混沌分形理论在往复压缩机气阀故障诊断中的应用

提出用关联维数来定量描述往复压缩机气阀的工作状态,进而对气阀进行故障诊断.首先采用基于经验模态分解和奇异谱分析的基本思想,对气阀不同状态下的信号进行降躁处理,然后计算了信号的关联维数.分析结果表明,气阀不同运行状况对应的关联维数明显不同,因此可以用关联维数作为气阀不同工作状态的特征参数,从而提高了设备故障诊断的准确率.     

基于CORDIC算法的故障录波启动判据的研究

为了简化故障录波器下位机的设计,将故障录波装置的启动判据模块集成到单片FPGA中。采用CORDIC算法在圆周坐标系统下的两种工作模式：旋转模式用于实现离散傅里叶变换,将复杂的复数乘法转化为简单的移位和加减运算,避免了正余弦值的计算;向量模式则是将复数的实部、虚部形式转化为幅值、相角的矢量形式。启动判据采用硬件电路结构,通过对CORDIC算法最低精确度的误差分析,对于采样速率在1～10 kHz范围内,系统在两个采样点时间间隔内能准确的计算出电压、电流等电气量的序分量、基波分量和高次谐波分量的大小和相位等。     

基于CORDIC算法的故障录波启动判据的研究

为了简化故障录波器下位机的设计,将故障录波装置的启动判据模块集成到单片FPGA中.采用CORDIC算法在圆周坐标系统下的两种工作模式:旋转模式用于实现离散傅里叶变换,将复杂的复教乘法转化为简单的移位和加减运算,避免了正余弦值的计算;向量模式则是将复数的实部、虚部形式转化为幅值、相角的矢量形式.启动判据采用硬件电路结构,通过对CORDIC算法最低精确度的误差分析,对于采样速率在1～10 kHz范围内,系统在两个采样点时间间隔内能准确的计算出电压、电流等电气量的序分量、基波分量和高次谐波分量的大小和相位等.     

半波对称振子天线的设计与仿真

该文设计了一种中心频率为2.4GHz的半波对称振子天线,其工作频率范围为2.3GHz～2.55GHz.利用电磁仿真软件Ansoft HFSS对此天线进行了仿真设计并进行了实验分析.通过设计“巴伦”解决了天线的馈电和阻抗变换问题,并对其回波损耗、驻波比、阻抗匹配以及远场增益的仿真结果进行了分析.结果表明,计算结果与仿真结果吻合良好.该天线基本满足设计要求,可用于移动通信基站天线.     

高潜水位矿区塌陷土地复垦效益估算研究

高潜水位矿区塌陷土地复垦效益是投资决策的重要依据之一,本文在祁东煤矿复垦项目调查的基础上,借鉴复垦效益评价文献,建立适宜高潜水位矿区塌陷土地复垦效益评价的指标体系,运用系统动力学(SD法),净现金流法,收益还原法和生态系统服务价值法等方法估算相关效益值,并以祁东煤矿复垦项目为例,对土地复垦效益进行评价,包括经济效益、生态效益和社会效益的评价,表明采用适宜的评价方法进行定量化研究其综合效益的可行性,明确塌陷土地复垦各利益相关方的效益值,对于土地复垦工作的推进具有重要的现实意义和应用价值。     

基于小波变换和支持向量机的电能质量扰动识别

电能质量扰动识别时,采用小波变换提取能量分布特征时小波分解层数通常缺乏理论依据,且采用支持向量机( SVM)分类时训练样本通常只含某一种信噪比(SNR)的噪声.针对以上两个问题,利用小波变换对电能质量扰动信号进行多分辨率分析时,根据扰动信号的采样率来确定小波分解层数,提取小波能量分布差特征作为SVM的输入向量,减少了计算量和特征维数;采用信噪比在较大范围内分布较均匀的训练样本来训练SVM,增强了SVM的范化能力.仿真实验表明,该方法提高了电能质量扰动识别准确率;在20dB噪声条件下,该方法对6种电能质量扰动的识别准确率仍达到95.20％.     

保德煤层气田黄河压覆区长水平段水平井钻井完井技术

保德煤层气田北部优质煤层气藏开发受到城市、黄河压覆等地面复杂情况影响,为了实现有效动用,分析了该地区煤层的地质特点,考虑煤层倾角、垂深和常规钻井工艺等因素,开展了井身结构优化、井眼轨迹控制、钻井液优选及完井工艺优化研究,形成了集约化大平台水平井钻井完井技术。通过集成应用新技术,实现了地表复杂地区煤层气优质储量的经济开采。在煤层垂深800.00～1 000.00 m、上倾角度2°～5°条件下,水平段极限长度可达到1 700.00～2 000.00 m。在此基础上,研发了玻璃钢筛管完井系统,实现了水平井完井井筒“可重入、可作业、可维护”的功能,满足了采煤采气一体化要求,现场试验取得了较好的开发效果。长水平段水平井钻井完井技术为保德煤层气田黄河压覆区煤层气的开发提供了技术支持。      

页岩气水平井压裂地层滑移致套损模拟试验研究

为了了解页岩气在水平井压裂过程中地层滑移导致套管损坏的规律,设计了压裂过程中地层滑移室内模拟试验装置,采用该装置模拟了水力压裂过程中产生的地层不均匀隆起诱发水平层面的滑移过程,并基于非常态相似理论确定了试验模型与地层原型各参数之间对应关系。分析结果表明:地层滑移量主要与距地层变形中心的距离有关,即与距水力压裂点的距离有关,总体上,从地层膨胀中心开始,滑移量逐渐增大,在距中心点14～17 cm范围内达到最大值,之后开始快速下降;不同的地层厚度以及不同的地层埋深影响着地层滑移量的大小,当套管穿过层厚较大的页岩地层时,滑移量要比低厚度地层大,当套管在纵向穿过地层发生多段套损时,其上部剪切滑移程度要大于下面部分。所得结果对认识页岩气井剪切型套管变形及如何预防套管损坏具有一定的理论指导意义。     

页岩气水平井大型体积压裂套损预测和控制方法

大规模体积压裂导致的页岩气水平井套管损坏(简称套损)或套管变形(简称套变)在现场施工过程中一直都存在,极大地影响了现场施工效率和开发项目的经济效益。为了解决上述问题,通过分析四川盆地威远页岩气区块100余口水平井的压裂资料,探讨了该区页岩气水平井套损或套变的原因和规律,并据分析结果提出了预测和控制的方法。研究结果表明:①发生套变的主要地质因素为储层地质特点、地应力和压裂规模;②对于岩石物性非均质性特别强、甜点区厚度小、压裂时储层难以吸收大规模体积压裂的"能量"的上奥陶统五峰组水平井段、A靶点附近井段、钻遇井漏的天然裂缝带井段等容易套损井段可依据录井和测井解释来预测套变;③产量受水平段轨迹所控制的页岩气水平井应提高水平井段钻进时的导向水平,让水平井段的轨迹都落在地质气藏工程精确刻画的甜点区;④对于水平井段非均质性强的储层,宜采用"分段完井、分段固井"、优化井网井距、适当降低压裂规模等工程技术措施。     

煤层气开采井组合方案设计与分析

我国煤层气地面开发目前大多以直井为主,分支水平井和U形井为辅,但是单井产量普遍较低。国外针对煤层地质特点,开发了V形井、多向羽状分支井、多层开采等新型开采模式,提高了煤层气单井产量,降低了采气成本。借鉴国外经验,详细设计了新型煤层气开采井组合方案:2口工程井成90°、共用1口抽排直井,2口工程井V形布置、共用1口抽排直井,锚形水平井和组合式锚形水平井等。以鄂尔多斯保德地区某煤层气区块的地质参数为依据,利用Eclipse气藏模拟软件,模拟分析了各方案的单井产气量、单井建井成本以及经济效益。与传统直井、分支水平开发模式对比发现,新方案能大大提高煤层气的单井产量,降低单位体积采气成本,提高经济效益。其中组合式锚形水平井的产气量最高,单位体积采气成本最低;V形井的经济效益最高。最后,针对新型煤层气开采井组合的研究现状,提出了发展建议。