双排高立式尼龙网阻沙障与草方格固沙障的优化配置及防沙效益

[目的]针对双排高立式尼龙网阻沙障与草方格固沙障联合应用,开展风洞试验研究,以优化联合沙障中尼龙网阻沙障孔隙度配置及探究各孔隙度下联合沙障的防沙效益。[方法]基于风洞模拟试验数据,开展不同孔隙度(40%,45%,55%)联合沙障,在不同风速下的风速流场、空气动力学粗糙度、摩阻风速、输沙率随高度和阻沙率方面的变化特征研究。[结果](1)相同风速下尼龙网阻沙障孔隙度40%时,联合沙障弱风区面积最大;(2)随着尼龙网阻沙障孔隙度的增大,空气动力学粗糙度和摩阻风速减小,相同风速和相同位置时,40%孔隙度下联合沙障空气动力学粗糙度和摩阻风速值最大;(3)风速增加地表输沙率也增加,联合沙障内部与背风侧输沙率随高度增加呈指数型递减,输沙主要集中在0~12 cm高度内;(4)风速大小与沙障阻沙率呈现负相关变化;阻沙率与孔隙度之间也呈负相关关系,孔隙度为40%的联合沙障具有较高阻沙率;双排高立式尼龙网阻沙措施与草方格固沙措施联合之间还存在阻沙率叠加。[结论]40%孔隙度的双排高立式尼龙网和草方格的阻固联合可以实现较优的配置与防沙效益。

油田含聚废液处理及再利用技术研究

近年来虽然对聚合物驱油藏油水井洗井、作业及站内管线清洗产生的含聚废液开展了回收再利用技术研究,但缺乏聚合物胶块废液的有效处理技术。为此,结合注聚区废液的特点,研究相应的处理技术,确定注聚区废液的调剖用配方,并针对不同废液改进调剖注入工艺,形成注聚区废液调剖再利用技术。研究结果表明:研制的橇装式含聚废液地面分离及处理装置能够有效分离废液中的胶块,对其进行粉碎处理后,形成颗粒调剖剂,进而实现单井直接注入;结合含聚废液特点,研发了相应的复配调剖剂配方,形成了调剖剂系列,达到了封堵高渗透油藏堵剂要求;现场实施调剖21口井,累计处理废液51 978 m^(3),油压平均上升了1.5 MPa,累计增油达8 036.2 t。研究结果可为油田清洁环保开发生产提供技术依据。

河西走廊阻沙固沙带典型荒漠植物叶功能性状

本研究以河西走廊阻沙固沙带典型荒漠植物梭梭(Haloxylon ammodendron)和白刺(Nitraria tangutorum)为研究对象,通过野外调查、样品采集、室内分析与统计相结合的方法,探讨荒漠植物对干旱环境的适应策略。因此,选取民勤绿洲阻沙固沙带和高台绿洲阻沙固沙带,分别自上风向的自然植被封育保护带和下风向的乔灌防护林带,空间结构特征较为一致的阻沙固沙带,设置3个10 m×10 m的梭梭样方和3个10 m×10 m的白刺样方。分析其叶片主要参数与环境因子的空间分布特征及其相关性,旨在为评价两种荒漠植物叶功能性状对干旱环境的适应策略提供数据支撑。典型荒漠植物均可通过调整叶功能性状以适应特定生境下的土壤和气候条件,结果表明:(1)叶干物质含量(LDMC)和比叶面积(SLA)差异显著(P<0.05),叶有机碳(LOC)、叶氮(LN)和叶磷含量(LP)在两种生境中均呈现出极显著差异(P<0.001)。(2)主成分分析表明,影响民勤植物叶功能性状的前3个指标因子为LN、C:N和C:P;影响高台植物叶功能性状的前3个指标因子为LP、C:N和N:P。(3)冗余分析表明,土壤含水量(SWC)、土壤有机碳含量(SOC)和空气干燥度(AD)是影响两种荒漠植物叶功能性状变化的主要限制环境因子。

橡胶砂芯组合砌块应用于泸定地震倒塌房屋隔震研究

该文采用有限元软件对一种适用于村镇房屋隔震的橡胶砂芯组合砌块(rubber-sand mixture cored composite block,RSMCB),在已有振动台试验的基础上进行隔震响应还原模拟。然后在MOXI波和Turkey波输入工况下,对四川省甘孜州泸定县6.8级地震中发生跪坐倒塌的某砖混结构办公楼,进行铺设橡胶砂芯组合砌块前后的地震动响应模拟,对层间位移和层间剪力进行对比分析,得出以下结论:输入加速度在经过橡胶砂芯组合砌块垫层过滤后均有一定程度的下降,其对高频振动频率的衰减过滤是其主要的隔震机理;模拟结果与试验所得误差较小,充分验证数值建模方法的正确性以及子程序本构关系的可靠性;铺设RSMCB的办公楼结构的加速度反应、层间位移和层间剪力较未铺设RSMCB结构模型明显减小,层间位移以底部隔震层最大,XYZ输入工况下,铺设RSMCB的上部结构的响应最大;RSMCB的对房屋的隔震作用十分显著且满足在村镇欠发达地区的低成本隔震需求。在实施农村发展的过程中表现出良好的应用前景。橡胶砂芯组合砌块取材便捷造价低廉,隔震效果显著,可作为一种低成本的长寿命隔震技术。

解决船用V型柴油机缸体砂眼缺陷的工艺方法

通过对V型柴油机缸体的浇注系统进行工艺分析,发现内浇道设置在铸型最底面,采用扁形立式设计,在装配砂芯过程中,芯砂易掉入立式内浇道,空间较狭窄,无法检查和吸出芯砂,导致砂眼缺陷率居高不下。利用泡沫块的高温消失特性,使用泡沫块封堵内浇道,防止芯砂掉入内浇道,同时利于用风管把易干涉位置吹干净,并把型内散砂吹向两端,再用吸尘器吸干净。经生产验证,砂眼缺陷率由19%降至8%,砂眼缺陷率大幅度降低,砂眼废品率由3%降至1%,取得了较好的效果。

PLA/EC共混制备自降解暂堵剂及性能评价

以聚乳酸为主剂,将其与乙基纤维素、腰果酚NSF3、纳米碳酸钙进行熔融共混改性,制备了新型自降解暂堵剂。通过扫描电镜分析和热重分析测试,对暂堵剂的结构进行表征,考察了自降解暂堵剂体系的降解性能、配伍性能、砂床封堵性能、储层保护性能等指标。结果表明,当聚乳酸和乙基纤维素的比例为4∶6时,暂堵剂具有较好的降解性能和热稳定性。90℃、pH=9的条件下,5d的降解率小于30%,15d的降解率大于90%,满足水平钻井作业要求。温度达到223℃时,质量损失仅为0.35%。在钻井液中加入质量分数为3%的暂堵剂后,在0.69MPa压力下,30min侵入石英砂床的深度小于5cm,能起到良好的封堵作用。此外,该暂堵剂与钻井液的配伍性良好,具有降滤失作用,且解堵后不同岩心的渗透率恢复值均在85%以上,具有较好的储层保护性能。

将淖铁路路堤风沙特征和高立式沙障防护效果研究

基于Fluent欧拉双流体模型,结合沿线风沙特征,对将淖铁路单排高立式沙障和双排高立式沙障的防护效果进行模拟,分析不同工况下流场和积沙分布特征。结果表明:气流会在沙障周围出现分区,沙障迎风侧形成减速区,上方形成紊流区,背风侧形成涡旋低速区;单排沙障防护下,风速较低时随水平位置的变化呈“W”形分布,风速增大后呈“V”形分布,沙障的风速削减范围、影响高度随着入口风速的增大而增加;双排高立式沙障有更好的阻沙效果。

和田—若羌铁路大风沙区绿化林带配置的风洞模拟试验

[目的]探究和田—若羌铁路大风沙区铁路科学的防沙林带宽度、间距及体系配置模式,为沙区铁路防护林带配置和建设提供理论依据。[方法]以梭梭和沙拐枣为林木模型,开展防沙林带配置的风洞试验研究。[结果]防护林带宽度为5行,防护林带间距为6 H(H为植物模型高度)时,第2条林带气流减弱效果明显,第3条阻沙林带之后区域,气流衰减显著,且不会随着风速的增大而增加,具有较好的防护效益,3条林带达到较好的防护作用。风速越大,林带背风侧防护区的范围越短。[结论]为保证体系在较大风速作用下有较好的防护作用,林带体系应选择5条防护林配置体系模式。

基于村镇建筑的新型沙漠砂混凝土砌块墙体的抗震性能研究

利用沙漠砂研发的蒸压加气混凝土砌块是一种新型砌体材料。为了研究这种新型砌块在村镇建筑中的应用,考虑在不同竖向压应力和构造柱的约束作用下,对4片沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体开展拟静力试验,通过对比分析4片墙体在低周反复荷载作用下的破坏特性、力-位移曲线、骨架曲线、刚度退化曲线及延性等性能指标。结果表明:1)墙体主要以剪切破坏为主,未设置构造柱墙体主裂缝沿约45°贯彻整个墙体,设置构造柱墙体主裂缝呈“倒八”字型,且当竖向压应力增大时,墙体的抗震承载力也随之增大,抗侧刚度有所提高,但延性随之减小;2)竖向压应力相同情况下,对比分析表明设置构造柱墙体的极限承载力约是素墙体的2.22倍,延性提高了约60%,且刚度也有所提升;3)基于主拉应力理论和库仑破坏理论分别建立了适用于该新型砌块墙体的抗震承载力计算公式,且库仑破坏理论建立的抗震承载力计算公式应用更合理;4)建立了恢复力模型骨架曲线,能够较好地反映沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体的试验特点。

压制成型海砂混凝土路面砖力学性能试验研究

压制成型混凝土路面砖具有广泛的应用场景。鉴于河砂资源的短缺,且混凝土路面砖中未配置钢筋,直接采用未淡化的海砂用于混凝土路面砖的生产。为了验证其可行性,对不同配合比的路面砖在3 d, 7 d, 14 d和28 d抗压强度和抗折强度进行了测试。试验结果表明,压制成型混凝土路面砖抗压强度随龄期增长较快,3 d即可达到28 d强度的75%左右,14 d可达到90%以上;直接使用未淡化海砂制作的路面砖,其抗压强度较使用淡化海砂的路面砖高约10.5%,抗折强度则与使用淡化海砂的路面砖比较接近。

湿型砂铸造中的旧砂微粉回用工艺

针对湿型砂铸造中旧砂循环混配再利用时型砂综合性能欠佳,铸件砂眼、夹砂结疤的缺陷率高,铸件质量不稳定等问题,对型砂进行了检测和数据分析,通过对双盘冷却机旋风分离后的微粉进行充分回用,调节了型砂粒度分布,改善了型砂中微粉含量比例,保证了型砂性能相对稳定受控,降低了混砂辅料用量比例,节约了生产成本,降低了型砂对水分的敏感性,促进了改善型砂流动性,提升了型砂综合性能和铸型质量,有效降低了铸件产生砂眼、夹砂结疤缺陷的风险。

缸体铸件气孔缺陷成因分析及改进措施

2.5 L柴油机缸体铸件在工艺验证和小批量生产阶段,水套部位气孔为最突出的铸造缺陷,主要是由于水套砂芯发气未有效排出和水套结构孤立高点铁液温度低所致。通过增加内浇道优化浇注系统、设置排气通道回路增加水套砂芯排气、提高浇注温度等措施,有效解决了水套的气孔缺陷问题。经生产验证,气孔缺陷废品比例大幅度下降,由原来的11%左右下降到了0.6%左右。

基于多块体上限法的层状珊瑚砂地基承载力分析

为研究层状珊瑚砂地基承载能力,基于极限分析上限理论,构建了适用于层状砂土的多块体破坏机构,推导了外力功率与内能耗散率的计算公式.采用序列二次规划优化算法,建立了层状珊瑚砂地基极限承载力的上限分析方法.通过与现有研究成果的对比分析,验证了所建立方法的有效性,所构建的破坏机构突破了现有分层地基破坏机构下层必须为黏土的局限.结果表明,当破坏机构穿过不同层状地层时,基于层状地基模型与均质地基模型计算得到的地基承载力和临界破坏机构有显著不同,因此有必要考虑不同分层性质.相比于地基载荷试验,所提出的上限分析方法通过调整不同地层土体参数,能够快速得到地基承载力上限值,为珊瑚砂地基设计提供参考.

基于管外光纤监测的页岩气水平井多簇压裂效果评价

为了分析页岩气水平井分段压裂影响多簇进液的因素,采用套管外分布式光纤开展压裂过程实时监测。以昭通页岩气示范区龙马溪组页岩水平井压裂光纤实时监测数据为基础,结合压裂设计数据和压裂施工数据,开展了分段多簇压裂过程中典型压裂事件和分布式光纤声波传感(DAS)信号的联合分析。分析结果表明:压裂初期孔眼欠完善、近井扭曲严重,容易激发强DAS信号,随着孔眼冲蚀,DAS信号减弱;多簇间流量分配呈随机动态变化,影响多簇进液的均衡性,有效进液簇数量与施工泵压具有一定相关性;暂堵、停泵−再启泵等措施能够干预簇间流量分配,暂堵效果受裂缝实时状态、暂堵参数等多因素影响;段间窜通存在2种光纤DAS信号响应模式,可揭示管内和水泥环2种段间窜漏路径。光纤监测手段和综合分析方法对于深入认识水平井分段多簇压裂机理、指导压裂方案优化和压裂实时调控具有重要的参考价值。

汽车发动机缸体内腔质量影响因素分析及工艺控制

随着汽车轻量化的发展,发动机缸体壁厚要求越来越薄。针对水套内腔质量的影响因素进行了分析和工艺改善;介绍了烧结陶瓷砂、纤维素和铬尖晶石用于硅砂制芯添加对砂芯高温和常温特性以及产品质量的影响;指出涂料的热暴、热膨胀和烧结性对产品内腔质量影响以及涂料粉料的作用机理;运用射砂模拟技术对砂芯致密性进行了分析和质量改善。

定向井裸眼筛管防砂工艺在破碎断块油田的应用评价

渤海P油田属于复杂破碎断块油田,储层整体表现为厚度薄、砂泥岩互层、连续性差、产量低的特点。本文对其定向井裸眼优质筛管独立防砂的效果进行了综合评价。通过对该油田应用不同防砂方式的A井和B井进行实例分析,对裸眼优质筛管防砂的效果进行了评价。结果表明,定向井裸眼优质筛管独立防砂在渤海P油田具有较好的应用前景,为渤海类似油田防砂方式的选择提供依据。

风沙危害防治的主要工程措施及其机理

对风沙危害防治的主要工程措施及其物理机理进行了深入研究,从理论上得出格状沙障内最大风蚀深度与方格边长之间的解析关系,利用流体力学理论计算了不同草头高度h0所对应的最大间距Lmax,得出格状沙障中心沙粒的起动风速随沙障规格和深宽比h/L的增加而减小,建立了栅栏下风侧风速为来流风速的百分率与栅栏下风向距离的关系,并对不同孔隙度尼纶网栅栏的风沙阻导效应、直立植物及戈壁砾石覆盖防沙措施的粗糙特征、化学工程固沙措施等进行了广泛研究。通过对已有研究成果的综合评述,剖析了风沙工程学面临的主要问题与任务,指出与生态环境治理、资源开发及可持续发展问题紧密结合,是风沙危害防治研究发展的方向,并亟待加强与生态环境恢复—资源高效开发一体化的风沙危害防治措施的理论研究与技术示范。

充填密实程度对砾石层挡砂效果及稳定性影响实验

针对砾石充填类防砂工艺,为了探究砾石层充填密实程度对挡砂效果和稳定性的影响规律和程度,利用挡砂介质综合性能测试实验装置,使用石英砂和人造陶粒2种材料,模拟100%、98%、96%和95%共4种充填密实程度进行砾石层挡砂径向流驱替实验,通过渗透率、过砂率和冲蚀形态变化评价砾石层挡砂效果及其稳定性。实验结果表明,射孔孔眼入流会造成砾石层冲蚀孔洞,随着充填密实程度降低,冲蚀孔洞区域越大,地层砂侵入砾石层深度越深;当充填密实程度低于95%时,会形成相对较大的冲蚀孔洞从而失去稳定性,砾石层被地层砂完全穿透从而失去挡砂作用;随着充填密实程度的降低,松散的颗粒在流体冲击作用下重新排列组合,形成的孔洞使得地层砂侵入砾石层的深度也越大,过砂率越高,挡砂效果越差。对于套管射孔井管内砾石充填防砂,应尽可能提高密实程度使其不低于95%,且机械筛管缝宽或挡砂精度按照能够直接阻挡地层砂的原则进行设计。

2016年达拉特旗淤地坝水毁原因及拦沙效果

为核查淤地坝水毁原因及对入黄泥沙的影响,基于西柳沟和罕台川小流域19座淤地坝决口现场调查资料,分析得出2016年“8·17”暴雨降雨过程和入黄水沙的特征。针对淤地坝结构和运行特点,结合现场对淤地坝水毁情况尤其是决口部位冲蚀形态的详细查勘,从降雨以及淤地坝规划、设计、施工、管理等方面分析了淤地坝水毁原因,定性给出了淤地坝决口形式及拦沙效果。提出优化坝系布局和建设标准,改进放水建筑物结构并强化施工质量管理,重视预警预报等非工程措施建设等建议。

塔克拉玛干沙漠腹地阻沙栅栏对垄间新月形沙丘形态的影响

阻沙栅栏是一种重要的机械防沙形式,在发挥阻沙效益的同时也影响了周边的风沙地貌的发育。塔克拉玛干沙漠腹地垄间新月形沙丘的实地测量表明,受阻沙栅栏影响,其迎风侧低矮新月形的几何形体和走向都发生了明显的变化;沙丘形态的变化模式与其自身形体大小、栅栏的水平垂直距离、当地风信、栅栏的设置走向以及栅栏已有的阻沙量大小等因素有关。阻沙栅栏对迎风侧沙丘影响的临界距离是15H(H为栅栏高度),当阻沙栅栏走向与当地的主导风向夹角α<45°时,栅栏对沙丘移动有侧导作用。栅栏迎风侧沙丘的形态变化与栅栏对迎风侧近地表风场的扰动作用有关。