“井工厂”水平井组勺形井眼轨道设计方法研究

“井工厂”水平井作业模式已成为经济有效开发非常规油气藏的关键技术,但是由于该作业模式作业井眼相对密集,为解决井眼相碰和减小死油区面积问题,开展了水平井组的勺形井眼轨道剖面优化设计方法研究。在进行井眼轨道优化时,先对井场采用交错式布井方式,对各水平井的靶前距和造斜点位置进行组合优化设计,确保靶区位置能够控制全区面积,从而构建最佳水平井组勺形井眼轨道剖面。现场应用实例表明,勺形水平井较常规水平井起下钻柱和下套管摩阻虽然略有增加,但不会影响正常钻完井作业。对比常规井眼轨道与勺形井眼轨道的“井工厂”水平井组,在相同造斜率下,勺形井眼能够将靶前位移缩减到0m,有效地减小了死油区面积,并且可以更加有效地规避井眼相碰风险,在开发致密油时,能够提高经济效益。

顺槽开口掘进施工优化设计

中国能源消费日益增长,煤炭作为主要能源之一,在能源供应中扮演着重要角色。本文针对保德煤矿的实际情况,探讨了如何优化顺槽开口掘进工艺,提高生产效率和安全性。通过对现有掘进工艺的分析,指出传统施工方案存在的问题,如巷道坡度起伏大、绕道施工周期长、大巷占用时间过长等。针对这些问题,提出了优化设计方案,包括调整巷道方位与角度、缩短绕道施工时间、减少大巷占用时间、避免串联通风等措施。通过优化设计方案,实现了巷道层位管理的优化、绕道施工周期的缩短、大巷占用时间的减少和通风系统的优化,从而提高了生产效率和经济效益。优化后的方案不仅提高了煤矿生产效率,也减少了人工成本和设备损耗,对于保障能源稳定供应、推动国民经济快速发展具有积极意义。

特高压分级式可控高抗的集约化设计与应用

特高压分级式可控高抗(HCSR)解决了固定高抗在限制过电压和无功补偿方面无法兼顾的矛盾,其系统调控的灵活性高,为特高压交流电网的安全、稳定运行提供了保障。HCSR各个分设备不仅具有特高压设备重量重、体积大、结构复杂等特点,分设备之间的集成设计、绝缘配合均会导致建设用地需求大幅增加,这与国家严控建设用地增量的政策存在偏差。为此,本文充分考虑户外环境因素的影响,合理利用立体化空间设计理念,创新性提出了取能电抗器区域转接母线垂直设计,以及成套装置局部GIS设计的集约化设计方案。在合理控制设备和工程建设成本的前提下,优化解决了其粗放型使用建设用地的问题。采用集约化设计后,HCSR占地可节约25%左右,效果显著。

火电厂高盐废水烟道旁路蒸发系统设计和运行分析

针对高盐废水旁路烟气蒸发工艺应用缺乏长时间运行案例经验,实际工程应用系统设计、设备选型、运行维护方面存在的问题,提出了改进方法和应对措施。优化雾化水泵选型、烟道布置、蒸发器烟温测点位置,灰斗侧壁加装物料破拱装置,增加雾化水管路大流量冲洗措施,蒸发器雾化水调节阀,采用V型调节球阀等。通过对火电厂高盐废水烟道旁路蒸发系统运行中出现的问题进行全面分析,并从工艺、设备及运行维护方面提出针对性措施,最终实现高盐废水烟道旁路蒸发系统安全稳定运行。

Component Matching Based on Low Bypass Ratio Mixed Exhaust Turbofan Engine

In order to study component matching which exists in off-design situation at the initial design stage of turbine engine,by establishing performance analysis model of low bypass ratio mixed flow turbofan engine and components characteristic data,and by applying Newton-Raphson method to solve the nonlinear equations of offdesign points in flying envelop,the factors which affect matching between engine components are studied.The results show that low pressure turbine(LPT)must not operate in a critical condition,and the partial derivative(slope)of pressure ratio to similitude mass flow ratio of working point in LPT characteristic map affects the stability of engine.The smaller the slope is,the more stable the engine is.In addition,the engine is more stable when the fan characteristic map is steep.

汽机旁路调节阀的结构设计

阐述了核电机组配套汽机旁路调节阀的技术参数和工作原理,不同运行工况下的流通能力计算及调节特性的设计,对该调节阀进行特殊的结构设计及选材,并对样机进行了性能试验,结果表明该阀各项性能均达到机组运行要求。

旁路开关触头部位电场分析及优化设计

应用于失超保护的旁路开关,为配合系统其他部件,以减小触头开距的方式来实现开关快速分闸及动作时间的一致性,这对开关的绝缘性能提出了更高的要求。本文通过原样机的介电性能试验和电场仿真发现了旁路开关触头处的薄弱点,然后提出优化改进方案,并利用仿真和试验验证了优化方案的可行性,以期为同类型的开关绝缘设计提供参考。

航空发动机外涵机匣轻量化设计研究

为减轻外涵机匣质量,首先对外涵机匣进行质量权重分析,确定减重设计方向;然后建立外涵机匣轻量化设计流程,应用有限元分析软件分析外涵机匣壳体和环(纵)向安装边各结构参数对强度、质量的影响,得到影响机匣壳体、安装边质量的关键因素;最后对其关键因素进行多目标优化,达到轻量化设计目标。结果表明,通过采用轻量化设计,外涵机匣结构效率提升了17.9%,为同类机匣轻量化设计提供参考。

大型客机发动机高压压气机典型结构设计特征

为了给中国大客发动机高压压气机的结构设计提供些许参考,对民用大涵道比涡扇发动机高压压气机典型结构设计特征进行了详细的剖析并总结了设计难点和建议措施。高压压气机作为大涵道比涡扇发动机的核心部件,追求高性能、高可靠性、低成本等,涉及气动、结构、强度、传热、材料、工艺等多个专业领域,技术难度极高。国际先进发动机公司基于强大的技术能力和工业基础以及产品服役过程中积累的经验,发展了具有各自特点且满足市场需求的高压压气机型号。中国在民用大涵道比涡扇发动机高压压气机领域的技术基础薄弱,无成熟经验和数据积累,研发起步阶段有必要去借鉴和参考标杆机型的设计特征,尤其是在大量的、长期的产品运行和不断改进的基础上发展起来的高可靠性结构设计特征。

三维绕障定向井设计方法

随着油气田加密井的不断增加,加密定向井的设计变得越来越困难。为此,针对密井网的特点,通过对密井网障碍井空间位置和空间形态的描述,经过坐标转换,建立了适合于密井网三维绕障定向井设计的双图设计法设计模型。该方法的特点是将垂直剖面图和障碍水平投影图联合使用,分别研究出障碍物的区间和可行域范围。同时充分考虑了障碍物的数量、形状及位置,可绕多障、复杂形状的井,具有一定的通用性。根据以上方法,应用Delphi语言和OpenGL编写了软件,对绕障定向井进行了实际计算,设计效果良好。

换热网络旁路优化设计

提出了一种可以降低已有换热网络运行费用的旁路优化设计方法,使得网络控制自由度增大,运行费用明显降低。该优化设计方法将网络运行总费用作为目标函数,同时考虑结垢热阻对换热器换热效果的影响,经过多次优化计算确定旁路位置和开度,并根据现场具体情况选择合适的旁路开度下限,确定旁路数目,最终实现网络旁路优化设计。通过示例说明了本文所提方法的有效性和实用前景。

基于全周期节能的有旁路换热网络裕量优化设计

换热网络全周期运行期间,由于设备老化等因素,换热性能逐步下降,能耗逐步提高。而当前工业换热网络的裕量设计并没有有效地解决此问题。因此提出了一种基于有旁路换热网络全周期节能优化的裕量优化设计方法,通过旁路调节,逐步释放有效面积裕量,达到全周期节能的目的。该优化方法以换热网络运行全周期内总累积费用为目标函数,同时考虑结垢热阻对换热器换热效果的影响以及旁路对换热网络的调节作用,在满足工艺条件的基础上求解换热网络的最优裕量,最终实现换热网络的持续节能。最后,以某炼油厂的常减压脱盐前换热网络为具体的研究对象,说明所提方法的有效性和使用前景。

航空发动机外涵机匣结构建模方法研究

为适应航空发动机外涵机匣方案设计时外部附件、管路布局经常调整的特点,应用UG NX软件的自顶向下建模与WAVE技术,开发了1种新型高效、规范、系统的外涵机匣结构建模方法。结果表明:与传统建模方法相比,该方法设计效率大大提高,可供航空发动机类似结构设计借鉴。

丛式井侧钻绕障水平井优化设计方法

针对丛式井侧钻水平井设计过程中需要避开已钻障碍井的问题,分别根据障碍井段为直井段和定向井段,将障碍物抽象为圆柱和圆环模型,运用矢量代数给出了障碍物轴线方程,并根据侧钻点方向线、靶点方向线与障碍物是否相交,确定绕障井的剖面类型。以绕障轨道总长度最短为优化目标,以绕障轨道距障碍物的最近距离、最大井斜变化率、最大方位变化率以及最大井眼曲率为约束条件,建立了丛式井侧钻绕障水平井轨道最优化设计模型。根据不同的绕障类型进行了实例计算,结果表明所提出的最优化模型能够得到井眼轨道总长度最短的轨道,并满足安全绕障距离及井斜变化率、方位变化率、井眼曲率的要求。该方法避免了复杂的试算和校核,并且适用于其他类型绕障井的轨道设计。

多次激活井下旁通阀结构设计

多次激活井下旁通阀是为了解决随钻堵漏、随钻大排量洗井和卡钻等问题而设计的一种石油钻井工具,该阀可实现外循环,使用方便,安全可靠。国外公司已有成熟的商业应用,国内目前对此研究较少,未见相关报道。文章设计了一种多次激活井下旁通阀,详细阐述了多次激活井下旁通阀工作原理,主要通过投球憋压的方式实现旁通的开关。由于阀本体需要开孔且受到拉伸、扭转、内压等复杂载荷,并运用有限元分析软件ANSYS workbench模拟多次激活井下旁通阀在井下实际工况下,对所设计的井下旁通阀结构进行了结构强度分析,结果表明该结构强度上满足设计要求。

风扇/压气机气动设计技术发展趋势——用于大型客机的大涵道比涡扇发动机

分析了大型客机使用的当代先进大涵道比涡扇发动机及其下一代的风扇/压气机气动设计技术的现状和发展趋势,探讨了我国研制高性能大涵道比涡扇发动机在风扇/压气机方面所面临的严峻挑战,以及为了满足我国研制大涵道比涡扇发动机的需求,需要在风扇/压气机气动研究方面尽快展开的一些关键研究.

大涵道比涡扇发动机风扇/压气机气动设计技术分析

对用于大型客机的大涵道比涡扇发动机的风扇/压气机气动设计技术现状及其发展趋势进行了概述,分析了其技术难点,旨在说明中国发展高性能大涵道比涡扇发动机在风扇和压气机方面将面临的一些挑战,并分析亟待突破的一些关键技术。

大涵道比涡扇发动机的研制与设计特点

较为系统地总结了国外大涵道比涡扇发动机的研制特点和设计特点。

核心机系列发展方法在5kg/s流量级核心机上的应用研究

在研究国内外核心机系列发展研究成果的基础上,以中国燃气涡轮研究院研制的5 k N推力涡扇发动机的5 kg/s流量级核心机为平台,开展了核心机派生发展10 k N推力中等涵道比涡扇发动机的应用研究。通过对派生发动机方案实施效果的分析,验证了核心机派生发展发动机技术途径的可行性。归纳了系列发展在核心机设计时应考虑的主要因素,以及发展大推力跨度和不同用途发动机时核心机所需的改进设计。

大涵道比发动机多级低压涡轮气动设计

基于大涵道比航空发动机多级低压涡轮设计研究,分析了大涵道比发动机多级低压涡轮气动设计特点和主要设计参数的设计选取原则以及发展趋势,研究了过渡流道设计参数的选取标准、过渡流道优化设计方法以及对多级低压涡轮子午流道设计与功率分配方法,综合分析了多级低压涡轮功率分配需要考虑的各项因素,并探讨了高升力涡轮叶型设计方法。研究表明:过渡流道方案设计可以采用长高比及当量扩张角作为初步选取标准;多级低压涡轮功率分配要综合考虑不同工况性能及气动设计参数;完成设计的大转折角后加载叶型能够有效地控制涡轮叶栅内的流动损失。