表面活性剂流体的空化-冲蚀耦合射流试验研究

为了研究赫姆霍兹空化喷嘴的射流机理,依据空化射流理论,以低黏度黏弹性表面活性剂(VES)溶液为介质,基于Schnerr-Sauer空化模型与DPM模型对赫姆霍兹自激振荡空化喷嘴进行流场仿真,对添加颗粒后的VES空化-冲蚀耦合射流近壁面流场特性与颗粒撞击壁面的运动特性进行了数值模拟,并通过淹没射流试验台开展空化-冲蚀耦合射流试验,探讨了VES溶液空化-冲蚀耦合射流对靶材的冲击特性。结果表明:相比于清水,VES射流能够提供更高的冲蚀速率,为清水冲蚀速率的1.37倍,达到3.29×10^(-3)kg/kg;同等条件下,空化喷嘴的冲蚀速率为7.47×10^(-4) kg/kg,略小于流线型喷嘴,但空化喷嘴对靶材的冲蚀凹坑直径为10.5 mm,大于流线型喷嘴的7.5 mm,并且空化喷嘴对靶材的的冲击形貌为V形,相比于流线型喷嘴的W形,更有利于钻井破岩。通过分析空化作用及流体性质对靶材冲蚀特性的差异,阐述了VES溶液空化-冲蚀耦合的射流机理,研究成果为基于VES的空化-冲蚀耦合射流辅助钻井以及提高井下破岩效率提供了新的思路。

大庆长垣油田水驱开发技术智能化实践与展望

数字化转型、智能化发展是老油田开发技术提档升级、提质增效的必要途径。全面总结了国内外油田开发技术智能化研究进展,介绍了人工智能技术在大庆长垣油田水驱开发中的应用进展及取得的重要成果,尤其强调了智能测井解释、智能井震结合储层预测、基于数据挖掘的注水优化调整以及措施井层智能优选等关键技术在提升油田开发效率、效果和经济效益方面的积极作用。通过技术创新,大庆长垣油田水驱自然递减率控制到7%以下,年含水上升值控制到0.2百分点以内,实现了特高含水后期油田的高水平、高质量开发。在此基础上,展望了水驱开发技术的智能化发展方向,指出应加快油气大语言模型的应用,加强实时动态监测技术的研发,并通过数字孪生模型、智能方案编制、注采智能优化等手段推动油田开发向更高水平的智能化转型。

与梦想一起飞翔——访鸟类生态摄影师王治国

初识王治国是在山东省首届鸟类生态摄影大赛上。以一组《虎头海雕》组照捧得大赛特等奖的王治国低调含蓄,眼神里却透着坚毅与泰然。也许这就是一个出色的拍鸟人所具有的平实气质。艰辛而执着——一个疯狂的摄影人下过乡,扛过枪,从过工。

四川盆地威荣深层页岩气安全与提速钻井技术

四川盆地威荣页岩气埋深3600~3850 m,属于典型的深层页岩气藏,钻井工程面临压力体系复杂、茅口组部分区域断溶体发育、地层可钻性差、龙马溪组地层温度高等难题。针对复杂的地质条件,以安全与提速钻井为核心,通过成熟引进与先导试验技术结合的方式,持续攻关钻井工程工艺技术;并不断深化过路层段地质认识,采用一段一策的方案,提高工程技术的针对性。威荣页岩气田经历勘探评价、开发一期、开发二期3个阶段,形成了以井身结构优化、断溶体避让的轨道设计、井筒压力控制和钻压同步预防压窜干扰为重点的安全钻井技术,以“二维+小三维”的三维轨道剖面、四位一体地质导向技术、破岩工具优选和钻井参数强化为关键的提速钻井技术。该技术应用于威荣页岩气田150余口开发井,机械钻速由开发初期的6.32 m/h提升至9.12 m/h,钻井周期由106.68 d缩短至68.75 d,缩短率为35.56%,实现了威荣深层页岩气钻井工程提速降本的目标,其形成的安全与提速钻井系列技术对同类型气藏开发具有较强的参考意义。

大庆油田注水开发实践中的哲学思维

大庆油田开发史既是一部科技进步史,同时也是一部哲学实践史。油田开发系统的哲学就是应用唯物辩证论的观点与方法,去观察、分析、研究、处理油田开发系统中的各种现象、过程与结果。哲学思维贯穿于大庆油田注水开发全过程,大庆油田的开发实践始终以《矛盾论》和《实践论》为指导,不断深化油藏认识、抓住油藏主要矛盾、创新开发调整方法、挖潜实践缓解矛盾,是认识论、矛盾论、方法论和实践论的高度统一,并经过不断总结经验和教训,逐步认识和掌握了油田注水开发的基本规律,使油田开发水平不断提高。

高含水老油田深度开发面临挑战及发展方向

高含水老油田是我国石油储量和产量的主体,对于保障国家能源安全、支撑国民经济社会高质量发展意义重大。在全面肯定中国高含水老油田重要战略地位的基础上,深入剖析高含水分类油藏开发现状,指出了实现高质量发展所面临的提高采收率、低成本高效开发及全生命周期绿色开发3大方面的挑战,明确了高含水老油田总体发展方向及核心关键技术,一是发展以“大幅度提高采收率”为目标的精准开发技术,二是发展以“智能高效”为目标的采油工程技术,三是发展以“高效、绿色、智能”为目标的地面工程技术。研究成果为中国高含水老油田今后较长时期的高质量发展指明了方向。

Zr-Sn-Nb-Cr-Fe锆合金搅拌摩擦焊工艺及焊缝组织和性能

文中对Zr-Sn-Nb-Cr-Fe锆合金搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)工艺、微观组织和腐蚀性能进行了分析.结果表明,采用W-25%Re的搅拌工具在转速250 r/min、焊接速度40 mm/min、顶锻压力10 kN、氩气保护条件下可以获得成形良好且无焊接缺陷的锆合金FSW接头.搅拌区(stir zone,SZ)剧烈的塑性变形促进动态再结晶、合金元素扩散和晶粒细化,晶粒尺寸随着转速增加而增大,同时SZ内在晶界位置处析出大量的形状不规则的第二相粒子.不同焊接参数制备的FSW接头在360℃、18.6 MPa中性水中腐蚀72 h后均表现为黑色、光亮、致密的氧化膜,但随着转速增加接头耐腐蚀性能降低.

临床实验室基于功效函数图评价Westgard西格玛规则中统计质量控制程序性能

目的 使用功效函数图对Westgard西格玛规则中统计质量控制程序性能特征进行分析。方法 根据功效函数图绘制原理,开发了临床检验定量测定室内质量控制程序设计软件,使用功效函数图对Westgard西格玛规则中推荐的质量控制程序进行模拟,结合不同西格玛质量水平对Westgard西格玛推荐的质量控制程序进行性能分析。结果 Westgard西格玛规则推荐的质量控制程序,是能满足误差检出概率和假失控概率要求的前提下相对简单的规则。结论 临床检验定量测定室内质量控制程序设计软件验证了Westgard西格玛规则中推荐质量控制程序的性能,Westgard西格玛规则图直观便捷,临床实验室可以用来推荐室内质量控制的质量控制程序。

灯泡贯流式机组水导轴承振动评估

【目的】对于采用扇形支撑结构的灯泡贯流式机组水导轴承,水平方向的结构刚度不足,造成振动值偏大,需要对水导轴承振动进行评估,确定合理的振动限值,保障机组的安全稳定。【方法】对同类型机组的振动情况进行统计分析,开展有限元计算、振动和动应力的真机测试,分析动应力和振动的相关性,对水导轴承结构疲劳特性进行评估。【结果】结果显示:水导轴承水平振动统计样本分布的中位数为131.6μm,根据标准要求取1.6倍中位数即200.0μm作为振动限值的参考值;通过对凌津滩电厂机组水导轴承有限元的分析和真机实测,水导轴承体最大静应力为33.8 MPa,远小于许用应力要求,试验工况下水导轴承最大水平振动峰峰值为91.0μm,扇形板最大动应力峰峰值为1.4 MPa。【结论】结果表明:灯泡贯流式机组水导轴承水平振动随机组有功功率的增加而增加,振动与动应力主要频率为机组转频和桨叶叶片倍频率,且振动幅值与动应力幅值具有良好的线性关系,可通过线性拟合预测振动幅值在200.0μm下的动应力。根据得到的极限动应力结合有限元分析所得到的静应力数值,通过S-N曲线可得到水导轴承支撑结构的疲劳寿命和损伤系数,结果表明其能够满足使用寿命周期要求。

压裂返排过程中油嘴的冲蚀研究

本文以流线型油嘴射流为研究基础,从颗粒运动的角度分析了不同的工况参数下油嘴内壁的磨损情况。以油嘴内壁颗粒的撞击速度和数量为依据,采用离散相颗粒模型(DPM)模拟方法,对收缩角度为10°、长径比为10的流线型固体颗粒射流油嘴进行冲蚀磨损研究,分析了颗粒粒径、颗粒浓度、流体速度对油嘴内壁面磨损的影响。结果表明,随着颗粒粒径增大,油嘴的磨损速率逐渐减小;流体速度和颗粒浓度增加时,油嘴的磨损速率增大。综合各影响因素的分析,确定选择粒径为0.6~0.8mm的颗粒,可避免油嘴堵塞,同时,颗粒浓度与油嘴的入口速度应适当减小。实验结果可为油嘴的冲蚀磨损研究提供参考。

履带式救援平台机动性能仿真分析

为了能够有效克服复杂非结构环境,尽快到达自然灾害救援现场开展救援,要求履带式救援平台具备良好的越野机动性和通行能力,因此,在装备设计阶段,必须要对履带式救援平台的机动性和通过性指标进行验证。文中采用理论计算和多体动力学仿真分析相结合的方法,开展了履带救援平台最高速度、最大爬坡度、越壕宽度、越障高度等机动性和通过性指标的校核和仿真验证,结果表明提出的指标均能得到满足。仿真计算过程还得到了车辆运动姿态和载荷的变化趋势,为进一步优化履带救援平台推进系统的方案设计提供了支撑。

一种无人机飞行自组织网络的多目标优化方案

飞行自组织网络(FANET)是一种稳健而灵活的无线通信方式,涉及信号覆盖范围、吞吐量和电池消耗等关键因素。然而,优化这些参数仍然面临着实际挑战。本文使用递归神经网络(RNN)对影响因素进行建模,并引入自适应预测控制(APC)方法构建控制系统,深入研究机载Wi-Fi网络和FANET实验系统的综合性能。通过智能的Ad Hoc网络和AP控制方法,研究团队成功优化了无人机的通信系统容量和覆盖问题,为飞机控制带来了显著优势。

热力管线在综合管廊中的设计技术应用

综合管廊的发展为市政基础设施带来了广阔的发展空间。综合管廊因其可容纳多条管线的优点而得到大力推广和应用,特别是热力管线入廊,提高了供热安全性。通过分析热力管线入廊的技术特点,指出了热力管线在综合管廊中布置时应注意的问题,为热力管线入廊设计技术的应用提供参考。

两种涂层管材抗冲蚀性能对比

对于油田常用的125V油管,由于其在液固两相流环境下抗冲蚀能力较弱,通常添加涂层来增加其抗冲蚀性能。本文利用自制试验台,针对1号涂层和2号涂层进行液固两相流冲蚀实验,研究两种涂层套管材料的抗冲蚀性能。实验结果表明,在高速携砂流体中,10分钟时,涂层还未发生剥落,而在20min后涂层全部发生脱落,说明1号涂层通常会以脆性剥落或粘黏性失效脱落导致,相比1号涂层,2号涂层在气固环境中表现出良好的抗冲蚀性。通过两种材料的冲蚀性能对比,为油气田套管生产提供一定的依据。

支撑剂在纳米改性VES压裂液中的运移特性

在压裂过程中,由于天然裂缝的存在,支撑剂在裂缝内的铺置较为复杂,直接影响了压裂增产的效果。为提高压裂液在裂缝中的携砂能力,在黏弹性表面活性剂(VES)压裂液中添加纳米氧化锌颗粒,形成纳米改性VES压裂液。通过自主研发的平板裂缝实验台对比分析清水与纳米改性VES压裂液的携砂效果。结果发现,纳米改性VES压裂液铺砂更加均匀,效果更好。通过应力旋转流变仪测定纳米改性VES压裂液的流变特性,采用Cross流体本构方程对实验结果进行拟合,得到相应的流变参数,并利用颗粒动力学的方法对支撑剂在纳米改性VES压裂液中的运移特性进行研究。模拟结果表明,随着压裂液砂质量分数的增加,支撑剂之间易于发生团聚,使得更多的颗粒发生沉降,达到砂堤平衡高度的时间减小,平衡高度增加;随着支撑剂颗粒粒径及密度的增大,支撑剂沉降速率增加,砂堤高度增加,且靠近入口,极易出现砂堵的现象。在实际压裂施工过程中,要尽可能选用小粒径、低密度的支撑剂。

基于二维散射变换的湖相碳酸盐岩储层厚度预测方法研究

济阳坳陷沙四段湖相碳酸盐岩受湖盆内沉积环境和构造运动等因素控制,储层厚度变化大,非均质性强,油气开发难度大.为了准确预测湖相碳酸盐岩储层的厚度,本文提出一种基于二维散射变换和随机森林的储层厚度预测方法.首先,引入二维散射变换提取地震时频属性,该变换是在二维小波变换的基础上,通过迭代小波分解和非线性操作来实现的.与传统的二维小波变换对比,散射变换提取的时频属性具有局部形变稳定性以及对噪声鲁棒性的优点,有助于提高储层厚度预测的准确率.在此基础上,在有限测井数据的条件下,利用随机森林算法建立多尺度时频属性与测井解释厚度之间的非线性关系,实现湖相碳酸盐岩储层预测.模型数据的预测结果表明,与基于传统地震振幅属性的厚度预测和基于二维小波变换的储层厚度预测对比,本文所提的厚度预测方法具有最优的性能.叠后三维地震数据的预测结果表明,与基于传统地震振幅属性的厚度预测和基于二维小波变换的储层厚度预测对比,本文所提方法的厚度预测结果与实际钻井数据误差更小,提高了储层厚度预测的精度,清晰刻画了灰礁、灰滩与灰泥等三种沉积亚相的空间展布,有利于后续井位部署和优化.

K_(1)峭度约束的地震频域反褶积方法研究

由于鄂尔多斯盆地近地表地形复杂多变,且地震波存在地层吸收等效应,导致采集到的地震资料品质较差,主频较低,纵向分辨率较差.频域反褶积方法是提高鄂尔多斯盆地地震资料分辨率的一项关键技术.目前,峭度是频域反褶积最常用的非高斯性度量.但是由于实际地层反射系数序列呈现尖峰、长尾分布,传统的峭度定义难以准确度量实际反射系数序列的非高斯性.与传统的峭度不同,K_1峭度能够充分利用概率密度的峰值信息来指示随机变量的非高斯性.因此,本文提出一种基于K_1峭度度量的地震频域反褶积方法,从而能够更加准确地判断反射系数序列的非高斯性.同时引入了定义于频率域上的两参数广义Beta母小波,可以使得本文所提方法能够更好匹配不同地震子波.最后,合成地震数据和鄂尔多斯盆地实际地震数据算例说明:本文所提的方法能够有效的提升低品质地震数据的纵向分辨率,尤其是多个相邻的细小反射系数.井震匹配结果进一步验证了本文所提的方法将原始地震数据的主频从25 Hz提升到35 Hz,有效地识别出多个含气薄储层,从而有利于后续的井位部署优化.

基于学情 注重探究 科学建模 培育素养——“电能的输送”教学中的学情分析与教学建议

通过对教材和学情的分析,基于物理核心素养导向,从学情视角出发,探讨在探究学习过程中,如何开展高压输电模型建构,培育学生核心素养。