多路水电混用快速插拔系统的设计及应用

为了实现多路水、电连接与断开的自动化操作,开发了一种多路水电混用快速插拔系统。系统由插拔板、驱动机构、控制模块等组成,核心部件插拔板结构包括动板、定板、电连接器、流体连接器、导向结构、浮动对接结构等。采用了一种双流道密封直插直拔式流体连接器,解决了流体带压插拔的技术难题,设计了浮动对接结构,在一定位置偏差情况下插拔板仍能准确对接。为测试样机产品使用效果,同步研发并加工了测试试验机。测试结果表明,导向的最优配合间隙为0.2mm,经2000次插拔测试,产品运行稳定,使用效果良好。

基于Wi-Fi通信的特种车辆自动充电系统研究

为了实现特种车辆自动充电功能和充电接口的自动插拔功能,研究并修改了标准充电插座物理结构。标准充电插座采用圆形结构,且充电极沿着圆形结构依次布置。在引导充电极与特种车辆连接时,需要将充电极与充电接口的角度误差控制在非常小的范围,对特种车辆的停靠位置和充电终端的定位精度要求较高。提出了一种采用自动连接设备进行自动充电的方案。通过改造充电接口,增加Wi-Fi通信功能,实现了充电终端自动与特种车辆的充电口连接。通过Wi-Fi进行充电控制指令和电池管理系统(BMS)数据的转发,完成了充电极的改造,进而实现了充电极的自动插拔功能和自动充电功能。

电连接器接触件插拔特性研究

接触失效是电连接器的主要失效形式,为提高电连接器的可靠性,对电连接器接触件进行插拔特性研究,分析电连接器接触件收口量对接触件应力、应变、变形、插拔力的影响规律。研究结果表明,收口量越大,所需要的插拔力越大,所产生的接触应力、应变、变形也越大。在插针头部刚接触插孔至插针头部完全插入插孔这一阶段,数据波动较大。在插针头部完全插入插孔至插针插孔完全插合这一阶段,数据基本保持不变。

促进计算思维发展的编程投入机制研究:基于ICAP理论

编程作为计算思维培养的主要载体已经逐渐成为K12教育关注的重点课程之一,但缺乏对编程投入的关注往往会加剧学生在理解编程时面临的困难,从而阻碍计算思维的发展。ICAP理论根据外显行为来区分学生投入程度,能够为促进编程投入提供可操作性指导。因此,文章依据ICAP理论,提出了编程投入机制,以编程活动为支撑、编程工具为动力、编程同伴为牵引以及编程策略为手段,并在小学课堂进行了不插电编程实证以探究该机制对学生计算思维的作用效果。研究结果表明,基于ICAP理论的编程投入机制能够显著提高学生的计算思维技能,并且从不同计算思维水平学生的参与行为模式可以看出,三组学生的交互协作参与行为占比最高,但高分组学生偏向高阶参与行为,中分组和低分组表现出了更多的辅助行为。此外,文章依据实证结果针对编程投入机制展开进一步讨论,为未来一线教师和相关研究者提供了编程教育发展计算思维的理论和实践参考。

发射箱锁紧和电源插拔装置设计

为减少人力操作,提高乘员安全性,实现对火箭炮发射箱的自动化锁紧和电源插拔,提出了一种基于杠杆原理和丝杠机构的一体式火箭炮发射箱自动化锁紧和电源插拔装置方案。首先,使用三维建模软件对方案进行了建模,将模型导入多刚体动力学仿真软件验证了机构原理的可行性;随后,利用有限元分析软件对锁紧爪进行了仿真和寿命预测,确定了锁紧爪强度和寿命满足要求;最后,开展了装置的试制工作。结果表明:该方案原理上可行,各机构运动顺畅无阻滞,质量轻,体积小,初步满足技术指标要求。

砂岩油藏聚合物堵塞机理及解堵方法研究

针对砂岩油藏聚合物驱过程中聚合物堵塞严重的问题,利用长填砂管多点测压驱替实验和油藏工程方法确定聚合物堵塞半径,利用电镜扫描、CT扫描、核磁共振等手段研究聚合物堵塞机理。结果表明:聚合物堵塞主要发生在靠近填砂管注入端0~1/4处;高渗岩心表面吸附有大量聚合物,聚合物堵塞主要是由吸附引起的,低渗岩心孔径小,孔喉处机械捕集量大,聚合物堵塞主要是由机械捕集引起的;相比于聚合物驱前,聚合物驱后的岩心孔喉平均半径和平均喉道配位数减少,平均孔喉半径由42.2μm降至39.9μm,平均喉道配位数由3.36降至3.19。基于堵塞半径和堵塞位置的研究结果,进行了解堵现场试验,解堵后的视吸水指数为解堵前的10.5倍,达到了配注要求。该研究结果可为砂岩油藏聚合物堵塞机理研究和聚合物驱现场试验提供一定的理论指导。

双子表面活性剂解除地层液相伤害可行性研究

反凝析液、地层水以及外来工作液的侵入往往会引起凝析气藏气相渗透率的降低。解除这些液相伤害的方法很多,如压裂、注气等,但这些方法现场操作成本太高,而采用化学方法可以大大降低生产成本。为了考察新型双子表面活性剂解除地层液相伤害的可行性,通过测定油水界面张力,确定了解堵体系配方由质量分数为0.2%的TS-1双子表面活性剂和0.5%的NC助剂组成,并利用高压岩心驱替实验探讨了TS-1双子表面活性剂体系解除凝析气藏凝析油堵塞以及油水液相复合堵塞的效果。结果表明,TS-1双子表面活性剂体系具有极低的油水界面张力(0.22mN/m),且能有效解除岩心凝析油和地层水复合堵塞,注入0.7倍孔隙体积时解堵率达60%以上,表现出广阔的应用前景。

可降解钻井液对煤岩渗透率的影响评价

在煤矿瓦斯(煤层气)抽采过程中,要求钻井液既能有效地保持孔壁稳定,又尽可能降低对煤层的伤害。笔者分别以原状煤样(模拟较致密的煤岩)和人工煤样(模拟较松散或大裂隙煤岩)为实验对象,通过比较不同阶段(污染前、污染后、生物酶解堵和酸化解堵)煤岩渗透率的变化,评价了可降解钻井液对煤岩的暂堵与解堵效果,并探讨了其现场实施工艺。通过实验发现:可降解钻井液能满足钻进煤层时的护孔要求;采用"生物酶+稀盐酸"浸泡解堵工艺可清除聚合物和碳酸盐岩类矿物带来的伤害,而单独使用其中一种工艺均会降低解堵效果;稀盐酸解堵的效果取决于煤岩和可降解钻井液中碳酸盐岩类矿物的含量;对煤岩进行加热处理可以提高其气测渗透率;可降解钻井液的现场实施工艺方便,应择机在煤层气钻井领域进行现场试验。

水平井及多分支井钻井液滤饼的生物酶清除技术

用于水平井和多分支井的水基钻井液多含有生物聚合物,其滤饼清除工作一直都是困扰施工作业的难题。总结了近年来国内外新兴的生物酶滤饼清除方法。虽然酶的生物活性目前只能在一定的温度和pH值下作用,但生物酶滤饼破胶剂仍然有很大的发展潜力。如何提高酶破胶剂的使用范围(高温、高pH值)以及提取更优良的特异性酶破胶剂是未来研究的重点。

大功率超声波处理近井带聚合物堵塞实验研究

利用自主研制的波场采油动态模拟实验装置,对人工岩心聚合物堵塞样品开展了超声波解除岩心聚合物堵塞实验研究,评价了超声波解除岩心聚合物堵塞的整体效果,分析了波场参数、工艺参数、储层物性参数对超声波解除聚合物堵塞的影响规律,并将超声波、化学剂、超声波—化学剂复合解堵效果进行了对比。实验结果表明:超声波功率、频率、处理时间、岩心初始渗透率等参数均能影响超声波解堵效果;超声波功率越大,解堵效果越好;超声波频率高,能量衰减快,解堵效果变差;最佳累积处理时间为80～100 min;岩心气测渗透率增加,解堵效果变差;超声波—化学剂复合解堵效果最好。

水力振动法处理油层技术的研究与应用

针对油层近井底地带堵塞、严重影响油井产量的问题,研发了水力振动法处理油层技术。依靠振动对油井近井底地带进行处理,解除油层孔道堵塞,改善油层近井底地带的渗流状况,实现油井增产。由于利用振动波场的作用能经济有效地利用能量,并具有不伤害油层、不污染环境、效率高、实施简便、费用低廉、适应性强等优点,矿场应用倍受青睐。

萨零组油层解堵酸化配方的研制

利用SEM,XRD等检测手段,分析萨零组油层的物性特征;结合储层特点,进行酸化解堵配方优选实验.比较不同体积分数单种酸对碎屑岩心溶蚀率,优化最佳酸液体积分数值;在此基础上,研究不同体积分数酸液复配体系对碎屑岩心破碎率实验结果,优选出适合萨零组油层的酸化解堵配方为7%HCl+0.5%HF+5%CH3COOH及12%HCl+0.5%HF+0.5%HBF4+3%CH3COOH(体积分数).

高频强磁射流振荡注水技术的研究与应用

针对目前注水井由于注入水水质污染造成油层结垢、机械杂质堵塞,有效注水周期短,影响油田注水开发效果等问题,研制了高频强磁射流振荡注水技术,系统介绍了技术原理、选井条件、设计原则及施工工艺。该技术通过磁化水处理防垢、射流振荡解堵等作用,达到改善注入水水质、提高地层吸水能力的目的,在东辛油田现场试验8口井,注水效果显著,经济效益和社会效益较好。

渤海J 油田生物酶-化学复配解堵技术

渤海J油田开发过程中,因原油中微晶蜡含量较高,其对温度、压力较为敏感,从而在采出过程中易析出沉积,导致生产井出现井筒及近井地带堵塞、井底流压上升等现象,严重影响油田的正常生产。本文利用生物酶WZ7与化学解堵剂LV复配开展原油堵塞解堵技术研究,研究了复配体系的配伍性、乳化、原油剥离、降黏、界面活性、溶蚀、储层渗透率恢复性。结果表明:5%生物酶WZ7/1%化学解堵剂LV复配体系在油藏温度(57℃)和90℃下对垢样溶蚀率分别达到42.79%和92.03%,垢样剥离效率达到80%以上,原油降黏率达83%~92%之间,形成的油水乳液稳定性较高,并表现出良好的乳化性能;储层渗透性恢复物模实验发现,该体系油藏温度(57℃)下渗透恢复率为43.96%,在90℃条件下渗透恢复率达74.97%,显示该解堵体系针对渤海油田因重质组分沉积造成的原油堵塞具有较强的解堵能力。

高温气井不动管柱井筒解堵体系研制及性能评价

库车山前高温高压气井井筒堵塞物多为垢样,不动管柱酸化解堵作业是目前常用的解堵手段。但在高温条件下,常规酸液解堵易在井筒产生二次沉淀,同时会对13Cr不锈钢材产生严重的腐蚀。为此,研制了一种能够代替盐酸体系的新型氨基羧酸类低伤害螯合酸液体系,典型配方为6%(w)有机酸+5%(w)SA-3+2%(w)SA-701。室内评价表明,该配方具有良好的溶垢、高温缓速、抑制二次沉淀能力,其鲜、残酸在130℃时腐蚀速度均低于45 g/(m^(2)·h),满足SY/T 5405-2019缓蚀剂行业标准。模拟井筒堵塞动态驱替解堵实验表明:该配方酸液能有效疏通堵塞井筒,井径越大、温度越高、关井时间越长,解堵效果越佳;井筒温度为110℃时,关井4 h的溶垢率超过90%。室内实验证实,该新型解堵体系能够满足高温气井不动管柱井筒解堵作业的要求。

生物酶对钻井液的降解性能影响因素及解堵作用研究

针对当前钻井液和泥饼中聚合物降解机理研究不足的现状,通过DNS比色法和粘度测定法,考察了生物酶种类、生物酶质量分数、pH值和温度等对生物酶降解性能的影响。研究发现:随着生物酶质量分数的增加,钻井液粘度降低率增加,其中复合酶降解程度最高,淀粉酶次之,纤维素酶最低;生物酶(尤其是淀粉酶)对钻井液的粘度影响明显,温度越高,钻井液粘度降低速率越慢,超过95℃后,生物酶的降解能力基本消失;pH值对生物酶的作用效果影响显著,中性条件最适合生物酶降解聚合物。在所有生物酶中,复合酶的效果最佳,在温度为70℃的条件下,3 h内可完全分解聚合物。因此,采用适合的生物酶技术可有效地降解钻井液和泥饼中的聚合物。

高压水射流与化学复合解堵工艺应用研究

高压水射流与化学复合解堵工艺是把高压水射流技术与化学方法油层处理技术有机融合 ,通过物理、化学的双重作用 ,综合改造欠注层的一项新技术。介绍了该工艺的原理、选井条件、设计原则以及施工工艺。该工艺在东辛油田应用取得了明显的经济效益和社会效益。

桩西油田高泥质疏松砂岩油层堵塞机理及解堵技术研究

桩106块由于地处滩海,钻井周期较长,加之该块Ng组储层砂岩胶结疏松、泥质含量高等特征,导致油层污染严重,出砂严重且防砂效果差,停产井多且难扶起。通过储层特征、敏感性评价、金属滤解剖、构建涂料砂与地层砂混配模型等研究储层潜在损害和防砂措施损害机理;通过酸液溶蚀岩心及滤堵物试验、混配模型通酸试验等优选解堵液体系,确定了适宜该块的“先酸后防、先防后酸”施工工艺,现场应用效果较好。

信息技术课堂中不插电计算机科学的教学应用研究

通过不插电的计算机科学教学来培养和训练学生的计算思维能力,综合运用文献研究法、教育实验法和行动研究法,结合不插电的计算机科学在宁夏某学校课堂的具体应用,展示了信息技术课程中应用不插电计算机科学训练学生计算思维能力的有效性,以"玩中学、做中学"的信息技术教学理念和方法,实现了不用实体计算机同样能达到学习好"计算机科学"的目的,对教学应用中的问题进行了反思并提出了建议。

基于超磁致伸缩材料的采油振动器研究

为了解决石油开采过程中产量低及开采成本高的难题,提出了以超磁致伸缩振动器作用油层提高原油产量的新方法.基于残余原油Bingham体的流动模型,分析了在原油流动过程中利用振动解堵的工作原理,给出了谐振频率和声强确定的依据及其计算方法.设计了由驱动器和声辐射器等组成的井下振动采油系统,建立了振动器的动力学模型,并进行了驱动电流与驱动器输出力大小之间关系的实验研究.实验表明,以超磁致伸缩材料为核心驱动元件的驱动器,能够为声辐射器提供足够大的动力,其最大输出力受到励磁电流、输出位移和预压应力等影响.