高能量离子束诊断质谱仪的研制及性能表征

本研究开发了一台应用于高能量离子束诊断的直线式飞行时间质谱仪，实现了其与高能真空弧放电离子源的联用。该仪器加速电压30 kV，飞行腔有效飞行距离1.5 m，通过短脉冲离子门精确截取，ICCD高速相机优化聚焦，仪器分辨率优于90 FWHM，对放电过程中产生的等离子体可实现不同时间的离子成分分析。将该方法用于真空弧放电离子源放电过程中离子成分的检测，放电2 μs时，电离成分以气态离子C⁺、O⁺、C²⁺、O²⁺为主；放电6 μs后，除气体成分外，还可以检测到Fe⁺、Cu⁺及其同位素金属离子峰。该仪器能够给出离子源放电产生离子的种类、价态以及相对含量等信息，可实现整个放电过程产生离子成分信息的准确诊断。     

异形截面副车架液压成形工艺研究及过程优化

利用有限元仿真软件,对异形截面副车架零件弯管、预成形和液压成形全工序进行模拟,分析了零件成形过程中壁厚变化规律。通过优化弯管参数,改进了弯管结果;通过优化预成形形状,消除了预成形过程中"咬边"风险,通过优化液压成形加载曲线,获得了零件成形所需的工艺参数。在此基础上开展工艺试验,成功研制了副车架样件。对液压成形零件壁厚进行测量,获得了零件沿轴线典型截面的壁厚变化。研究结果表明,零件成形内压力为140 MPa,补料量60 mm时,可成形出满足要求的零件,零件最大壁厚2. 33 mm,增厚率为16. 5%,最小壁厚1. 62 mm,最大减薄率为-19%。     

基于地层水蒸发的气井井筒结盐理论模型及实践——以文23储气库为例

地下储气库是保障季节调峰和平稳供气最经济、最有效的手段。为了解决高矿化度地层水气藏型储气库结盐问题,尤其是井筒结盐预测问题,保障文23储气库的安全和正常运行,通过室内实验测试了不同压力和温度条件下地层水蒸发规律,确定了地层水结盐条件;并结合地层水盐析临界条件,首次建立了将气水相态与井筒流体质量守恒、能量守恒、动量守恒、井筒流体传热进行耦合的井筒结盐理论预测模型;应用模型分析了井筒结盐机理,计算了地层水矿化度和水气比对气井结盐的影响规律。研究结果表明：(1)随着温度增加和压力降低,地层水蒸发速度呈指数增加,地层水结盐的临界矿化度为350 g/L;(2)气井结盐主要机理是从井底到井口,在井筒温度和压力变化影响下烃水平衡使得地层水蒸发加剧,地层水矿化度达到结盐临界矿化度;(3)气井中水气比越小（低于0.15 m3·10-4 m-3）,矿化度越大（高于260 g/L）,井筒结盐风险越高,结盐位置在离井口1 500 m左右。结论认为,建立的储气库井筒结盐理论预测模型与矿场监测到的气井结盐规律基本吻合,有助于高矿化度地层水气藏型储气库结盐防控,对保障储气库安全高效运行具有重要意义,同时该模型可为其...     

低渗透储层水驱油渗流阻力特征

低渗透储层物性差、孔喉细小,水驱油过程中渗流阻力较大,注采井间难以形成有效的驱替压力梯度,建立渗流阻力的描述方法、研究渗流阻力的影响因素和变化特征对低渗透储层注水开发具有重要意义。在油水流动质量守恒定律的基础上,建立了低渗透储层水驱油渗流阻力梯度数学模型,应用水驱油渗流阻力梯度变化率函数分析水驱油渗流阻力梯度的变化特征,为低渗透储层中水驱油渗流阻力梯度的描述提供一种宏观表征方法。理论分析表明:低渗透储层水驱油渗流阻力梯度呈非线性特征,随着含水饱和度的增加水驱油渗流阻力梯度先增加后减小。低渗透储层注水开发存在最大渗流阻力梯度,与油相粘度、储层渗透率和注入速率相关;低渗透储层注水速率越大,需要克服的最大渗流阻力越大;油相粘度越大,最大渗流阻力越大;储层渗透率越低,最大渗流阻力越大。     

胜利油区海上油田二元复合驱油体系优选及参数设计

胜利油区海上油田水驱开发产量呈现逐年下降的趋势,急需转换为二元复合驱方式进行提速增效开发。二元复合驱作为大幅度提高原油采收率和采油速度的有效方法,已经在陆上油田大规模推广应用。但是,由于油藏条件存在差异,海上油田无法照搬陆上油田方案。按照海上油田开展二元复合驱技术要求,通过对多个驱油剂产品的溶解性、热稳定性、抗盐性等关键指标进行优选,得到由聚合物C10与复配的高效活性剂组成的配伍性和稳定性良好的二元复合驱油体系。结合室内物理模拟实验和数值模拟研究,对二元复合驱油技术的注入黏度、注入速度以及段塞尺寸等注入参数进行了优化设计。研究结果表明,该二元复合驱油体系注入0.4 PV之后,采收率提高29.2%,相对于同段塞尺寸单一聚合物驱增加11.3%。数值模拟预测结果显示,在最佳黏度比为0.5、注入速度为0.07 PV/a、最佳注入段塞尺寸为0.42 PV的条件下,与水驱相比二元复合驱可提高采出程度11.6%,最大幅度提高海上油田采油速度和原油采收率。     

管内液体压力对液压冲孔的影响

设计加工了管材液压冲孔试验装置,在该装置上开展了液压冲孔工艺试验.试验结果表明:液压冲孔过程中,管内液体压力越大,冲孔结束后塌陷尺寸越小,提高冲孔过程中管内液体压力,能够有效减小冲孔后的塌陷尺寸;冲孔过程中管内液体压力越大,冲孔结束后断口光亮带所占比例越高,断口质量越好;冲孔结束后的塌陷发生在一定区域内,长度对塌陷发展...     

腐蚀网格对板材性能影响的试验研究

网格应变分析(CGA)技术已被广泛应用于成形难易性评价、模具的调试与修整、冲压件成形质量判定、冲压成形失效分析、仿真结果验证等各方面.电化学腐蚀法是在板材表面蚀刻圆形网格的常用方法之一,这种蚀刻过程会使板材表面产生一定的损伤.为了研究这种损伤是否会对板材本身的力学性能产生影响,选取270,370,440,590 MPa等不同强度级别以及冷轧、热镀纯锌、热镀锌铁合金等不同表面镀层的铜板作为试验材料,进行了蚀刻圆形网格前后板材力学性能的对比试验.分析结果表明,因在板材表面蚀刻网格而造成的这种表面损伤,对板材本身的力学性能的影响并不显著.