石油套管缺陷漏磁检测技术的研究

针对现役石油套管漏磁检测的复杂环境和井下尺寸要求,开发了基于双MCU控制的井下高速套管缺陷检测数据采集与海量存储系统,同时也开发了井上位置采集系统,免去了随探头装载编码器引来结构上的复杂和可靠性不足;基于Labview开发了套管缺陷漏磁信号软件分析系统,可实现漏磁信号的波形显示,并基于小波模极大值算法将漏磁信号数据和对应的位置信息关联起来。现场实验验证了系统能对套管缺陷进行有效的检测以及漏磁信号的显示。

石油钻机盘式刹车块材料的磨损机制研究

为提高深井石油钻机盘式刹车副的摩擦磨损性能和使用寿命,研制开发了一种性能优良的无石棉盘式刹车块摩擦材料,通过变温摩擦磨损性能实验,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDAX)对刹车块磨损表面的形貌及元素成分进行分析,揭示了刹车块材料的摩擦学行为和磨损机制。结果表明,在磨损初期,刹车盘摩擦表面硬质凸峰对刹车块表面进行犁削;随着摩擦温度的升高,摩擦表面开始软化和膨胀,同时出现了氧化磨损;在高温磨损阶段,刹车块摩擦表面受摩擦热的严重影响,产生明显的软化和塑性流动,抗剪切的能力变弱,粘着磨损增强,同时刹车块中粘结剂的热分解作用增强,使各组分因失去胶粘作用而脱落,有机纤维处于流动状态,并产生明显的拉拔、剪切以及有机物的碳化、氧化现象。此外,在摩擦过程中,有机物的热裂解、热氧化、碳化、环化等作用,使摩擦表面层留下洞穴或裂纹,从而产生疲劳磨损。

双极性半导体钝化膜空间电荷电容分析

钝化膜的空间电荷电容的测量(Mott-Schottky(M-S)曲线)是研究其半导体性质的重要手段,双极性半导体钝化膜在耗尽态电位区M-S曲线斜率往往会发生改变,首先建立了半导体富集态、耗尽态以及反型态空间电荷电容的统一计算公式,进而将双极性半导体钝化膜空间电荷电容等效为钝化膜/溶液界面处电容和内层钝化膜/外层钝化膜界面处的np结电容的串联,模拟计算结果能够很好地解释M-S曲线斜率发生改变这一实验现象.同时,计算结果表明,对于双极性半导体的M-S曲线,利用其直线部分的斜率、直线与电位坐标轴的截距来确定钝化膜的载流子浓度以及平带电位会产生一定的误差.

柴油机燃烧系统故障的小波包神经网络模糊诊断法

喷油器堵塞和气门机构间隙异常是柴油机燃烧系统的常见故障,对其诊断十分重要,常规诊断方法效果不理想。文中提出一种将小波包分解、神经网络和模糊逻辑结合起来的诊断方法。运用小波包频带能量分解,不仅能得到中低频的燃烧爆发振动信号,也能得到中高频的气门落座信号;运用神经网络使故障诊断具有自适应、自学习的能力;将模糊逻辑用于判决中,使判决结果更可靠、意义更明确。用24台次柴油机故障模拟实验数据训练神经网络,效果良好。对现场使用的12台次柴油机故障诊断,有10台次诊断完全正确,取得了较满意的效果。

剪切流场中W/O乳状液分散相液滴破裂的临界条件

探讨剪切流场中牛顿型W/O乳状液的分散相液滴破裂机理及临界破裂条件,总结了Taylor小变形理论、De Bruijn理论和临界乳化理论3种确定临界破裂半径的方法,并尝试用其预测旋流场的液滴破碎情况,为油水分离设备内流场合理的剪切分布提供理论依据。采用Couette双圆筒装置形成薄层剪切流场,研究白油包水型和硅油包水型乳状液滴的破裂形态和临界破裂半径。实验结果表明:不同粘性比的实验介质,其分散相液滴的破裂形态和临界破裂理论的适用性不同,在实际应用时应根据流场特点和乳状液的物性特点具体分析。依据某型旋流器的流场数值模拟结果,剪切流场中的临界破裂理论可用于初步预测旋流场中给定粒径分布的乳状液能否被有效分离,但还需进一步的现场测试和分析,引入与流场的湍动强度相关的修正系数。

数控机床滚动导轨力学性质的实验研究

提出了滚动导轨刚度与阻尼系数的实验测量方法。建立了实验系统的单自由度解耦模型,排除了实验装置的辅助结构对滚动导轨的影响,获得了高精度的刚度与阻尼系数的测试数据。提出的方法既可用于滚动导轨垂直方向的刚度与阻尼系数的测量,也可用于滚动导轨的侧向刚度与阻尼系数的测量,获得完整的滚动导轨力学特性数据,对数控机床整机动态性能的分析计算与研究具有重要意义。

油田注水设备技术现状及发展方向

分析了国内油田离心泵、柱塞泵等注水设备的应用以及变频调速、增压注水和监测诊断等相关技术的现状;介绍了国外注水设备的发展状况;指出国内注水设备在产品质量、系列化、泵效、状态监测与故障诊断等方面与国外存在的差距;提出我国的油田注水设备应向长寿命、通用化、自动化、高泵效、高可靠性的方向发展。为此,提出了3个研究课题:注水设备设计制造理论研究、注水系统效率研究和注水设备运行可靠性及状态监测研究。

页岩气开发用高压管汇损伤机理及检测技术

对高压管汇在复杂工况下的损伤机理进行深入认识是开发高压管汇以及评估其使用安全性的重要基础。结合理论分析与试验研究探讨了高压管汇损伤机理,指出现有冲蚀理论在揭示高压管汇冲蚀行为方面存在的不足;通过检测试验,分析了磁记忆检测方法对于检测评价高压管汇安全性的意义;面向页岩气开发生产需要,提出了高压管汇损伤机理及检测评价技术的研究方向,即开发可在线、定量与定性评价的高压管汇损伤状况检测评价系统。

双极性半导体钝化膜空间电荷电容分析(Ⅱ)

将双极性半导体钝化膜空间电荷电容等效为钝化膜/溶液界面处电容和内层钝化膜/外层钝化膜界面处的np结电容的串联,根据前期研究建立的半导体富集态、耗尽态以及反型态空间电荷电容的统一计算公式,给出了双极性钝化膜Mott-Schottky(M-S)曲线的非线性拟合方法.并将这一方法应用于镍基合金G3高温高压H2S/CO2腐蚀后的钝化膜半导体特征研究.M-S曲线非线性拟合结果显示,温度升高外层p型半导体钝化膜多数载流子浓度明显增高,而内层n型半导体钝化膜的多数载流子浓度基本未变.通过非线性拟合,证明本文所给出的M-S曲线非线性拟合方法能够同时给出钝化膜内外层多个半导体性质参数,为揭示钝化膜形成及破坏机制提供更多信息.结合X射线光电子能谱(XPS)分析,讨论了钝化膜结构变化机制及np结在抑制腐蚀过程中的作用.

基于梯度阈值的往复压缩机振动信号小波包奇异值降噪

信号降噪是往复压缩机故障诊断的关键环节。文中首先对比分析小波包和奇异值降噪,认为对于光滑信号,奇异值降噪十分有效,对富含突变的信号,小波包降噪效果好。然后针对振动信号的不同特性,提出梯度值和梯度阈值的概念,若信号的梯度值小于梯度阈值,则采用奇异值降噪,否则用小波包降噪。并通过大量数据分析确定往复压缩机振动信号的梯度阈值。最后以曲轴轴承和阀的振动信号降噪为例,计算二者的梯度值,确定前者应用奇异值降噪,后者应用小波包降噪。结果表明,基于梯度阈值的降噪取得了令人满意的效果。

埋地钢质管道外覆盖层组合检测技术

介绍了国内外各种埋地钢质管道外覆盖层组合检测技术,认为随着检测技术的不断发展和检测仪器的不断涌现,研究比对各种检测技术与仪器,探索工程实践中高效准确的组合检测技术变得十分重要。从实际检测工作所面临的技术难题出发,分析了目前国内外常用的埋地钢质管道外覆盖层检测方法的优缺点及适应性,通过比对试验研究,提出了埋地管道应将检测技术组合方法应用于检测实践,以促进管道防腐工作的开展。

螺杆泵驱动装置磨损状态监测系统

螺杆泵驱动装置受力复杂,振源众多,轴承和齿轮的磨损类故障较为频繁,而常规的单项指标测试只能进行定性分析,诊断精确度不高。为此,开发了磨损状态监测系统。该系统由传感器、诊断仪主机和便携式计算机组成。通过建立设备信息库、故障模式库实现了故障特征自动提取;通过建立磨损状态分级模型,实现了部件的故障诊断及整机磨损状态的评判。实际应用中,诊断出了电机轴承磨损和驱动装置大、小齿轮磨损的故障,表明系统具有较高的应用价值。

EDA课程设计课题的开发和体会

针对传统的EDA技术课程设计注重功能仿真,而且内容陈旧,学生缺乏软硬结合的认识,兴趣不高等问题,考虑设计课题需要在内容实用性和操作性,技术先进性、设计综合性等方面有所创新,同时开发了一个本科EDA技术课程设计课题。实践表明,该课题能够有效提高本科学生应用EDA技术设计数字系统的兴趣和能力。

交流异步电动机故障综合诊断方法的研究

针对油田在用异步电动机故障的特性,将电流分析与振动分析2种技术相结合,开发出EDES—Ⅳ智能综合诊断系统。该系统利用EDES—Ⅳ数据采集器采集电流信号和振动信号作为原始信号,然后利用智能故障综合诊断系统将采集数据进行分析与处理,实现电动机状态监测与故障诊断。该综合诊断系统已在塔里木油田分公司所属6个作业区应用137台次,预报或诊断故障52台次,故障诊断准确率达86.5%,年平均可节约维修费用约20%。

输气管道泄漏率计算与扩散模拟方法述评

分析了研究输气管道泄漏率计算与扩散模拟对管道泄漏事故后果评价和事故处理的重要意义,综述了国内外输气管道泄漏率的稳态、瞬态计算模型,指出其适用范围;总结了输气管道泄漏扩散模拟的各种方法及其优缺点,建议建立较简单的气体扩散模型,应用三维计算模型及湍流统计、模式理论模拟输气管道泄漏情形。

P110SS钢在H_2S和CO_2环境中的腐蚀特征

利用高温高压哈氏合金反应釜对P110SS油套管钢在不同H2S和CO2环境下的腐蚀行为进行了实验。研究了H2S和CO2分压对P110SS油套管钢腐蚀规律的影响,利用SEM、EDS、XRD等方法分析了腐蚀试样的微观形貌与结构特征,发现P110SS在较低温度条件下,H2S浓度非常低时,腐蚀特征与单纯CO2腐蚀规律相似,腐蚀速率比较高。在相同的H2S分压条件下,随CO2浓度增加,腐蚀速率依次增加。通过应力腐蚀开裂试验表明,P110SS在高温205℃条件下应力腐蚀开裂敏感较小。

基于特征相位段的柴油机活塞缸套磨损故障诊断

在柴油机缸盖振动信号中,活塞缸套磨损的特征信号通常被燃烧爆发、气阀关闭及相邻缸的振动所淹没。通过分析振动信号各成份在一个周期内的分布情况,提取了干扰较少的排气冲程阶段信号,并在消除了相邻缸的振动影响后,作为活塞缸套磨损的特征相位段。选取峰峰值、平均振值等6个参数作为诊断特征参数,建立了诊断模型。实例表明,该方法能够有效地诊断出柴油机活塞缸套的磨损故障。

高入口浓度下PV型旋风分离器的分离效率计算

基于Muschelknautz分离模型,以PV型旋风分离器为对象,针对高入口浓度的分离效率的计算,将旋风分离器分离空间的气固分离过程划分为2个区域,提出了串级分离模型。当入口浓度大于临界入口浓度时,旋风分离器内有器壁附近的颗粒支配区和中心区域的气体支配区。颗粒支配区内颗粒速度大于气体速度,颗粒夹带气体沿器壁螺旋下行进入灰斗被全部捕集,形成了颗粒的一级分离;气体支配区内气体速度大于颗粒速度,气体携带颗粒做旋转运动进行离心分离过程,形成了颗粒的二级分离。旋风分离器总的气固分离过程是一级分离和二级分离的叠加。通过高入口浓度的实验对串级分离模型进行了验证,基于串级分离模型给出的PV型旋风分离器的分离效率与实测值较吻合。研究表明旋风分离器临界入口浓度对总效率的计算影响较大。串级分离计算模型包含了结构参数和气、固相物性等参数,具有很好的通用性,可以满足PV型旋风分离器的工程计算和设计要求。

“数字图像处理”课程的实验教学改革

该文对电子信息专业的专业课“数字图像处理”的实验教学改革进行了探讨。介绍了开设的综合设计性实验的内容、方案,分析了这项改革对于学生更好地掌握数字图像处理技术,提高综合素质和培养创新能力起到的积极作用。

潜油电泵的振动失效分析研究

振动是潜油电泵固有的机械特性,潜油电泵的振动将导致密封零部件失灵、整个电机和电泵的失效。在分析潜油电泵振动原因的基础上,通过对理论模型与室内试验的对比分析,得出了电泵的主轴是引起潜油电泵系统振动振源的结论,从而提出了提高潜油电泵系统工作寿命的方法。