏展开异步注采研究。利用数值模拟方法优化了异步注采单周期注入量、注入速度、关井时间、采液速度等参数,预测了衰竭式开采、连续注水、常规周期注水、异步注采4种开发方式15年末的采出程度。数值模拟结果表明:异步注采15年末采出程度为28.63%,比衰竭式开采、连续注水、常规周期注水分别高3.21%,0.82%,0.21%,采用异步注采取得了比其他开发方式更好的开发效果。异步注采有效避免了注入水沿裂缝向生产井窜进,注采不同步产生的压力扰动有利于注入水进入基质系统较深的孔喉中,扩大了波及体积;关井使得裂缝与基质的渗吸交换作用进行的更充分。建议对碳酸盐岩潜山油藏开发时,采用异步注采的开发方式。

特厚煤层大断面复合顶板煤巷支护技术

针对某矿辅助运输大巷变形严重、返修量大的支护难题,对巷道顶板复合结构变形机制进行了力学分析,揭示出巷道顶部锚固层厚度、顶板软弱夹层与锚固区相对位置及锚杆(索)预应力是影响此类巷道稳定的重要因素;运用FLAC3D数值模拟软件对不同支护参数的控制效果进行了研究,结合现场生产地质条件综合确定了"高强高预应力锚杆(索)+金属网+W型钢带+喷射混凝土"联合支护方案。现场实践表明,巷道顶底板移近量以及两帮移近量明显减少,围岩变形得到了有效的控制。

千米深井大断面软岩巷道联合控制技术

针对邢东矿千米深井大断面软岩巷道围岩持续变形的控制难题,分析了-980m大巷变形失稳的主要原因,并结合现场地质生产条件,提出多维联合支护技术,即"锚网梁+U型钢支架+喷浆、壁后注浆"的综合治理方案。现场实践表明,采用该方案2个月后巷道变形趋于平稳,顶板最大下沉量88mm,两帮移近量207mm,底臌量92mm,有效解决了-980m大巷持续变形失稳的难题。

凝析气单井吞吐采油注采参数优化设计

凝析气单井吞吐可以有效提高油田采收率,因此对凝析气单井吞吐采油注采参数的优化具有重要的生产指导意义。根据对国外B油藏实例井凝析气吞吐效果的研究,建立了组分模拟数值模型,并应用数值模拟方法,分析了凝析气周期注入量、周期注入速度、焖井时间及采液速度对凝析气单井吞吐累积增产油量与换油率的影响。并在此基础上,应用正交实验设计方法,对凝析气单井吞吐采油注采参数进行了整体优化设计,最终得到该区块最优采油注采参数:注入量为283.2×104m3,注入速度为11.3×104m3/d,焖井时间为10d,生产井产液速度为1590m3/d。

近距离煤层群瓦斯异常区综采面瓦斯综合治理技术

为了解决镇城底矿综采面瓦斯浓度经常超限影响生产的难题,通过现场考察,分析了形成瓦斯异常区域的原因,对22611综采面上隅角瓦斯积聚的机理进行研究,据此提出优化通风系统、顶板走向水平长钻孔抽放、上隅角双埋管抽放相结合的综合治理措施,并安装监测设备进行监控。现场监测结果表明:该综合措施治理综采面瓦斯积聚效果明显,确保了瓦斯异常综采面的安全高效生产,为类似条件下低瓦斯矿井综采面瓦斯的防治提供了借鉴。

烟箱打孔防伪装置的设计

为解决成品烟箱在仓储、搬运等环节中出现烟箱内条烟丢失或换货等问题,设计了一种机械式成品烟箱体打孔防伪装置。该装置主要由旋转刀辊、气缸、位置传感器、控制回路等部分组成,安装在封箱机末端的传输线两侧,当烟箱穿过打孔装置时,通过PLC程序控制旋转刀辊带动打孔刀头动作,在烟箱两侧的封箱胶带以及烟箱表面连续均匀地打上细孔,利用胶带撕破后二次封箱时胶带上细孔与烟箱表面细孔无法完全吻合的原理,防止发生人为开箱换烟或偷烟现象。结果表明,防伪装置使用后人为开箱数量减少45箱/万箱,有效提高了成品烟箱的防伪能力。该技术为具有防伪要求的箱体密封包装产品设计提供了一种方法。

高渗油藏注凝析气吞吐增产机理研究

应用数值模拟方法研究了海外X油田注凝析气吞吐的增产机理。研究结果表明,注凝析气有效改善了井附近流体物性,即增加了井附近原油的泡点压力、膨胀系数,降低了原油黏度、原油密度、界面张力,进而达到增产目的。对于注凝析气吞吐井,周期累注气量越大,降黏半径越大,周期累产油量越高。注凝析气对油藏中流体物性的改变有效的降低了产出物的流体密度,进而延长了井的自喷产油期。从油田获取的资料表明,研究结果是符合实际油藏生产实际的。

2707运输平巷顶板破碎区桁架锚索加强支护技术

针对晋华宫矿11号煤层2707运输平巷顶板破碎区域巷道变围岩形严重,支护系统损毁等矿压现象,结合现场实际情况分析巷道变形破坏原因,提出高预应力桁架锚索加强支护技术,并应用于现场实践。结果表明,实施高强高预应力桁架锚索加强支护方案后,巷道围岩变形量明显减少,确保综采工作面安全顺利通过运输平巷顶板破碎段。

氯化钙加重聚合物压裂液破胶技术研究

为解决氯化钙加重聚合物压裂液的破胶难题,研发了专用氧化还原型破胶剂,并对破胶性能进行了评价。该破胶剂由氧化剂(主剂)和还原剂(辅剂)构成,在低温50℃以下,主剂分解出游离氧自由基的半衰期时间较长无法满足破胶需求,还原剂能够激活低温下氧化剂的分解反应,解决低温破胶难题。该破胶剂在水溶液中不产生SO^(2-)_(4),没有硫酸钙二次沉淀,也不出现凝胶柱现象,破胶彻底。该专用破胶剂在施工过程中缓慢释放,确保压裂施工顺利实施;破胶后粒径与常规胍胶压裂液相当,70%小于109.6μm,95%小于195.2μm;破胶后聚合物分子量为10万,破胶效果良好。