多层及高层框架结构矩阵分析的简化

将传递矩阵的概念用于结构矩阵分析中,推导了框架结构各层的位移及内力的状态转换方程式,用之求解多层及高层框架结构,能够显著地节省计算机存储。还编制了相应的计算机程序,给出了数值例题。     

影响泥浆脉冲信号的因素分析

通过分析正脉冲泥浆压力脉冲传输原理并结合现场使用的经验,探讨和总结了正脉冲MWD泥浆压力脉冲信号传输过程中的衰减及地面干扰因素,对正脉冲MWD的现场应用具有一定的指导意义。     

声波在钻柱中传输数值模拟研究

本文针对声波信号在钻柱中传输建模与分析,采用有限元法建立钻柱模型,并分析声信号在钻柱中传输特性。使用方波作为径向激励信号,对钻柱接收端声波信号进行数值模拟。结果表明:声波在钻柱中的传输声波信号随着时间的增长而衰减,持续出现不同的振动幅值,是一条包络呈指数衰减的信号。模拟结果与理论分析相符,该建模方法有效。     

基于盲目反卷积算法的X90管线钢腐蚀声发射信号分析

油气管道腐蚀具有随机性,且腐蚀声发射源信号在传播过程中还会发生一定的衰减和畸变,致使管道腐蚀声发射信号的特征提取与准确识别相当困难。本文通过构建X90钢腐蚀声发射监测实验系统,采集腐蚀声发射原位信号和衰减信号进行对比分析。并通过时频分析,小波分解与重构以及盲目反卷积复原对信号进行进一步的分析。结果表明,盲目反卷积算法对于小波变换处理后的腐蚀声发射的复原十分有效,信号频率主要集中在130~170kHz,部分高频频率峰值在200kHz和250kHz,衰减的高频信号得到较好的恢复,从而使检测信号更加逼近X90钢腐蚀源信号的特征。信号复原对现场油气管道腐蚀声发射检测与评价具有重要的指导意义。     

气液两相流诱发垂直L形上升管共振分析

气液两相混合流动过程中,压力、动量及冲击力的波动比较显著,当管内气液两相流的脉动激振力频率与管道系统的固有频率重叠时,会引起管道系统共振,严重危害管道运行安全。以某联合站油气集输上升管为例,给出了两相流激振力频率和管道固有频率的分析方法。通过对不同流型激振力的脉动频率和不同支撑刚度管道的固有频率分析,提出了避免上升管共振的防护措施,为气液两相流上升管的优化设计和安全运行提供有效参考。     

地面震击器的应用推广

利用地面震击器是解除井内卡钻事故的有效工具,无论是钻柱的任何部分被卡或卡瓦型的工具和打捞工具被卡,均可使用地面震击器下击解卡,震击器的向下冲击力能通过钻柱传递至卡点,使卡点位置(工具)受到猛烈地向下冲击力,反复震击从而达到解卡的目的。     

钻井起下钻过程中压井液密度设计方法研究

钻井起下钻过程中,操作不当容易导致溢流或井喷,而此时钻头不在井底,U形管原理不能描述此时的井眼状况。针对该种情况,基于气液两相流理论,通过分析钻头不在井底时溢流,关井和压井期间的井筒流体特性,建立了钻头不在井底的Y形管模型。利用Y形管的3个分支结构代表钻头不在井底工况下钻柱,环空和钻头以下井眼3部分,钻柱和环空部分的井筒压力特性可以用典型U形管原理分析,当分析关井和压井期间井底压力等压井参数时,应考虑钻头以下井段的流体特性,即Y形管结构下部分支的流体特性,据此,应用Y形管描述钻头不在井底工况下整个井筒的压力特性。     

低频压力脉冲波在低渗储层中传播的一维改进模型的设计

低频压力脉冲在油层中传播时,能量是不断衰减的,直到衰减为零。低频压力脉冲的驱油增产作用主要是通过增加脉冲波动的有效作用距离实现的,因此,研究低频压力脉冲在油层中传播衰减规律是很有必要的。先由理论推导得出传播规律的数学表达式,再利用软件进行拟合得出传播规律。由comsol软件建立的低频压力脉冲波在油层中的一维传播改进模型,得到低频压力脉冲作用于油层后,油层的渗透率对波动传播的影响很大,在油相粘度、脉冲频率等其它参数不变的情况下,油层的渗透率越大,脉冲振幅的衰减越慢,传播的距离越远,有效作用距离越大。脉冲的频率对波动传播的影响也很大,脉冲频率越大,低频压力脉冲在油层中传播的衰减速度越快,脉冲波的有效作用距离越短。     

压力管道泄漏点的新型声发射定位研究

压力管道在泄漏时会产生声发射信号,根据此信号传播时声压遵从指数衰减规律,提出了一种利用声信号衰减特性和能量累计对管道泄漏点进行精确定位的新方法,并用多通道声发射仪以塑料管道和金属管道为介质、以压电换能器产生的信号为模拟泄漏信号进行了精确定位的试验验证,表明该方法可行并具有较好的定位精度。     

海洋钻井MWD现场常见问题浅析

MWD无线随钻测井系统的主要特点是一边钻进一边测井,它在完成钻井任务的同时完成随钻测量和控制井眼轨迹的任务。井下仪器将测得的数据编码,按照编码脉冲器发送相应的脉冲信号。改变钻井液瞬间压力,被改变的压力信号被压力传感器检测到并传送到地面计算机Insite软件,地面Insite软件再将压力信号转换成电信号进行解码,从而得到想要的测量数据。本文介绍了MWD随钻测井系统在海洋石油钻井中的常见问题,Insite软件解码困难,并描述了MWD在海洋石油钻井平台的工作过程及Insite软件的解码情况,而且浅析了常见的信号不稳定问题、软件解码困难问题及解决方法。     

用传递矩阵法计算换热管固有频率

本文分析了用传递矩阵法计算换热管固有频率时的振动方程,并编制程序来求解,通过例子和其它算法结果对比,验证了本方法和程序的可靠性。     

垂直风冷翅片管中氨水鼓泡吸收特性

详细描述了垂直风冷翅片管吸收器中氨水鼓泡吸收的传热和传质过程。管外侧套用翅片,管内侧中氨水吸收溶液和氨气都从吸收器的底部流入、顶部流出。根据质量守恒方程和能量守恒方程建立了热质传递的微分数学模型。该模型分析了吸收器中两相流(即波动流、弹状流、泡状流)的变化,同时考虑了不同的两相流中气液相之间的热质传递以及两相流与管外空气之间的热量传递。通过解模型的微分方程,得到了一些重要参数(温度、摩尔分数)的局部值以及这些参数在吸收高度方向上的变化趋势。     

动量,热量及质量湍流传递原理的研究进展

本文简要介绍了二维湍流传递问题如平直园管中单相流体湍流传热及降膜对固体壁传热等的数值解及分析解概况。也讨论了流体与固体壁界面和流体与流体界面处湍流传递现象的差别及其对传热与传质准数关联式推导的影响。半理论方法被用于三维湍流传递过程如搅拌槽和鼓泡塔的分析,用这些半理论分析方法可以推导出传热或传质的初步关联式,这将有助于通过较少实验工作来取得正确的传递关联式。理论及半理论分析均将帮助人们更深入了解设备中的传递过程机理,从而指导人们发现改进这些传递过程的途径。     

《传递过程导论》中的类比

随着课程教育改革的不断深入,面对单课教学时数的减少,相应又不能降低教学要求,对每一位任课教师的教学方法提出了更高的要求,因此必须从教学方法上下功夫,提高教学效果。在《传递过程导论》一课中,类似的现象和问题贯穿在动量传递、热量传递和质量传递之间。运用类比的方法进行教学,能启发学生运用己学过的知识来解决类似的问题,避免枯燥而繁杂的数学推导,提高教学效率,开拓学生的思维方式,使教学过程变得“简洁”,便于学生“轻松”掌握。 《传递过程导论》是研究自然现象和生产过程中的动量、热量和质量传递速率的问题。三种不同的传递现象之间存在着类似的规律,因此在解决问题的方法上可以互相借鉴。以下针对课程教学中的一些具体问题进行类比。     

钻柱振动声波录井技术在红河油田的应用

利用钻柱振动采集、传输与监控系统测量井内钻柱振动信号,分析信号的变化特征,获得钻柱振动信息,以此判断井底情况。在红河油田,现场采集了10口井的钻柱振动声波数据,利用时频分析法和频域分析法得到正常钻进、断钻具、牙轮松动等情况下的振动信号特征,初步形成了工程异常的识别方法。     

文丘里管中气液两相流差压波动信号与空隙率关系

为了研究气液两相流差压波动信号与空隙率之间的关系,建立了差压波动信号均方根与空隙率的关系式.针对油气两相流和气水两相流,在管径分别为40 mm和50 mm管道上进行实验,分析了文丘里管差压波动信号与空隙率、流量、压力以及流体密度等参数的关系,得到了差压波动信号与空隙率的量纲1关系式.此关系式不仅反应了差压波动信号与空隙率的关系,而且提供了一种间接测量空隙率的方法.该方法只需要测量文丘里管前的压力和前后的差压波动信号,计算出该差压信号的时均值、瞬时值就可以计算得到空隙率的值.实验结果表明在空隙率小于85%的范围内,油气两相流和气水两相流空隙率的测量误差分别为10.9%和11.3%.如果与利用空隙率和差压测量气液两相流流量的方法相结合,则仅利用一个文丘里管就可以实现两相流流量测量.     

基于时频分析的GNSS连续波干扰检测

GNSS(Global Navigation Satellite System)信号在传播的过程中会受到各种连续波的干扰,以至于接收机很难根据GNSS信号进行准确的导航和定位。GNSS接收机接收到的信号是近平稳或者非平稳的,其统计量是时变函数。因此只了解信号在时域或频域的全局特性是远远不够的,还需要知道信号频谱随时间变化的情况。为了分析和处理非平稳信号,文章引入了时频分析的方法,利用其可以同时描述信号在时间和频率的能量密度和强度;通过短时傅里叶变换和Wigner-Ville分布分别处理被连续波干扰的GNSS信号,它们都能够捕获GNSS信号中连续波干扰的频率,再通过滤波器滤除连续波的干扰;利用Wigner-Ville分布和短时傅里叶变换,通过Matlab仿真分别检测GNSS信号中连续波干扰的频率,并比较两者性能的差异。     

基于Mallat小波变换分析牙轮钻头磨损状态的研究

在钻井过程中,由于井下岩石的不均质性、工况的不可预测性,采集到的钻柱振动信号通常被背景噪声信号所淹没。本文针对钻井过程中三牙轮钻头与岩石啮合产生钻柱轴向振动信号中强烈的背景噪声,采用Mallat小波变换对钻柱振动信号进行多尺度分解,小波去噪对每一尺度下归属于噪声信号的小波系数去除,并且保留及适当增强属于信号的小波系数。重构信号并进行分析,有效的提取出了被噪声淹没的信号特征。本文提出了新的钻柱轴向振动监测方法,可以及时发现三牙轮钻头磨损的前兆,实现安全、高效钻井。     

压扁阻断下聚乙烯管道力学响应的实验研究

采用实验方法系统研究了压扁阻断工艺参数,包括压管速度、松管速度、压缩率、环境温度和管径对聚乙烯（PE）管道力学响应的影响。结果表明,压管过程中PE管道载荷随着压管速度的增大、压缩率的增大、环境温度的降低或管径的增大而增大;卸载过程中PE管道的残余变形随松管速度的增大而增大;维持阶段PE管道的载荷衰减随着压管速度的增大、压缩率的降低、管径的减小或环境温度的降低而增大。     

基于声发射技术的垂直管气液两相流动检测方法

声发射（AE）作为一种无损检测手段,用于气液两相流的测量具有非侵入式、测量不破坏被测管道及流场分布,信号强、灵敏度高等优点。利用声发射技术在河北大学垂直管气液两相流管道上进行了大量实验,运用现代信息数据处理方法对气液两相流垂直管道流型特征参数进行了提取。分析结果表明利用声发射手段提取出的流型特征参数可以反映出典型流型下的动力学特征。垂直管道中,泡状流、弹状流、环状流以及过渡状态下的乳沫状流在时域和频域信号中有着明显区别,小波能量和小波包分解后的信息熵的值也存在较大的差异性,从另一角度验证了在不同流型下两相流体在管道内部不同的运动状态,利用模式识别的思想,对垂直管4种典型流型进行了流型识别,取得了较好的效果,研究结果表明声发射技术可以作为一种技术手段用于气液两相流流动的检测。