On“The Five-Step Method”in Teaching Junior English for China

Junior English for China’ is based on the ’Five-Step’ teachingmethod: Revision, Presentation, Drilling, Practice, Consolidation. Each step has itsown particular methodology and requires the teacher to adopt a certain role. Thispaper is a discussion of the "Five-Step Method".

差压步进钻头提高破岩速度原理及现场试验

井底岩石承受较大的原地应力作用,且随着井深增加原地应力呈增大趋势。原地应力的存在增加了岩石的压实程度,导致岩石坚硬、可钻性差、研磨性强等问题,成为破岩工具切削效率低、使用寿命短和钻井速度慢的最主要原因之一。针对此背景,提出释放井底部分原地应力弱化地层抗钻特性提高破岩速度的理念,研发一种可释放井底部分原地应力弱化地层抗钻特性且能够集中钻压强化攻击能力的差压步进钻头,该钻头充分利用钻井过程中的井底钻压波动,实现扩眼钻头与领眼钻头钻压动态分配及钻进过程交替进行的目标,通过弱化地层、强化攻击及转化振动三重效果提高破岩速度。为验证差压步进钻头的应力释放效应,建立三维流固耦合的阶梯井底应力场模型,并在江苏油区某区块砾石层井段开展3口井的实钻试验。结果表明:阶梯井底能够使阶梯处岩石更易破碎;小直径领眼钻头应力释放效果较好;随着地层深度的增加,差压步进钻头应力释放效果更加显著,应力释放比约为60.2%;差压步进钻头提速效果显著,砾石层钻速较牙轮钻头提升可达161.89%,最高提速318.11%。

冲旋步进钻井提速方法的井底裂纹拓展特性

针对深部地层井底岩石硬度高、强度大和应力集中现象导致的岩石可钻性差、破岩效率低和使用寿命短的问题,提出旋冲钻井和差压步进破岩方法相结合的冲旋步进钻井提速新理念。为了研究冲击作用下差压步进钻头破碎地层岩石的裂纹拓展规律,采用有限-离散元(FDEM)方法建立了球齿冲击三维薄板模型,开展了球齿在不同冲击能量、冲击位置及岩石种类等条件下的冲击破岩过程模拟,获得了阶梯型井底岩石在冲击作用下的裂纹扩展规律。研究结果表明:由于阶梯面的存在,球齿在冲击作用下对阶梯型井底造成的预损伤区域比常规井底更大,冲击位置靠近阶梯面的裂纹扩展效果更好;双球齿冲击阶梯井底容易形成较大范围的岩石破碎区,降低了破碎阶梯井底地层岩石的难度;球齿冲击过程中对青砂岩造成的预损伤区域比花岗岩大,在冲击能量相同的情况下球齿冲击破碎花岗岩更为困难。利用冲旋步进钻井方法理论上可以进一步提高难钻地层钻井速度,但具体效果需要经现场试验及优化。所得结论可为深部难钻地层钻井速度的提升提供新的思路。

低频振动刀具结构对CFRP/TC4叠层结构制孔质量影响

合适的刀具几何形状对于提升CFRP/TC4叠层结构低频振动加工孔质量尤为关键,本文研究并分析了双刃麻花钻、三刃麻花钻、二级阶梯钻和平底钻四类刀具在低频振动钻孔中对CFRP/TC4叠层结构制孔过程和孔加工质量的影响。相关实验结果表明:在切削过程中,阶梯钻展现出的切屑形态具有显著的两段式特征,即切屑宽度从细到粗变化,形状则由扇形过渡到锥形,且阶梯钻产生的切屑相对较小,有利于排屑时带走热量;麻花钻所形成的切屑展现出扇形单元状的规则形态,其边缘保持完整,该切屑特性不仅使排出过程更为顺畅,还能有效即时带走加工过程中产生的热量,从而减少切屑在排出时对孔壁造成二次损伤的风险;使用麻花钻和阶梯钻时的最高加工温度分别为117℃和105℃,阶梯钻结构设计显著降低了加工时的切削阻力和摩擦,有助于降低钻削温度;由于阶梯钻采用钻—扩—铰一体化设计,使用阶梯钻加工钛合金材料孔时在入口和出口直径上表现出更高的一致性,孔径误差相对较小,更接近刀具的名义直径。

铝合金钻杆冲蚀磨损原因分析

Φ147 mm钢接箍D16T铝合金钻杆在某油田的油气井中使用时发生了冲蚀磨损失效。为了确定其失效的原因,对该铝合金钻杆的冲蚀磨损形貌进行了宏观和微观分析,对其接头的结构尺寸进行了测量分析,对其管体材料的化学成分、力学性能和金相组织进行了试验分析。结果表明,该铝合金钻杆管体材料的化学成分符合ISO 209:2007标准的要求,但其拉伸性能不符合ISO 15546:2007标准要求。钻杆钢接箍与铝合金管体外螺纹接头上扣连接后,其管体外螺纹端部与接箍内表面的交界部位存在凸起台阶结构,因而在使用时钻井液在凸起台阶部位形成了紊流,冲蚀磨损了凸起的钻杆外螺纹端部,因此该铝合金钻杆接箍内的凸起台阶结构是冲蚀磨损失效的主要原因。钻杆材料的强度越低,冲蚀磨损的速度越快,即钻杆管体材料的抗拉强度和屈服强度低于标准的要求是冲蚀磨损失效的次要原因。建议在设计加工时,钻杆管体外螺纹接头与钢接箍连接后其接头内表面交界部位应保持平滑过渡,即不应有凸起台阶;另外,应采用高强度的铝合金材料制造钻杆管体。

现代湖泊沉积简易采样方法介绍

简介了现代湖泊沉积采样中采样点的勘查、采样材料的要求、采样方法的具体实施步骤及样柱压缩的恢复方法。

电镀金刚石刀具钻削碳纤维复合材料磨粒磨损特征研究

采用电镀金刚石钻磨组合刀具钻削碳纤维复合材料能够有效地减小或消除毛刺和分层等加工缺陷，刀具的使用寿命主要取决于电镀金刚石磨粒的使用寿命．为此，对研制的刀具表面电镀金刚石磨粒的加工磨损形态进行了系统的统计观测．研究结果表明：采用电镀金刚石钻磨组合刀具钻削T300碳纤维复合材料过程中，电镀层的金刚石磨粒具有独特的初期不稳定磨损、混合磨损和正常磨损3个阶段，其磨损形态与钻削产生的轴向力具有显著的线性关系．随着钻孔数目的增加，钻磨孔的轴向力逐渐增大，但是加工出的孔径在刀具经过初期磨损后仍然能够较长时间地稳定在0．024mm误差范围内．

碳纤维复合材料不同制孔工艺技术研究

碳纤维复合材料钻孔分层主要由钻孔入口的剥离作用和出口的推出作用所引起。轴向钻削推力是分层的主要原因,控制轴向推力可以提高制孔质量。设计无预制孔的麻花钻、带预制孔的麻花钻和阶梯钻三种钻孔工艺方案,根据现有三种工艺的轴向力模型,分析对比三种工艺方案的临界轴向力与直径比率、轴向力与钻削位置深度及轴向力与进给率关系,并使用SEM观察孔的质量。结果表明,使用阶梯钻和预制孔钻削能大幅减少轴向推力,获得高质量的孔出口。

多层复合材料微小孔振动钻削三参数优化

利用电控式微小孔振动钻床对多层复合材料的微小孔钻削进行了试验研究 ,对不同材料层的加工参数进行优化 ,进而提出多层复合材料阶跃式三参数振动钻削新工艺。试验表明 ,阶跃式三参数振动钻削的入钻定位误差r、孔扩量ΔD、出口毛刺高度H值比普通钻削的相应值显著降低。

批量钻削监测信号双谱特征融合研究及应用

基于钻削工步质量波动与监测信号特征变化之间的耦合现象,提出一种基于监测信号双谱特征的高精度批量钻削工步质量一致性控制检测方法。认为正常钻削过程的声发射和三向加速度振动监测信号可视为随机过程,满足或近似高斯分布,信号偏离高斯分布的程度与各钻孔加工质量波动间存在对应关系;以各钻孔声发射和加速度振动监测信号为研究对象,提取各钻孔监测信号的双谱幅值平均值为特征,对不同钻削情况下信号偏离高斯分布的程度进行定量分析;采用基于Relief F算法的特征加权模糊聚类分析,进行基于监测信号双谱幅值均值特征矩阵的钻孔质量分类,并与人工检测的工步质量一致性结果对比分析。计算和分析结果表明,监测信号双谱特征与各钻削工步质量之间存在有机联系,对信号双谱特征进行融合聚类可分析批量钻削工步质量的一致性。

阶梯形螺杆衬套副的设计及有限元分析

针对目前空气螺杆钻具的核心部件——螺杆衬套副仍采用液动螺杆钻具的等导程、等横截面结构,在工作过程中会加速衬套橡胶老化,缩短螺杆钻具寿命等问题,设计了阶梯形变容积螺杆衬套副,并进行了算例设计。计算结果表明,螺杆钻具从入口端至出口端等效应力、接触应力逐渐加大;衬套副等效应力、接触应力随着过盈量的增大而增大。螺杆衬套副磨损量随着过盈量的增大而增大,但过盈量越小,密封效果也随之变差,一般取过盈量为0.5 mm。可通过改变衬套副几何尺寸来改变输出特性参数,从而适应不同钻头及不同地质条件的要求。

逐层钻孔法测试多层材料残余应力数值研究

以典型的复合层状材料热障涂层为例,利用有限元分析软件对热障涂层的松弛系数进行了数值计算分析研究。介绍了逐层钻孔法有限元三维模拟分析具体步骤。通过计算分析,分别研究了TBC层微观孔形和BC层厚度及钻孔进给量对系数的影响,从而找出孔型变化和厚度增加对对系数影响的变化规律。

哈得逊油田HD1-7H井钻井技术

塔里木探区哈得逊油田采用钻双台阶水平井开发薄油层 ,效果十分明显。通过HD1- 7H井薄油层的钻井实践 ,对于如何克服哈得逊地区水平井钻井难点 ,加快钻井速度 ,提高油层穿透率摸索出了一套有效的办法 ,可用于指导此类型井的现场施工。

中心孔在多偏心轴加工中的应用研究

研究了中心孔在轴类零件加工中的作用,研究在四偏心轴加工过程中中心孔的制造特点、用途,提出分级中心孔的制造技术,同时采用砂带磨削、宽刃刀具、风动砂轮抛光等措施,提高工件表面质量,加工出合格的工件。该四偏心轴制造成功,为其他多偏心轴制造提供有价值的参考。

精密播种机排种自动控制装置

为提高精密播种机的播种均匀性 ,解决地轮打滑和手动调换链轮或调整排种器排种量的问题 ,研究了一种用于精密播种机的排种自动控制装置。系统由五轮仪、智能控制单元、人机接口单元和执行单元组成 ,可以完成数据的输入、处理和排种器转速的控制。作业时系统采用五轮仪测量播种机的作业速度 ,用步进电机代替地轮作为执行机构带动排种器转动 ,减小了地轮打滑对播种均匀性的影响。该控制装置可以直接对五轮仪直径、排种器孔数和播种量等参数进行设置 ,使用方便。试验结果表明 ,系统运行稳定 ,可保证排种器与五轮仪转速同步 ,提高了播种机的播量均匀性 。

随钻电磁波测井宽带信号设计和测井响应分析

提出利用步进频信号作为宽带测井信号,讨论步进频信号在随钻电磁波测井中的应用。用数值模式匹配算法(NMM)和快速傅里叶变换(FFT),建立步进频信号在地层中的测井数值模型。利用FFT和NMM对步进频信号的每个窄带脉冲进行计算,得到各个接收线圈的接收信号,再利用相敏检波的方法得出各个频点下的幅度和相位信息。用IFFT进行接收信号的合成处理,完成脉冲综合,提高峰值信噪比(PSNR),峰值点处的幅度和相位作为测井响应。电磁波传播测井中,2个接收线圈的幅度比和相位差作为测井响应。数值仿真结果显示,利用步进频信号作为测井信号的测井方法,较单频信号的测井方法能够有效提高信噪比和纵向分辨率,比线性调频连续波在硬件上更容易实现宽带,有效抑制相关噪声。

阶梯式冲击挤密钻头结构优化设计及试验

为了对阶梯式钻头的结构进行优化设计,提高冲击挤密钻进效率,采用Drucker-Prager屈服准则为判据,将土体视为DP材料,冲击钻具视为刚体,利用有限元软件ANSYS建立了冲击挤密钻进有限元模型,基于APDL参数化语言对阶梯钻头的台阶数目及钻头结构尺寸进行了优化设计和试验研究。结果表明,对于直径为60mm,钻头体长为150mm的阶梯钻头而言,台阶数目为9时,钻头钻进速度最快。在此基础上对九阶梯钻头的结构进行了优化设计,与普通结构阶梯钻头相比,优化钻头钻进速度提高了22%。与传统方法相比,利用ANSYS优化设计模块对钻头进行优化设计简单、可靠,为钻头结构的最优化设计提供了一种新思路和新手段。

坚硬岩石地层钻孔桩旋挖钻机成孔技术

新建商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥为(98+238+588+224+84) m钢箱板桁结合梁高低矮塔斜拉桥。主桥0号边墩和1号辅助墩均为22Ф2.5 m钻孔桩基础,设计桩长42~58m,入岩深度17~28m,岩石最大强度达151MPa,采用旋挖钻机施工成孔。旋挖钻机布置在水上钻孔平台上,钻孔过程中采用优质膨润土化学泥浆护壁。覆盖层中采用截齿钻头全断面钻进;倾斜或软硬交界岩面采用“稳定器+截齿钻头或取芯钻头”钻进1.2~1.5m;坚硬岩层中采用牙轮环切钻头和扩孔钻头按照? 1.5 m→Ф2.0 m→Ф2.5 m分3级钻进成孔。最后采用泵吸反循环清孔。

深部薄油层双阶梯水平井钻井技术

介绍了HD1-27H薄油层双阶梯水平井的设计和施工情况。该井合理地利用水平井钻井配套技术、小角度单弯马达配合MWD导向钻井技术控制井眼轨迹,水平段油层实钻井眼轨迹所有测点与设计井眼轨迹的垂深差都控制在0.5m以内,且测井解释油层穿透率100%,创造了利用常规MWD控制水平井井眼轨迹精度的记录。该井投产后取得了显著的经济和社会效益,为以后深部薄油层开发积累了经验。

CFRP/TC4叠层钻削刀具与低频振动工艺适配性研究

通过对低频振动工艺下刀具切削运动过程进行分析,得到低频振动钻削时刀具切削轨迹和切削角度的变化规律。通过开展钻削工艺实验,对比分析了麻花钻、阶梯钻两类刀具在不同振幅下对大直径、大厚度CFRP/TC4叠层结构制孔过程和质量的影响规律。结果表明:两类刀具最大轴向力随着振幅增大均呈上升趋势,阶梯钻可有效降低钻削最大轴向力;低频振动钻削能实现有效断屑并降低切削温度、提高孔径精度,阶梯钻作用效果更加显著;CFRP入口撕裂程度受切屑刮擦与振幅共同作用影响,切屑的刮擦及振幅增大均会导致入口撕裂程度增大,在适中的振幅下(0.1mm),阶梯钻可有效降低入口撕裂程度,并达到较好的加工精度。