大斜度井中密度与中子曲线的环境及岩石物理响应研究

在直井的复杂岩性地层中，对于核测井利用常规解释方法往往不能得到准确的孔隙度计算结果。而在大斜度井的砂岩地层中，同样的方法很可能错误评价层界面深度位置及孔隙度。 针对穿越砂泥岩薄互层的大斜度井，本文描述了一种中子和密度测井的环境及岩石物理响应系统敏感性分析。研究主要聚焦于井眼和地层界面之间的交角所产生的影响，利用普通的源一传感器结构的蒙特卡罗模拟，经由MCNP码计算得到核测井仪的原始响应。目的是定量计算复杂地层条件对核测井所产生的影响，如薄互层、井眼相对于地层的大斜度角等。此外，还定量计算了井斜角对垂直分辨率所产生的偏移。 文章特别研究了具有不同层厚的砂泥岩薄互层的情况；将大斜度井的中子密度孔隙度模拟曲线与穿越同一地层直井的中子密度孔隙度模拟曲线进行了对比分析；探讨了斜井中方位仪沿井周不同位置对垂直分辨率和层界面探测的影响；最后，展示了一口穿越饱和气砂岩地层的大斜度井的模拟实例。 研究结果表明，在穿越薄层的大斜度井中．围岩对核测井的影响是巨大的。在大斜度井中（井斜角为70°和85°）。对于上下泥岩层包围的厚度为30in的砂岩层，密度测量的垂直分辨率可以偏移10和11in；类似地，中子测量的垂直分辨率可以偏移14和16in。对于井斜角为70°的大斜度井，方位仪密度测量值的影响可使层界面探测产生2．4in的偏移量，对中子测量值的影响可达2．8in。上述结果表明，急需一种改进的解释方法，来精确评价大斜度井中层状地层的孔隙度。

电磁场数值分析在大型间接氢冷汽轮发电机上的应用

近年来，世界对全球环境的关注明显提高，这推动了电力生产系统更效率化和环保化。提高效率的一个主要方法就是采用高效联合循环电站。目前用于这种电站的间接氢冷汽轮发电机的可用容量已达到550MVA级，降低在这些系统中使用的汽轮发电机的能量损失仍有紧迫的需求。本文主要研究汽轮发电机的铁心损耗和杂散损耗，并辨别各种损耗产生的机理，到目前为止这些也仅仅是模糊的理解。另外，我们定量分析了汽轮发电机每个部件的损耗，并且研究了用来减少这些损耗的防范措施。更进一步地，为了计算这些损耗，我们论述了适合大型系统的电磁场分析技术。在考虑通风沟的情况下，利用三维数值分析方法对有取向和无取向硅钢片的主要铁心损耗进行了计算。通过对通风沟附近进行分析，我们发现使用不导磁的通风槽钢和减小通风沟的宽度，可以将损耗减小到10％。用三维数值方法分析计算了机座端部的涡流损耗，明确了损耗密度的分布，计算结果表明端盖和护环使用非磁性材料可以将为总损耗减小20％。而就铁心端部来说，计算结果表明，损耗主要集中在磁屏蔽和定子边段铁心等端部结构件的内圆上。我们也给出了计算定子线圈股线涡流损耗的场路耦合数值分析方法用以计算环流。这些分析清楚地表明了定子线圈股线中的损耗分布。我们将这些电磁场分析技术应用到一台550MVA级间接氢冷汽轮发电机上，并将计算的损耗结果与铁损和杂损散损耗的测量值进行了比较。这些值之间微小的差异证明了这些分析方法的可行性。另外，我们确定了通过优化定子铁心、通风槽钢和机座端部的材料以及铁心端部的结构设计，总计将这些损耗减少20％。

用于60Hz－900MW并列双轴式热电厂的2p－60Hz－670MVA和4p-60Hz－370MVA氢冷汽轮发电机的开发与制造

为满足全球环境和谐和减少寿命周期成本的要求，作者开发了一种具有更高效率和更大容量的发电机，它的定子线圈采用间接氢冷，以代替到目前为止这个容量范围必须采用的直接水冷方式。这种发电机不使用冷却水，因而有节省空间和实现布局简单的可能，并消除了水冷发电机特有的风险，例如定子冷却回路堵塞和冷却水泄露。另外，间接氢冷的定子线圈不需要在横截面上预留冷却回路，从而使间接氢冷的发电机有可能实现更高的效率。作者开发了一种用于定子线圈的HTC（高导热）绝缘材料，并从2000年开始将其应用于间接氢冷发电机。2009年，作者开发并制造了用于900MW并列双轴式热电厂的2p-60Hz．670MVA主发电机和4p－60Hz．370MVA次级发电机。作为间接氢冷发电机，主发电机的容量为世界最大，两种发电机的发电效率都超过了991％。氢气的冷却能力比水小，为了将间接氢冷的方法运用到过去需要直接水冷的60Hz－670MVA发电机上，总结出一蝗技术上的挑战并予以解决，比如端电压和定子电流间的平衡、定转子冷却方式的优化、定子机座的验证、氢密封和定子线圈的端部支撑结构。新开发的发电机在2009年2月按照标准进行了工厂试验，两台电机均达到预估的性能并满足规范的要求。