环形桁架式空间薄膜展开机构运动精度可靠性建模与分析

空间薄膜展开机构的姿态和位置精度会对薄膜索网的工作形态产生影响。文章首先构建环形桁架式空间薄膜展开机构运动精度可靠性理论模型,然后基于ADAMS建立考虑展开机构杆长误差的参数化仿真模型,并采用蒙特卡罗法对展开机构进行运动精度可靠性仿真分析,求解运动精度可靠度。结果表明,以机构展开到位时折展杆支撑点所拟合的空间圆心坐标位置误差及半径误差作为其运动精度可靠性量化评价指标是正确的。该研究可为空间薄膜展开机构的可靠性设计提供参考。

低温浅层气井环空带压封窜工艺

采用常规水泥基堵剂进行环空封窜易出现封堵失效、低温浅层难固化、井间窜流的问题,为此,提出了一疏二堵三封环空带压封窜技术。首先通过排液法测定气体排放量,以确定须家河组可燃气体泄漏风险等级,对接近可燃风险等级的情况采用防气窜抗固相离散水泥浆体系,对低于可燃风险等级情况则采用微膨胀低摩阻水泥浆体系挤封;然后采用可提高岩心渗吸效能的纳米前置驱替液疏通蓬莱镇组及浅层;之后挤入高强凝胶形成2 m厚气窜隔离墙暂堵层间见气通道;最后以超细晶须膨胀水泥浆稳定见气通道,并配合高强度油溶性树脂固井工作液封固窜流通道。苏码头区块3口井现场试验表明,挤封须家河组成功后,对蓬莱镇组及上部浅层挤入纳米级二氧化硅前置驱替液,蓬莱镇组地层挤入压力降低了2~3 MPa,治理后环空压力从1.6 MPa降至0,有效解决3口井环空带压问题。该技术可为同类井环空带压治理提供技术借鉴。

甲状腺切除手术中经环甲间隙裸化甲状腺上极血管入路的作用

分析了甲状腺切除手术中经环甲间隙裸化甲状腺上极血管入路的作用。选取淄博市临淄区凤凰中心卫生院接受手术治疗的22例甲状腺切除患者作为研究对象,将其随机均分成两组,对照组选择胸骨舌骨肌-胸骨甲状肌间隙入路,观察组选择经环甲间隙裸化甲状腺上极血管入路,对两组患者的疗效进行观察。治疗后,两组患者术中喉上神经显露情况、疼痛评分、并发症发生率无显著差异(P>0.05)。治疗后,观察组术中喉上神经寻找所用时间较短,患者的生活质量明显较高,术后美容满意度较高(P<0.05)。研究发现,将经环甲间隙裸化甲状腺上极血管入路应用于甲状腺切除手术中,可获取良好的手术疗效,患者生活质量明显提高,对术后美容满意度较高。

时空效应下双环形内支撑深基坑监测分析

南宁市思贤路38号危旧房改造项目基坑采用地下连续墙与双环形内支撑的支护形式,周边环境复杂,考虑基坑施工过程中的时空效应作用,对基坑不同位置在各施工阶段的监测数据进行了分析研究,得到以下结论:深基坑变形与周边环境相关,周边建筑物的存在会增大基坑变形;受时空效应影响,围护结构水平位移随基坑开挖不断增大,沿远离坑角的方向呈增大趋势,在基坑长边中部达到最大;位移曲线呈两种形式:一种为抛物形,一种由于周边不平衡堆载近似呈悬臂式;基坑的边界抑制效应沿远离坑角方向逐渐衰减,基坑长深比对空间效应有较大影响;合理考虑时空效应影响,降低墙体无内支撑时的暴露面积和时间,能有效减少围护结构变形;路面地表沉降与围护结构顶部位移有关,周边建筑物沉降沿远离基坑侧壁方向逐渐减小;周边环境对内支撑轴力有较大影响,受边界抑制效应,位于长边中部的对撑轴力远大于坑角处的角撑轴力,空间效应明显。

循环应力作用下水泥环密封性实验研究

利用自主研发的水泥环密封性实验装置研究了套管内加卸压循环作用下水泥环的密封性,根据实验结果得出了循环应力作用下水泥环密封性失效的机理。实验结果显示,在较低套管内压循环作用下,水泥环保持密封性所能承受的应力循环次数较多;在较高循环应力作用下,水泥环密封性失效时循环次数较少。表明在套管内较低压力作用下,水泥环所受的应力较低,应力水平处于弹性状态,在加卸载的循环作用下,水泥环可随之弹性变形和弹性恢复;在较高应力作用下,水泥环内部固有的微裂纹和缺陷逐渐扩展和连通,除了发生弹性变形还产生了塑性变形;随着应力循环次数的增加,塑性变形也不断地累积。循环压力卸载时,套管弹性回缩而水泥环塑性变形不可完全恢复,2者在界面处的变形不协调而引起拉应力。当拉应力超过界面处的胶结强度时出现微环隙,导致水泥环密封性失效,水泥环发生循环应力作用的低周期密封性疲劳破坏。套管内压力越大,水泥环中产生的应力水平越高,产生的塑性变形越大,每次卸载时产生的残余应变和界面处拉应力也越大,因此引起密封性失效的应力循环次数越少。

蜗壳式旋风分离器环形空间流场的研究

流场测量表明蜗壳式旋风分离器环形空间的速度场和静压场是非轴对称的 ,存在着切向速度的增高区 (0～ 1 80°,以入口处为 0°)和降低区 (1 80～ 360°)及相对应的静压分布降压区和增压区。在升气管管壁表面附近存在有低速的“滞流层”。蜗壳式旋风分离器环形空间的这种流场分布对颗粒在环形空间的运动过程和旋风分离器性能有重要影响。

旋风分离器环形空间壁面磨损的数值研究

采用包括流场计算、颗粒轨迹追踪和磨损值计算的数值模拟方法，研究了气固两相流对不同入口结构旋风分离器环形空间壁面磨损情况，计算得出的气相时均速度以及环形空间磨损区域与实验结果基本吻合。计算结果表明，不同入口结构分离器环形空间壁面都是以“局部磨损”为主，但磨损区域略有不同。在圆周方向上，蜗壳式入口结构壁面磨损主要发生在60°－200°，其中90°－180°磨损最为严重；单入口直切式结构磨损范围较广，主要集中在60°-210°；双入口直切式结构壁面磨损在环行空间分成两个区域，分别集中在60°－120°和240°－300°，磨损相对均匀；环形空间壁面磨损率沿周向的变化曲线完全不同，最大磨损率的周向位置也各不相同，蜗壳式结构最大磨损率相对较小。通过研究找到了一种有效的计算分离器壁面磨损的方法：改变分离器入口结构，可以改善环形空间壁面磨损情况，为分离器环形空间的防磨提供依据。

应用水泥浆稠度阻力变化预测环空气窜的方法研究

水泥浆失重所造成的油、气、水窜问题，是提高固井质量、保护油气层急待解决的重要课题。现有的预测和防止水泥浆气窜的方法虽然很多，但应用于现场却有一定困难。主要表现在高温、高压下，水泥浆的胶凝特性及滤失规律难以测定，牵涉的因素也较多，从而限制了水泥浆性能系数法及综合因子法的实际使用。在分析国内外预测和防止气窜方法的基础上，重点剖析和简化了综合因子法。根据现场资料统计和水泥浆稠化与凝结过程阻力变化的同步概念，提出了水泥浆稠度阻力系数 Ａ 值预测和防止环空气窜的方法。

水平井段钻井液携带岩屑的实验研究

采用八种不同流体作为携带岩屑的介质，利用正交设计法安排实验，对水平井段同心环空和偏心环空中钻井液携带岩屑的问题进行了实验研究。全面考虑了环空流体返速、钻具旋转、钻具与井限间的偏心度、钻进速度、岩屑粒径及泥浆性能对岩屑运移的影响。得到了影响岩屑运移的主要参数和次要参数，以及各因素间交互作用的影响，建立了水平井段岩屑床厚度的经验模式。利用７口水平井资料对模式进行了验证，提出了以２ｃｍ岩屑床厚度作为安全钻进时的合理厚度，并依次求出了合理环空返速的大小。结合现场实际情况及理论研究成果，推荐了水平井洗井措施。

环形断面管道水击波速公式推导及其摩阻损失分析

为研究石油开采、轴流泵等工程中环形断面管道液流的运动规律和现象,探讨目前鲜见研究的环形断面管道水击问题.文章针对环形断面管道的结构特点和流体运动特性,推导了环形断面管道水击波速的计算公式,讨论了公式中液流摩阻项的计算方法和对公式的影响.得出的环形断面管道水击波速公式,可为其液流流动规律和特性的进一步研究提供参考.

水平井水平井段环空压耗模式的建立

在考虑了环空中岩屑颗粒同时存在推移质和悬移质运动的情况下，利用能量平衡方程，建立了水平井段环空压降的理论模式，在大量实验基础上，得到了环空压耗的经验模式．利用现场两口水平井资料对经验模式进行了验证．结果表明，该模式可用于大斜度井段和水平井段环空压耗的预测，并为水平井水力参数设计提供了理论基础．

提高环空摩阻法测量井漏位置精度的方法

分析了引起环空摩阻法测量漏层位置误差较大的原因 ,提出了在钻进中 ,按一定井深间隔 ,将计算的循环摩阻与测量的循环摩阻按最小二乘法回归 ,并随着井深的增加 ,利用较新数据继续回归 ,据此可以建立较准确的环空摩阻计算公式 ,从而提高环空摩阻法测量井漏位置的精度。新疆油田现场应用表明 。

井口脉冲压力在环空中传播规律分析

井口脉冲加压是注完水泥后给密闭的环空施加水力脉冲压力,利用流体的微可压缩性使环空水泥浆处于上下往复活动状态来改善水泥浆凝固特性,达到提高水泥胶结质量的目的。以流体力学为基础,建立了井口脉冲压力在环空中的衰减规律及环空流体在脉冲压力作用下运动幅度的理论模型,研究了脉冲压力幅度、水泥浆初切力和环空流体压缩系数与环空中脉冲压力衰减程度和流体运动幅度的关系。分析表明,216 mm的井眼内下入139.7 mm的套管,采用常规水泥浆体系,2 MPa的脉冲压力可传播距离达4100 m,通过施加较小的压力脉冲可使环空水泥浆往复运动,破坏水泥浆的胶凝结构,消除水泥浆因体积和化学收缩形成的微孔隙和胶结面中微环隙,对提高固井质量具有重要作用,该项研究可为脉冲加压装置的设计与参数优化提供理论依据。

井温参数在产液剖面测试中的应用

环空组合测井技术在大庆油田已经得到广泛应用,井温参数作为组合测井重要参数之一,其在测试过程中的指导作用应得到重视。从现场测试的角度出发,阐述了井温参数在产液剖面资料测试中的重要作用。

流速和环空偏心对泡沫携砂能力的影响数值模拟

泡沫流体广泛应用于油井的冲砂洗井作业中,携砂能力是衡量其性能的一项重要指标。利用FLUENT软件中的分散相模型对泡沫流体的携砂能力进行了数值模拟,得到不同直径的砂粒在同心环空和偏心环空中的携砂率,研究了泡沫流速和环空偏心对泡沫携砂能力的影响,并得出水平井泡沫流体冲砂洗井的安全携砂条件。从计算结果可看出,不同直径的砂粒在泡沫流体中的携砂率随环空倾角有不同的变化关系,携砂率随泡沫流速的增大而提高,环空偏心使得泡沫流体的携砂率降低,而且对接近水平段的影响尤为突出,对接近竖直段的影响较小。

渤海油田海水基环空保护液的开发

随着渤海油田采出液含水逐年升高,油气井和注水井油管、套管腐蚀损坏问题日益严重,并且从降低成本考虑,有必要开发一种水基环空保护液。根据海上平台淡水缺乏的特点,在分析渤海水质情况的基础上,优选出了效果较好的杀菌剂YHZWJ-15和防垢剂BHF-701A,研究出了抗高矿化度盐水的缓蚀剂BHH-509,通过几种单剂复配之后的稳定性实验,开发出一种适用于渤海油田的以海水为基液的环空保护液,其基础配方为海水+0.5%YHZWJ-15+0.01%BHF-701A+0.01%硫脲+0.5%BHH-509。通过挂片实验,该海水基环空保护液对管柱的腐蚀速率可降到0.0051 mm/a。

套管外封隔器用于薄层封窜技术分析

套管外封隔器应用 ,是大庆油田进行薄层封窜的有效固井工艺措施之一 ,是搞好三次加密的有力技术保证 ,也是开发薄差油藏的重要技术手段 ,具有极大的经济效益和社会效益。文中简要论述了薄层封窜的意义 ,简介套管外封隔器的用途和工作原理 ,并对套管外封隔器提高固井质量的机理和薄层封窜增油降水的应用实例分析 ,对套管外封隔器薄层封窜的工艺措施及套管外封隔器薄层封窜的经济效益进行评价。

旋流快分系统(VQS)环形空间内气相流场的研究

采用激光多普勒测速仪(LDV)对旋流快分系统(VQS)内环形空间的气相流场进行研究。结果表明,VQS 系统内环形空间的气相流场具有双涡特性,内外涡的分界点处存在最大的切向速度。由于流体与双侧壁面之间的摩擦造成能量损失和湍流能量耗散,导致最大切向速度不断衰减且位置沿轴向向下逐渐向提升管外壁移动,同时涡量传递造成外部的准自由涡区逐渐增大,内部的准强制涡区逐渐缩小。轴向速度沿径向呈明显的线性分布,下行轴向速度沿提升管外壁向封闭罩内壁的径向方向逐渐增大。轴向速度的径向梯度沿轴向向下逐渐变小,轴向速度分布也逐渐趋于水平直线状。整个环形空间内,切向、轴向相对湍流强度分布稳定,湍流脉动与扩散比较平缓,有利于气流稳定下行,避免纵向环流、涡旋死区的发生。

Robertson_Stiff流体在偏心环空中的流动

石油钻井和完井过程中，经常出现泥浆、水泥浆和完井液在偏心环空中的流动·Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ＿Ｓｔｉｆ流体在描述这些流体的流变性时有很高的精度·文中根据Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ＿Ｓｔｉｆ流体的流变方程和偏心环空环隙间距的几何关系，利用相似原理，求解了该流体在偏心环形空间中作层流轴向流动时适于工程应用的二元速度分布，以及平均流速、流量和压降的表达式·研究表明：液体在偏心环形空间流动时与在同心环空中流动的最大差异，在于流经偏心环空不同间隙处流速的较大差异·文中还把Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ＿Ｓｔｉｆ流体的计算结果与采用宾汉模式和幂律模式的计算结果进行了对比·

CPC内聚光式集热器真空层传热的模拟研究

运用Fluent软件中的太阳加载模型,以新型CPC内聚光式集热器为研究对象,通过理论分析和数值模拟相结合的方法研究了环形空间真空层的传热特性,分析了不同环形空间压力和不同气体介质下CPC内聚光式集热器温度场的分布以及热损失特性。模拟结果表明,在太阳辐照度一定的情况下,环形空间压力越大,集热器热损失也就越大,当环形空间压力下降到1 Pa时,环形空间的热损失基本不再受环形空间压力的影响。研究结果可揭示环形空间内部的传热机理,确定CPC内聚光式集热器内合理的真空压力,为CPC内聚光式集热器结构参数的优化以及集热效率的提高提供可行性依据。