船用新型电动舵机可行性研究

随着机电传动技术的快速发展,电动舵机以其优异的性能在航空航天等领域得到了广泛的应用,并带动了舰船领域相关技术的发展。本文结合国内外电动传动技术现状及船舶舵机的使用工况,提出一种新型船用电动舵机的设计方案,并分析其关键技术,指出未来研究重点。本研究可对其他类似大功率作动系统研制提供实际指导意义。

船用电动伺服舵机性能仿真研究

为降低船舶传统液压操舵噪声及提高舵机的可维护性,提出一种船用电动伺服舵机方案,该方案主要由直流力矩电机和谐波齿轮组成。建立该舵机的模型,采用Matlab软件进行性能仿真,并分析影响该舵机性能的主要因素。结果表明,电动伺服舵机的稳定性、精度、响应等性能可满足船舶的操纵要求,研究结果可为电动伺服舵机在船舶上的应用提供支撑。

酸性气田环保型溶硫剂的溶硫性能和腐蚀行为研究

某酸性气田开发过程中发生了严重的硫沉积及堵塞问题,红外光谱分析表明,该气田沉积的硫黄中还含有碳酸盐、硫酸盐、含硫有机化合物、水等成分。为治理该气田硫堵问题,研发并优选了高效环保型溶硫剂(A-1溶硫剂)。在45℃、常压、1000 r/min搅拌条件下,对比研究了A-1和J-1两种溶硫剂在不同液固比(5∶1和20∶1)时对标样硫块的溶硫率和溶硫速度,以及硫块直径对A-1溶硫剂溶硫性能的影响。结果表明:A-1溶硫剂的起始溶硫速度更快,4 h内对标样硫块的溶硫率接近40%,增加溶硫剂用量可显著加快溶硫进程;A-1溶硫剂对直径2.0 cm的硫块,10 h内溶硫率超过80%,对更小粒度的硫块溶解效率更高。另外,在45℃、常压、持续通入CO_(2)条件下,通过失重及电化学方法研究了A-1溶硫剂对N80、L360和A333Gr6钢的腐蚀性。结果表明:3种钢在A-1溶硫剂中未发生明显腐蚀现象,腐蚀速率低于0.04 mm/a,未出现局部腐蚀或小孔腐蚀。

页岩气压裂高压管汇失效风险分析及防控措施

针对大排量、高压力页岩气压裂施工作业中存在的高压管汇失效风险,分析了某公司近年来的高压管汇失效事故事件,识别出了常见的失效形式及部位,构建了基于计算流体力学的固液两相流射流模型,模拟计算了失效的破坏力和伤害范围。研究结果表明:刺漏是高压管汇最常见失效形式,弯头、三通等应力集中区是刺漏失效的高危部位;100 MPa工况时刺漏影响范围可达100 m,离刺漏点1 m处,流体流速为260 m/s,打击压力达3.5 GPa,远超防护钢板抗剪切强度。根据风险分析及事故模拟结果,从本质安全、工艺改进、管理、信息化提升4个维度提出了防控措施,为页岩气压裂施工作业安全防控措施的制定提供了参考。

低含液输气管道内积液特性研究现状及展望

管道的湿气输送过程是典型的低持液率气液两相流工况。从湿气输送过程积液形成的机理出发,分析了流体性质、输送条件、管道结构3类参数对积液形成的影响规律,结果表明管道倾角、管径、气液比是积液形成的主要影响因素。回顾了理论模型的发展历程并对比分析了不同模型的精确性,阐述了各稳态和瞬态模拟软件的适用范围和优缺点,介绍了超声波等无损检测技术在流型识别和积液高度检测领域的应用现状,进而分析了3种方法各自存在的不足,展望了未来的研究方向可以从多起伏大倾角粗管径室内实验工况、高精度可视化多相流模拟器以及高精度易操作非介入式检测技术开展,为集输管线的积液消除和管线长周期安全运行发挥关键支撑作用。

基于浓度分布的聚合物驱流度控制方法

在现有流度控制研究的基础上,结合聚合物质量浓度在空间上的分布规律,对聚合物驱替路径上每一空间点都进行流度控制,形成了更为精确的聚合物驱流度控制方法;建立了考虑对流扩散、吸附和热降解的聚合物质量浓度不稳定渗流数学模型,研究了聚合物质量浓度的空间分布规律,并根据流度控制的思想,计算出驱替路径上每一空间处所需的最小聚合物注入质量浓度并绘制曲线,曲线的最高点即为使得整个注采路径都能进行流度控制的质量浓度最小值;研究了含水饱和度、相渗曲线和剪切速率对最小聚合物注入质量浓度的影响。研究表明,含水饱和度越大,水相相对渗透率越高,剪切速率越大,所需的最小聚合物注入质量浓度越大。同时,通过建立概念模型,验证了理论模型的结果。在室内试验数据的基础上,该方法可精准快捷地进行聚合物流度和注入质量浓度的设计,为经济有效地注入聚合物提供了理论基础。

普通稠油油藏反九点井网平面波及系数计算方法及数模验证

综合考虑普通稠油油藏渗流过程中存在启动压力梯度和非活塞驱替以及井网处于非单一沉积微相时渗透率各项异性的特征,建立了一套普通稠油油藏反九点井网平面波及系数的理论计算方法,定量表征平面波及系数的变化规律,计算各方向边、角井的见水时间.研究了启动压力梯度、压差以及渗透率级差对平面波及系数和见水时间的影响.同时,自主编程了考虑启动压力梯度的油藏数值模拟器.结果发现:启动压力梯度越小,压差越大,水驱平面波及系数越大,边、角井见水时间越快,含水率越高;渗透率级差越小,波及越均匀,边井见水时间差越小.通过模拟,验证了理论计算方法的准确性,可视化了不同水驱阶段平面波及系数和剩余油饱和度的变化规律.通过优化注采参数、差异化边角井工作制度等方式,缩小了死油区,提高了平面波及系数,改善了水驱效果.

基于改进型SVM算法的气液两相流持液率计算模型

气液两相流持液率的精准计算对于流型识别、管道腐蚀评价与预测以及输气管道输送效率计算等方面的研究具有重要的意义。目前,国内外专家学者建立的持液率计算模型适应范围有限,缺乏一套适应于不同工况条件的持液率计算模型。本文首先统计分析了国内外不同专家学者共2123组实验研究数据,构建了丰富的室内实验数据库;再选定支持向量机(SVM)对数据进行训练和回归预测,为了提高算法的可靠性,采用K-交叉验证(K-CV)、遗传算法(GA)以及粒子群优化算法(PSO)对SVM算法的惩罚因子c和核函数参数g寻优过程进行优化,分别建立了K-CV-SVM、GA-SVM、PSO-SVM模型,综合考虑计算精度和稳定性,最终优选了GA-SVM作为持液率计算模型的核心算法。将该模型与Eaton、BB、MB、BBE等经验关系式模型进行了计算精度对比分析,结果显示:建立的持液率计算模型在上倾管、水平管以及下倾管中都具有比经典模型更佳的计算精度。本文基于GA-SVM算法建立的持液率计算模型计算精度高、稳定性强、适应性广泛,可满足不同工况条件下持液率计算的需求。

考虑渗透率时变的深部调驱技术数值模拟研究

老油田高含水期取心资料显示,储层渗透率会随着注水开发的深入而发生连续变化,现有油藏数值模拟软件无法将渗透率时变这一因素考虑进去。随着储层非均质性的增强,针对近井地带的调剖堵水作业已无法起到稳油控水的作用,深部调驱技术作为一种新技术得到广泛应用。堵水调剖剂种类多样,机理复杂,现有常规数值模拟软件无法对其进行有效描述。综合这两种情况,建立了考虑渗透率时变因素的深部调驱数学模型,编制了数值模拟一体化软件。应用该软件建立概念模型,进行深部调驱机理分析及参数敏感性分析,并结合S油田进行深部调驱优化设计。

基于专利信息的钻井早期溢流监测技术趋势分析

钻井早期溢流监测技术是防止井喷事故,实现安全钻井的关键技术之一,基于国内外早期溢流监测技术专利申请现状及技术分布情况,分析全球钻井早期溢流监测的技术特点,提出国内钻井早期溢流监测技术的创新点及发展方向,同时通过加强国外专利的申请布局,做到专利的推广和自我保护,避免可能出现的知识产权纠纷事件。

前苏联水下技术

一支由世界技术评估中心（ＷＴＥＣ）组织的专家队伍近期考察了俄罗斯和乌克半境内的２５个单位，以了解目前两国水下技术的状况、这些单位包括研究院、基础研究协会、工业开发实验室以及海洋学工作基地。本文着重阐述了应用于潜器研究的特有技术，并 其现有海洋技术研究的强项和薄弱环节。

NH_(4)^(+)浓度对N80钢在饱和CO_(2)的3%NaCl溶液中腐蚀行为的影响

利用失重法和电化学方法研究了N80钢在不同NH_(4)^(+)浓度下饱和CO_(2)的3%NaCl溶液中的腐蚀行为,通过SEM、3D轮廓仪、XRD和XPS对腐蚀形貌和腐蚀产物进行表征,阐释了腐蚀机理。结果表明,NH_(4)^(+)浓度对N80钢的腐蚀速率产生促进和抑制双重效果。当NH_(4)^(+)浓度为0~500 mg/L时,N80钢的均匀腐蚀速率随NH_(4)^(+)浓度增加而增加;当NH_(4)^(+)浓度增加至1000~2000 mg/L时,N80钢的均匀腐蚀速率随NH_(4)^(+)浓度增加而降低,且点蚀速率随NH_(4)^(+)浓度的变化规律与均匀腐蚀基本相同;当NH_(4)^(+)浓度为500 mg/L时,均匀腐蚀速率和小孔腐蚀速率最大。当NH_(4)^(+)浓度≤500 mg/L时,NH_(4)^(+)和Cl^(-)在金属表面发生了竞争吸附;当NH_(4)^(+)浓度大于500 mg/L时,NH_(4)^(+)在金属表面发生吸附对腐蚀起抑制作用。