窄密度窗口条件下降低循环压降的钻井液技术

循环压降是指钻井过程中在钻井液循环系统中所产生的阻力损失。在泵压一定的条件下,降低循环压降是窄安全密度窗口条件下的重要技术之一。以宾汉流体为例,用理论计算的方法分析了密度、动塑比、润滑性和固相含量等钻井液性能对循环压降的影响规律。计算结果表明:在保证井壁稳定的前提下,降低钻井液密度可有效降低循环压降;一定的工程条件和一定的表观黏度对应着一个临界动塑比,此时的循环压降最小;当动塑比小于临界动塑比时,提高动塑比可以降低循环压降;提高钻井液的润滑性和降低固相含量,也可以降低循环压降。通过室内管内循环压降测试和松科1井(主井)钻井工程实例对上述结论进行了验证。分析结果对窄安全密度窗口条件下的钻井液设计具有重要的指导作用。

固体自润滑陶瓷涂层研究进展

主要介绍了固体自润滑陶瓷涂层的几种研究方法,分别从原理、优缺点、发展方向等方面阐述了其各自的研究现状及特点,同时对固相反应法制备陶瓷涂层进行展望,认为通过固相反应或摩擦化学反应可原位生成更多固体润滑剂组元,与固相反应其他反应产物构成具有自润滑效果的复相陶瓷涂层。

固液两相流体热弹流润滑

应用Eringen的热微极流体理论,对含有固体微粒添加剂的润滑流体进行线接触热弹流润滑理论分析,借助于牛顿一拉夫逊方法,获得了热弹流润滑的完全数值解,得到了油膜内温度,剪应力分布及润滑表面上的摩擦力。

NbS_2/WS_2纳米复合材料的合成及其摩擦性能研究

将硫粉、铌粉和钨粉按一定质量比混合,通过固相反应成功合成出NbS2/WS2纳米复合材料。分别使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分别分析了样品中的相成分和微观形貌。结果表明:NbS2/WS2纳米复合材料为WS2和NbS2混合晶相;与纯的NbS2相比,NbS2/WS2纳米复合材料中NbS2形貌与纯的NbS2形貌基本一致,为纳米带和纳米板结构组成,板厚约500 nm,长约几十微米;但与纯的WS2形貌相比,NbS2/WS2纳米复合材料中的WS2由纳米片转变为特殊的由纳米片构成的纳米花状,纳米片厚度约10 nm。并将所合成的NbS2/WS2纳米复合材料添加到液体石蜡基础油中,采用摩擦磨损试验机对其摩擦性能进行测试,实验表明添加了NbS2/WS2纳米复合材料的油样具有优异的抗磨减摩性能;并对其摩擦机理进行了解释。

火场润滑油燃烧残留物的SPME-GC/MS检验方法研究

本文对固相微萃取-气质联用法(SPME-GC/MS)检验火场润滑油燃烧残留物的提取和分析条件进行了研究。对润滑油分析的程序升温作了实验测定;优化了萃取温度、萃取时间、解吸温度和解吸时间四个影响固相微萃取效果的因素;考察了润滑油在不同载体上燃烧前后的组分变化规律。希冀为火场润滑油燃烧残留物的检验提供科学依据。

白碳黑对固液两相润滑剂摩擦学性能的影响

白碳黑作为单含石墨粒子的固液而两相润滑剂的补充添加剂，使新型油剂的摩擦学性能得到较大改善．含石墨２％、白碳黑２％的油样比基础油的疲劳寿命提高近一倍．

等离子喷涂纳米FeS-SiC复合涂层的显微结构研究

以自制的纳米FeS-SiC复合粉末为原料,采用等离子喷涂技术制备了纳米结构FeS-SiC复合涂层.纳米粉末及涂层的形貌、成分、结构和物相组成分别由SEM,EDS,XRD表征.实验结果表明,纳米FeS-SiC复合粉末经造粒后的颗粒尺寸分布在20～80μm,流动性好,适于等离子喷涂.等离子喷涂纳米FeS-SiC复合涂层的晶粒呈现两种尺寸分布,一种是30～80nm的小晶粒,另一种是100～200nm的大晶粒.涂层的物相主要由FeS和SiC组成,还含有少量的Fe1-xS和氧化物.涂层的气孔率大约为19%.

固液两相流体弹流润滑实验研究

实验研究含有固体微粒添加剂的润滑流体在弹流润滑状态下的摩擦学性能。在新型圆盘试验机上应用间接测试方法,即激光透射法测得了其在弹流润滑状态下的平均中心油膜厚度和摩擦系数。将这些测试数据与线接触微极流体弹流润滑理论的计算结果进行比较,结果表明:含有固体微粒添加剂的润滑流体有增大油膜厚度的作用。

考虑空化影响的水润滑橡胶合金轴承冲蚀磨损研究

用计算流体力学方法,数值模拟水润滑轴承空化-冲蚀交互作用时气液固三相流场的动力学特性(压力场、速度场、气含率分布),然后在水润滑轴承摩擦磨损装置上,进行试件磨损试验,并观察试件表面形貌.结果表明:考虑空化影响后,水润滑轴承整个流场压力分布更接近实际;数值模拟所得的流场压力、速度、气含率最大值,均出现在发生空化的位置附近,其余位置基本不变,说明交互磨损比单一磨损严重.观察试件表面磨痕,存在短程犁沟、空蚀针孔、麻点状气蚀坑和蚀坑,磨痕呈现规律性,磨痕与轴转速的方向基本一致.试验结果和数值计算吻合较好,证明了理论分析的正确与合理.上述仿真与试验初步探讨了水润滑轴承空化与冲蚀交互作用的磨损机理与影响因素.

Cu元素调控铁基高温自润滑复合材料的力学及摩擦学性能

利用X射线衍射仪、光学电镜分析Cu含量不同的铁基复合材料的物相和形貌,发现随Cu含量的增加,材料的裂纹逐渐减少,从而影响力学性能。运用扫描电镜、EDS能谱测试、三维轮廓测试仪表征复合材料的断口、磨痕表面,发现复合材料中Cu的增加使其断裂机制由脆性断裂向韧性断裂转变,复合材料的摩擦学性能有所改善,尤其在高温测试条件下,生成的CuO与石墨、MoS2协同作用,改善了铁基自润滑复合材料的摩擦学性能。

固液两相流体弹流润滑研究

应用微极流体理论,考虑流体的可压缩性,建立线接触微极流体动力润滑的基本方程,进行固液两相流体稳态流动弹流润滑数值分析,获得了润滑油膜压力、形状以及摩擦力分布,分析了微极参数对润滑性能的影响,并与不可压缩流体结果进行比较。结果表明,固液两相润滑流体较单相牛顿流体,在增加膜厚、提高承载力方面有显著的作用,而接触表面的摩擦因数有所降低,流体的可压缩性降低了油膜压力与油膜厚度。

无铅汽油发动机用的粉末冶金阀座材料

简要分析了气门阀座的磨损机理后 ,提出一种在耐热基体中加入硬质相和固体润滑剂的粉末冶金阀座材料。通过对比性实验 ,证明其具有优良的高温强度、耐磨性、耐蚀性 ,能满足无铅汽油发动机的要求。

基于STAR-CCM+的高速角接触球轴承喷油润滑研究

喷油润滑系统广泛应用于高速滚动轴承,喷油润滑条件下轴承温升特性是影响轴承动态工作稳定性的重要因素。基于两相流理论,以71904C角接触球轴承为研究对象,建立全轴承模型,采用旋转坐标系描述各组件运动,分析滚动轴承在不同参数下喷油润滑的两相流与传热效率的影响规律。结果表明:随着轴承转速增加,轴承搅拌力矩也相应增加,导致轴承内部温度升高;润滑油运动黏度增加,轴承内部流场搅拌力矩增加,导致轴承温度升高;轴承喷油速度增加,内部流场温度呈现先增加后降低趋势,因此存在一个最佳喷油速度使得轴承温升最低。

含有PTFE微粒的润滑剂摩擦学性能研究——FALEX试验法

本文选用含有聚四氟乙烯(PTFE)超细粉的固液两相润滑剂,在 Falex 试验机上作了磨损试验和极压试验,观察了其在线接触状态下的摩擦学性能,获得了PTFE 含量与其磨损量、摩擦系数和失效负荷之间的关系,从而探讨了该润滑剂的抗磨和减摩机理。

含有PTFE微粒的润滑剂摩擦学性能研究——四球试验法

本文选用含有聚四氟乙烯(PTFE)超细粉的固液两相润滑剂,在四球试验机上作了极压试验和磨损试验,观察了其在点接触状态下的摩擦学性能,找到了润滑剂的 PTFE 含量及其加工工艺方法与承载能力之间的关系,从而对固液两相润滑剂的减摩和抗摩机理进行了探讨。

含固体微粒润滑流体热弹流润滑分析

应用微极流体理论 ,考虑到流体的可压缩性和热效应 ,建立了微极流体动力润滑的基本方程 .进行了重载工况下含固体微粒润滑流体弹流润滑数值分析 ,获得了微极参数对润滑油膜压力、形状、温度以及摩擦力的影响分布 ,进一步探讨了其润滑机理和微极效应 .

有机润滑型防/除冰表面研究进展

有机润滑型表面是一种润滑层与基底相结合的新型表面,因其较低的黏附力在防/除冰领域受到了广泛关注。本文简述了有机润滑型表面的设计原则和防/除冰机理,分析了表面耐久性问题;主要介绍了不同类型有机润滑型防/除冰表面的功能及其优缺点;最后建议将多种防/除冰策略与有机润滑型表面结合来设计新型防/除冰表面,实现外部低温环境中的长期使用。针对新型有机润滑型表面及其在防/除冰领域的应用,如何延长其使用寿命并实现户外裸露表面的全天候防/除冰是未来发展的方向之一。

固液两相流体纯滚动线接触弹流完全数值解

应用Ｅｒｉｎｇｅｎ的微极流体理论，推导了含有固体微粒添加剂的润滑流体的雷诺方程，借助于牛顿选代法获得了弹流润滑的完全数值解，从而得到了流体的压力分布和油膜形状．计算结果表明，固液两相流体较之牛顿流体其压力分布无明显变化，而油膜厚度显著增加．

铜对4Cr16Mo模具钢切削性能及耐蚀性能的影响

通过铣削试验和钻削试验研究了铜对4Cr16Mo耐腐蚀塑料模具钢切削性能的影响,采用浸泡试验和极化曲线研究了铜对4Cr16Mo钢耐腐蚀性能的影响。研究表明,铜的加入能够显著提高4Cr16Mo钢的切削性能及耐腐蚀性能。

铜改善高铬钢机械加工性能的机理

添加铜、硫可以明显提高高铬钢的机械加工性能,且铜、硫对高铬钢的机械加工性能的作用类似。通过高分辨透镜(HREM)和扫描电镜(SEM)对含铜高铬钢中的易切削相进行分析。研究发现,含铜高铬钢中的易切削相是大小为10nm左右的石墨-铜复合相,该相均匀弥散地分布于含铜高铬钢基体中,该相中76.07%的原子是石墨碳,其余则为铜原子。在机械加工时,石墨-铜复合相的固体润滑膜能够附着在刀具的切削刃上,从而避免了含铜高铬钢与切削刃的直接接触,从而减少了切削刃的磨损,改善了高铬钢的切削性能。