共面波导有限金属厚度效应的研究

用保角变换法对共面波导金属厚度效应进行了理论分析 ,编制了相应的计算机程序 ,给出了数值解 ,并对此进行了多元曲线拟合 ,导出了考虑金属厚度后的形状比k、有效介电常数、特征阻抗、损耗的闭定表达式。用此修正表达式求得特征阻抗及损耗的数值解 ,并与K .C .格普塔的修正值及实验测量值进行了详细比较 。

共面波导金属条带展宽新公式

针对需要考虑金属条带厚度效应的共面波导建立了近似的准静态求解模型 ,编制了相应的计算机程序 ,求出了金属条带展宽的数值解 ,接着用最小二乘法和多元曲线拟合进行了处理 ,得到了金属条带展宽新的闭定表达式 ,并导出了相应的形状比系数、特征阻抗、损耗等闭定表达式 .然后用这些表达式计算了特征阻抗及损耗 ,并与KC格普塔公式的计算值和实验值进行了详细比较 ,结果表明新公式的误差降到KC格普塔公式的 13 0～ 31 3% .新公式更有利于精确设计金属厚度效应不可忽略的共面波导 .

微弯曲面成型技术—多线成面技术

熔融图形化的光刻胶是三维曲面微结构加工的常用方法,但是,一次成型的熔胶工艺制作的弯曲面曲率半径较小,为此我们提出了一种借助二次熔胶工艺实现微弯曲面成型的新工艺—多线成面技术。此方法工艺简单,一般具备光刻条件的实验室就能够实现,与传统工艺兼容性好,用它制作的弯曲面可以与灰阶掩膜光刻相比拟,介绍了该工艺的原理和特点。

一种新型微机电系统共面波导传输线设计与数值分析

提出了一种基于微机电系统(MEMS)技术的新颖桥式共面波导(BCPW)结构,采用准静态分析方法对其特征阻抗、导体损耗、介质损耗等基本参数进行了理论计算,并与传统共面波导进行了比较分析.结果表明,新设计具有无辐射损耗、宽阻、低损耗、对加工工艺要求低等优点.

CVD金刚石薄膜的微机械加工技术研究进展

金刚石薄膜是一种蕴涵巨大应用潜力的新型电子功能材料,但是它极高的硬度和化学稳定性使其难以被加工成型,因此,金刚石薄膜的微机械加工技术是其MEMS应用的关键技术问题之一。本文介绍了近年来国内外在选择性生长、模型复制、激光刻蚀和等离子体刻蚀等金刚石微机械加工技术方面的研究进展,着重探讨了可以直接对金刚石薄膜进行微细加工的反应离子刻蚀技术.提出了改善微机械加工效果的金属掩膜侧壁钝化概念,为MEMS器件的金刚石微结构集成制造开辟了更为精确有效的技术途径。

发展中的RF MEMS开关技术

射频MEMS开关是用MEMS技术形成的新的电路元件,与传统的半导体开关器件相比具有插入损耗低、隔离度大、线性度好等优点,将对现有雷达和通信中RF结构产生重大的影响。介绍了射频MEMS开关的工作原理、优化设计,分析了可靠性问题,举例说明了射频MEMS开关的应用,指出了其发展所面临的问题。

基于MEMS技术的射频移相器

微波与毫米波移相器是通讯和雷达应用上相控阵天线的基本单元,MEMS技术的引入提供了一个在移相器设计中用最小损耗的开关来大量减少移相器插入损耗的方法,该方法可以降低器件的功耗,改善插入损耗、隔离度、频带宽度等性能。相比于GaAs移相器,基于MEMS开关的射频移相器,无论是开关线型、分布式或是反射型,都有很好的RF性能。

气侵早期检测新方法

在复杂地层钻进时,地层中的气体会以重力置换、欠平衡气侵等方式进入井筒,现有的气侵检测方法主要有泥浆池液面监测、地面出口流量检测和气侵声波时差监测,但这些方法存在气侵检测效率低、不能进行早期识别预警等多种问题。针对气侵早期识别困难的难题,在考虑侵入气体物性随井筒中温度、压力变化的基础上,结合地层渗流,建立了气侵井筒传热与多相流动瞬态模型,给出了数值求解方法。通过对该模型求解,计算结果表明:在气侵过程中井底压力不断降低,并且随着气侵时间的增加,井底压力减小速率加快,与此同时,井底温度不断升高,环空返出口温度不断降低。根据该变化规律提出了以井底压力与井口温度相结合或井底温度与井底压力相结合进行气侵早期检测的新方法。

椭圆井眼同心环空赫巴流体流动规律研究及压降计算简化模型

因岩石和地应力的非均匀性易形成椭圆井眼,导致现有规则圆形井眼环空流动模型存在较大误差。为明确椭圆井眼同心环空赫巴流体流动规律,建立了解析模型和Fluent仿真模型,分析椭圆井眼对环空流速和压降梯度的影响规律;通过修正水力直径和引入有效黏度的方法建立了椭圆井眼同心环空压降计算简化模型,实现流动压降的准确快速预测,并利用解析模型、仿真模型和实测结果对简化模型有效性进行验证。结果表明:当流量一定时,轴向平均流速和最大流速随椭圆长短轴轴长比值的增大呈线性和指数型增加;无量纲压降梯度随椭圆长短轴轴长比值增大呈线性增加;简化模型与仿真模型、解析模型和实测结果均吻合较好,误差分别为±8%、±5%和±5%。研究成果为椭圆井眼同心环空流动压降准确快速预测提供了理论支撑。

模拟环空流动状态的堵漏试验装置设计

对比分析了缝板窄槽流动、室内建立井筒环空和搅拌器搅拌3种动态漏失模拟方法,发现这3种方法并不适用于堵漏剂室内效果评价。鉴于此,结合井筒工作液实际流动状态,将井壁剪切速率作为流动相似准则,建立了环空水力学模型并优化计算,设计出剪切速率达到100~1 000 s^(-1)且能够真实模拟环空流动状态的堵漏试验装置。采用分体式人造岩心漏失模块,解决了漏失模块与地层物性相差大的问题。在裂缝性漏失试验中,API堵漏试验仪为静态评价方法,不能准确反映井筒工作液的真实状况,而堵漏试验装置可以模拟地层压力、温度和钻井液在井筒中的螺旋运动状态等条件,因此能够准确评价堵漏材料的适用性和封堵效果,优选出适合现场的堵漏剂和防漏堵漏钻井液。研究结果表明该装置能够准确评价堵漏剂的封堵效果。

玛湖凹陷砾岩油藏水平井钻井提速难点与对策——以金龙2井区为例

玛湖砾岩油藏上乌尔禾组井段地层非均质性强、井壁易坍塌;佳木河组层段可钻性差,且微裂缝发育导致井漏频繁;钻速时效相对较慢,井身结构复杂,钻完井周期长。针对上述技术难点,以玛湖凹陷金龙2井区为例,在地质岩性特征上综合考虑地层压力体系、钻井复杂情况、钻井成本等因素,提出了钻井液性能优化、井身结构优化、优选孕镶PDC混合钻头技术等方案。现场实践表明,金龙2井区上乌尔禾组泥岩段单井平均扩径率由45.2%降为13.8%,上乌尔禾组油藏水平井单井钻完井周期缩短50.5%;佳木河组水平段平均单井井漏次数减少73.7%,平均单井漏失量减少94.3%,佳木河组水平段机械钻速提高55.4%。研究成果为玛湖砾岩油藏水平井安全、高效完钻提供理论支撑,对玛湖500万t产能建设具有重要意义。

基于扩展有限元法的连续管用钢裂纹扩展研究

疲劳裂纹扩展是导致连续管失效的主要原因。针对试验法研究连续管用钢裂纹扩展过程较为繁琐的问题,引入扩展有限元法进行分析。应用工程软件模拟CT110钢裂纹扩展过程,计算了不同应力比R下的裂纹扩展门槛值。研究结果表明:利用扩展有限元法模拟裂纹扩展得到的循环次数与试验法测得的循环次数比较接近,最大相对误差为17.67%,验证了用扩展有限元法模拟CT110钢裂纹扩展的可行性;随着应力比R的增大,其裂纹扩展门槛值减小,在R=0.50时,其门槛值仅为R=0.02时的0.63倍;基于Paris公式和分析结果得到的拟合公式,可对稳定扩展阶段内不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率进行预测。研究结果对预测连续管使用寿命和保证现场安全作业有一定指导意义。

黑龙江省新型农村合作医疗试点县补偿方式调查研究

目的:研究不同的补偿方式对农民自愿参加新型农村合作医疗的影响。方法:对按比例支付的补偿方式和单病种定额支付的补偿方式进行比较分析。结果:显示2种补偿方式各具特色,也均具有局限性。结论:应建立一种易于被广大参加新型农村合作医疗农民(以下简称参合农民)接受的,以单病种定额支付为主体的混合型补偿方式。

超声波高频旋冲钻井技术破岩效果试验研究

为了研究超声波高频旋冲钻井技术相较于常规旋转钻井技术的提速效果,以及钻进条件和参数对超声波高频旋冲破岩效率的影响规律,设计了超声波振动发生短节,搭建了超声波破岩模拟试验台,采用控制变量法和正交试验法,开展了超声波破岩提速试验及影响超声波破岩效率的试验,得到了钻压、超声波振幅、转速和钻头直径对超声波高频旋冲破岩效率的影响规律。结果表明:在实验室常规温度和压力条件下,与常规旋转破岩技术相比,超声波高频旋冲钻井技术的破岩效率更高,平均提高幅度达77.65%;影响超声波高频旋冲破岩效率的因素从大到小依次是钻压、振幅、钻头直径和转速;钻压和振幅对超声波高频旋冲破岩效率的影响显著,且振幅越大,超声波高频旋冲破岩的效率越高。研究结果表明,超声波高频旋冲钻井技术可为提高深部硬地层机械钻速提供一种新的破岩方法。

准噶尔南缘深井机械比能分析与钻井参数优化

准噶尔盆地南缘深部地层具有埋藏深、岩石抗压强度高、可钻性差等特点,导致复杂情况多、钻井周期长,单井平均钻井周期335 d,深部地层平均机械钻速在2 m/h以下,提高机械钻速是南缘深部地层钻井的迫切需求和巨大挑战。针对南缘深部地层复杂条件,建立井口载荷与钻头载荷之间的关系,分析螺杆钻具输出特性,推导复合钻井机械比能模型。以HT1井五开Φ190.5 mm井段实钻数据为基础,针对不同地层分析南缘深部地层机械比能与机械钻速之间的关系,优选钻井方式,确定合理的钻井参数范围。机械比能分析表明,连木沁组对转速不敏感,推荐采用常规钻井方式并适当增加钻压;胜金口组和呼图壁河组推荐采用复合钻井,适当提高钻压;清水河组和喀拉扎组扭冲提速效果不明显,建议尝试新型提速工具,考虑尝试高钻压、适当转速的参数组合。研究结果可为后续南缘深部地层提高钻速提供参考。

持续推进玛湖钻井提速 全力保障优质高效建产

2017年9月26日,玛湖地区钻井提速研讨会在新疆油田公司工程技术研究院多功能厅举行。会议由工程技术处副处长聂明虎主持,开发公司（公建公司）、勘探开发研究院、工程院、西南石油大学以及钻探企业的相关领导和技术人员参加了此次会议。

多梯度钻井分离器冲蚀磨损分析及流场研究

针对多梯度控压钻井过程中空心球分离效率低,无法实现多密度梯度的问题,设计了空心球过滤分离器。利用多孔介质模型、DPM模型以及冲蚀模型对分离器内部流场进行了数值计算。研究了注入速度和空心球直径对分离器腐蚀速率的影响,以及过滤过程中分离器内部在轴向上以及径向上的压力与速度分布规律。研究结果表明:空心球注入速度越小以及空心球直径越大,对工具的冲蚀磨损速率越低;过滤结构内入口层的中心压力高而外侧压力低,随着压力逐渐扩散,出口层外侧压力高而中心压力低,速度分布规律则相反;随着入口速度与油水比的增加,工具的压降逐渐增加,但是油水比的影响较小。该研究实现了多梯度控压钻井中空心球分离效率低的技术突破,显著提升了多梯度钻井方式实现的可行性,为窄压力窗口地层中井筒压力控制提供了技术支撑。

玛131示范区水平井井眼清洁技术研究

玛131示范区开发过程中,在大斜度井段和水平井段易出现井眼清洁问题,造成卡钻等事故,从而影响机械钻速和井下安全,制约玛131示范区优快钻井提速发展。文中分别从水平井岩屑运移规律及影响因素、不同井段岩屑清除机理、转速和排量对岩屑运移的影响规律等方面开展研究,形成一套高效井眼清洁技术,得到钻井液6转读数、钻井过程中和起钻前循环洗井的转速是确保井筒有效清洁的两个最关键因素。示范区实施过程中重点关注钻井液6转读数、转速和施工排量,大幅减少短程起下钻和通井技术措施,井眼清洁状况良好。通过开展携岩性能评价形成了玛131井区水平井井眼清洁关键参数模板,为推动玛湖地区整体开发进程奠定基础。

多目标水平井轨道设计方法研究

多目标水平井通过设计多个控制点或目标段,使井眼轨道最大限度地在油层中延伸,以此来提高储层钻遇率和单井产量。随着地质导向技术的快速发展,使得多目标水平井在小油层、断块油层、薄油层以及剩余油开采等方面具有广阔的应用前景。然而,其设计目标不再是一简单的水平段,而是由多个控制目标构成,因此,加大了轨道设计的约束和难度。基于空间圆弧轨道理论,建立了多目标水平井轨道设计一般数学模型。利用矢量分析理论求得了设计变量的解析表达式,并开发了专用轨道设计软件,能够在多约束条件下快速、准确地设计出合理的井眼轨道。