响应面法优化两亲聚合物缓凝剂温度响应特性

针对深井长封固段固井面临的高温大温差环境,缓凝剂难以同时满足深井高温泵送时间长、顶部低温候凝时间短的要求,依据两亲聚合物自组装结构形成/解离过程中的分子构效变化原理,采用2-丙烯酰胺-2-甲基苯磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)、多元不饱和羧酸(PA)、阳离子单体(CM),通过可逆加成链转移法制备出两亲聚合物缓凝剂TRIR,利用响应面法优化了缓凝剂的温度响应智能调控特性,确定了缓凝剂TRIR较佳合成条件:单体浓度占比为28.7%、引发剂用量为0.6%、合成温度为50℃、反应pH值为4.5。评价结果表明,两亲聚合物缓凝剂TRIR耐温性能优异,4.0%(液体)加量下200℃高温稠化时间达356 min,在120~180℃范围内随温度升高缓凝性能显著增强,高温大温差下顶部水泥浆强度发展快,无超缓凝不良现象,可将候凝时间缩短到24 h,为深井高温大温差固井和未来智能型缓凝剂的发展提供新思路。

水下管道清洁机器人的设计与研究

针对目前水下管道清洁设备智能化程度低、人机交互性差的问题,设计了一款集水下管道智能巡检、污染物清除为一体的水下管道清洁机器人。该机器人采用STM32F407ZGT6单片机作为核心处理器,通过摄像头采集管道信息,利用PID算法控制水平分布于四角的螺旋桨,实现对机器人水下运动控制和管道智能巡检;清除过程采用机械臂结合OpenMV模块实现管道上的杂物清洁。设计的水下管道清洁机器人结构简单、控制稳定,可以实现水下管道巡检、杂物识别、杂物清除的一体化服务,从而降低清洁成本,提高经济效益。