基于神经网络算法的井下裂缝诊断与堵漏技术

在钻井过程中，常常钻遇不同宽度的井下地层裂缝。钻遇裂缝时容易发生钻井液漏失现象，甚至发生钻井液失返现象，严重影响了安全、高效钻井。目前裂缝封堵的方法常存在封堵成功率不高、堵漏承压能力低的问题，其中一个重要的原因是对井下地层的裂缝宽度等特征认识不清。基于地层裂缝产生的岩石力学机理，确定影响裂缝宽度关键的6个力学和工程因素，并利用神经网络计算的非线性、大数据特点建立了井下地层裂缝宽度的分析模型，模型包含输入层、输出层和3个隐藏层。通过该模型诊断井下裂缝宽度，提高了计算精度，平均误差仅为2.09%，最大误差为5.88%，解决钻井现场仅凭经验判断裂缝误差较大和依靠成像测井成本较高的问题。同时根据神经网络模型诊断得到的裂缝宽度优化堵漏材料的粒径配比，提高了裂缝内的架桥封堵强度和架桥的稳定性，封堵层的承压能力达到12.8 MPa，反向承压能力达到4.5 MPa。现场堵漏试验最高憋压10 MPa，经过封堵作业后大排量循环不漏，达到了裂缝性地层高效堵漏的目的，堵漏一次成功。      

悬浮法PVC树脂粒径的影响因素

讨论了悬浮法PVC树脂生产过程中影响树脂粒径的主要因素,有针对性地从聚合釜搅拌、反应配方、体系氧含量、pH值、聚合温度和转化率等方面提出了粒径的控制方案。     

脱硫胶粉在乳化改性沥青中的应用

考察了不同规格胶粉及不同脱硫程度的脱硫胶粉对橡胶改性乳化沥青性能的影响,结果表明,采用100目胶粉即可制备出橡胶改性乳化沥青,但乳化沥青的性能较差;采用活化度为50%左右的100目脱硫胶粉制备乳化沥青时,脱硫胶粉的用量相比于胶粉可大幅提高;在通过外掺100目50%左右活化度的脱硫胶粉(质量分数15%,以沥青计,下同)和质量分数2%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性的乳化沥青中添加质量分数1%的丁苯胶乳,所制备橡胶改性乳化沥青无筛上剩余物,5 d储存稳定性为2.9%,蒸发残留物的25℃针入度、软化点和5℃延度分别为55 (0.1 mm)、64.5℃和22.5 cm,能够满足乳化改性沥青的技术指标要求。     

超声波辅助插层-剥离法制备煤系高岭土微粉的研究

我国煤系高岭土储量丰富,为满足造纸、纺织等行业个性化的需求,通常要对其进行深加工。以山西朔州煤系高岭土为原料,分别在恒温磁力搅拌和超声波作用下探究了煤系高岭土/二甲基亚砜(DMSO)插层复合物制备的最佳条件,在插层复合物的基础上对煤系高岭土进行超声辅助剥离,制备得到高岭土微粉,并利用XRD、SEM、BET、TG-DSC等方法分析表征样品。正交实验结果表明在磁力搅拌条件下DMSO用量、插层时间以及插层温度均对插层率具有一定的影响,引入超声波有利于高岭土插层率的提升。插层复合物经超声辅助剥离后晶粒厚度明显减小,高岭土片层状结构大体上呈现碎片化,仅保留少部分大的片状结构,其边缘碎化,整体上也出现碎裂的趋势。剥离样品的比表面积和孔径均大幅度增加,为硬质高岭土的剥离和超微细粉体的制备提供了新的思路。     

复合固体推进剂中固体填料的安息角测试与仿真

复合固体推进剂含有固体颗粒较多，离散单元法是一种适合固体推进剂生产过程数值仿真的有效方法，颗粒物料的接触参数是保证离散单元法仿真精度的关键。本文以复合固体推进剂的主要组分铝粉和高氯酸铵固体颗粒为研究对象，通过实验测试获得了相关物料的安息角，利用专业离散元软件EDEM仿真模拟了安息角测试实验过程，建立了物料安息角与接触参数之间的联系。研究表明，滚动摩擦系数和滑动摩擦系数越大，安息角越大，物料流动性越差。对比仿真与实验结果，通过逆向反推法确定了物料的滑动摩擦系数和滚动摩擦系数两个关键接触参数。铝粉与高氯酸铵1∶2混合颗粒的滑动摩擦系数为0.2，滚动摩擦系数为0.05。为固体推进剂加工生产过程离散元数值仿真提供了关键基础数据。     

某高硫铜硫矿工艺矿物学研究

研究了某高硫铜硫矿的工艺矿物学。结果表明,原矿中铜品位为2.85%,硫品位为24.32%,金含量为0.48g/t,铜、硫、金是主要回收的元素。原矿中的金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、蓝辉铜矿。目的矿物黄铜矿和黄铁矿的嵌布粒度差异较大,且铜矿单体解离度相对较差。在选择工艺流程时应该注重氧化铜矿物的回收,同时要选择合适的磨矿细度,保证目的矿物单体解离。     

可逆感温变色聚丙烯专用料的制备及性能

通过两步法制备可逆感温变色聚丙烯（PP）专用料，首先将乙烯-辛烯共聚物（POE）与可逆感温变色粉于微型双螺杆挤出机中挤出造粒制备色母料，然后将PP与色母料熔融共混挤出制备可逆感温变色PP专用料。探讨了色母料含量对PP专用料感温变色性能、力学性能、热学性能及微观形貌的影响。结果表明，利用POE与PP良好的相容性，实现了可逆感温变色粉在PP基体中均匀的分散，可逆感温变色PP专用料表现出优异的可逆感温变色性能和冲击性能。     

Precipitation location of secondary phase and microstructural evolution during static recrystallization of as-cast Ti-25V-15Cr-0.3Si titanium alloy

The microstructural evolution and precipitation location of the secondary phase of an as-cast Ti-25V-15Cr-0.3Si titanium alloy were investigated via isothermal compression experiments and heat treatment. The average aspect (length-to-width) ratio, average area and size of the grains at different heat treatment temperatures and holding time were analyzed and the effects of deformation and annealing time on the grain area and size were considered. It was found that the grain size was strongly influenced by the height reduction and holding time. Grain growth was significant when annealing time increased from 10 min to 2 h at 950 °C and height reduction of 30%; however, grain growth was minimal at annealing time between 2 and 4 h. Many dispersion particles were observed to form in continuous chains; the precipitation location was confirmed to be along initial grain boundaries, and the dispersion particles were identified to be Ti₅Si₃ phase by TEM.     

飞灰固结体在沥青混合料中应用研究

通过对新型固结剂固化飞灰生成的固结体研磨成微粉全部或部分替代矿粉作为沥青混合料进行试验探究。试验结果表明,当微粉替代矿粉时,混合料的物理性能、水稳定性及高温稳定性得到了提高,确定了微粉替代矿粉最佳替代率。微粉在沥青混合料中重金属的存在状态采用多级提取的方法进行分析,试验结果进一步证明了微粉中重金属在沥青混合料中的长期稳定性。为焚烧垃圾飞灰固化稳定化和资源化利用提供了一定的理论指导。     

微裂隙中水泥浆液渗滤效应的可视化试验研究

在微裂隙岩体注浆过程中,水泥浆液的渗滤效应对注浆效果的影响显著。自主研制了一套微裂隙注浆可视化试验系统,该系统由注浆系统、微裂隙模型以及监测系统3个部分组成,监测系统又分为显微监测系统和压力流量监测系统。当水泥浆液进入微裂隙模型后,利用显微监测系统对裂隙入口处的渗滤效应进行实时观测。利用压力流量监测系统对注浆试验过程中的注浆压力以及累计流量进行自动记录。运用自主设计的微裂隙注浆可视化试验系统,对微裂隙中的水泥浆液渗滤过程进行试验研究。采用3种水泥浆材(超细水泥Ⅰ、超细水泥Ⅱ和普通水泥),研究在注浆压力2.0 MPa、水灰比1.0的条件下,不同水泥颗粒粒径大小在不同裂隙开度下的浆液渗滤效应。通过试验发现,当裂隙开度较小时,在裂隙入口处形成了完整的半圆拱形滤饼;随着裂隙开度的增加,在裂隙入口处形成断续分布状滤饼;当裂隙开度增加到无渗滤发生时,裂隙入口处仅残留少量水泥颗粒附着物。通过试验获得了3种水泥的最小可注入裂隙开度大小b min和最小无渗滤裂隙开度大小b crit:超细水泥Ⅰ的b min和b crit分别为80和280μm;超细水泥Ⅱ的b min和b crit分别为100和300μm;普通水泥的b min和b crit分别为140和310μm。研究结果发现水泥粒径的减小对最小可注入裂隙开度大小的影响较大,但对最小无渗滤裂隙开度大小的影响较小。结合渗滤趋势k值,发现随着水泥粒径的减小,相应的k min和k crit值会随之增加,水泥浆液更容易在裂隙入口处发生渗滤,这是因为超细水泥比表面积更大,水泥颗粒间易发生团聚。