CO2注入井封隔器早期密封失效机制研究

为了揭示CO_2注入井中性能优良的氢化丁腈橡胶封隔器早期密封失效的机制,根据失效井的特征分析以及CO_2的相态特点,提出实现恒定泄压速度的室内实验方法,并对不同CO_2泄压速度下橡胶表面进行形貌观测和力学性能测试分析。结果表明:随着泄压速度的增加,橡胶表面出现了小气泡、大气泡甚至气泡破裂等龟裂现象,橡胶的密封性能均明显变差;注气井突然泄压时,橡胶内部的气体在短时间内无法渗出,其在内外压差作用下会膨胀形成气泡甚至爆裂,这是造成CO_2注入井封隔器早期密封失效的主要原因。为了防止封隔器的早期密封失效,推荐现场井口泄压速度控制在5 MPa/h以内。     

一种多环境适用的交通标志识别模型

交通标志识别对于自动驾驶和辅助驾驶系统中非常重要,但大多数相关研究仅局限在白天场景的识别,若用于夜间,光强差异太大会导致识别准确率显著下降。为解决该问题,文中提出了光强分类模型,可根据光强强度划分场景识别标志牌,保证夜间较高的识别率。该模型通过KNN和SVM构造邻接矩阵和训练特征向量来判断分场景处理出的ROI,从而确定具体标志牌种类。实验证明,该模型在不同环境下识别准确率高达98.1%。     

基于机器视觉的多机械臂菠萝采摘机器人设计与试验

针对菠萝智能机械化采摘需求，研究一种基于机器视觉的多机械臂菠萝采摘机器人。根据菠萝茎秆较脆的特点，设计一种由V形悬臂、切刀及挡板组成的推剪式末端执行器，实现菠萝果实与茎秆的分离；设计由多个两自由度机械臂组成的机器人，每个机械臂可带动末端执行器在菠萝垄体的高度、长度和宽度方向上移动；为实施智能采摘，应用深度神经网络YOLOv5检测菠萝果实，通过三维点云分析获得菠萝采摘点位置。结果表明：菠萝果实检测精度为97%，检测召回率为95.75%；在实验室环境下菠萝采摘成功率为90%，平均成功采摘时间为5.4 s，验证了该机器人结构的合理性。     

胶结型天然裂缝对水力压裂裂缝延伸规律的影响

为确定致密砂岩储集层中天然裂缝在水力压裂裂缝网络形成中的作用,采用渗流-应力-损伤耦合方法建立数值模型,并运用Monte-Carlo模拟方法,在数值模型中生成裂隙网络模型,研究天然裂缝方向、天然裂缝强度、水平主应力差、压裂液注入速率以及压裂液黏度对水力压裂裂缝延伸规律的影响。结果表明,天然裂缝与最大水平主应力夹角为30°~60°时,形成的水力压裂裂缝最为复杂。天然裂缝强度增大不利于分支裂缝和转向裂缝的产生,低水平主应力差条件下,天然裂缝展布方向主导水力压裂裂缝的延伸;在高水平主应力差条件下,应力主导裂缝网络的延伸;当水平主应力差为3.0~4.5 MPa时,水力压裂裂缝复杂程度最高,延伸范围最大。增大压裂液注入速率,会促进复杂水力压裂裂缝网络的形成;适当提高压裂液黏度,可以促进裂缝的扩展,但是当黏度过高时,裂缝仅在射孔周围有限范围内形成复杂裂缝网络。     

CO2对水泥石腐蚀机理及密封性的影响研究进展EI北大核心CSCD

CO2对水泥石的腐蚀加剧了长期埋存与驱油期间CO2沿井筒逃逸的风险,CO2环境下水泥石的长期密封完整性是制约该项技术能否顺利实施的关键。总结了CO2对水泥石的腐蚀机理,重点阐述了CO2对水泥石的腐蚀规律、水泥石物性的变化规律及其内部各反应区域的特征,并在此基础上分析了CO2腐蚀对水泥石微裂缝渗透率的影响机理及自密封条件,最后根据目前的研究现状展望了该领域未来的发展方向。     

CO_2对水泥石腐蚀机理及密封性的影响研究进展

CO_2对水泥石的腐蚀加剧了长期埋存与驱油期间CO_2沿井筒逃逸的风险,CO_2环境下水泥石的长期密封完整性是制约该项技术能否顺利实施的关键。总结了CO_2对水泥石的腐蚀机理,重点阐述了CO_2对水泥石的腐蚀规律、水泥石物性的变化规律及其内部各反应区域的特征,并在此基础上分析了CO_2腐蚀对水泥石微裂缝渗透率的影响机理及自密封条件,最后根据目前的研究现状展望了该领域未来的发展方向。     

专用取套工具弧形扶正块参数优化设计

斜井取套施工中,为防止套管与套铣管柱内壁发生磨损,所使用的套铣头内壁安装有滚珠式凸形扶正块,但该设计不仅存在滚珠失效而无法滚动的风险,更为严重的是在点接触形式下往往产生较大的接触应力,使得套管极有可能发生塑性破坏,这2种因素驱使下极易切坏套管导致取套施工失败。本着改变扶正块与套管接触形式的目的,在轴套式套铣头改进方案的基础上,提出了弧形扶正块的设计构想,基于两者接触时的力学条件及几何关系,实现了扶正块最小宽度及最小个数的参数优化,从提高修井液流速的角度实现了高度与宽度的匹配,从而减小两者间的接触应力,为安全取套施工的顺利进行提供保障。     

夹层型致密储层密切割压裂多裂缝同步扩展机制

松辽盆地夹层型致密储层天然裂缝不发育且储层脆性较低，复杂缝网难以形成，同时储层纵向上砂层发育、泥岩夹层薄、隔层遮挡能力弱，裂缝纵向扩展受限，储层改造效果较差。针对以上问题，利用三维晶格方法建立夹层型致密砂岩储层多裂缝扩展模型，模拟不同地质因素和工程因素条件下的多裂缝同步扩展规律。结果表明：垂向应力差、夹层弹性模量以及界面强度与多裂缝纵向扩展能力正相关；15.0 m的簇间距既能保证多裂缝在纵向上穿透夹层沟通产层，又能保证多裂缝在横向上的充分扩展。相比8,12 m³/min的泵注排量所形成的多裂缝，虽然总长度略微减小，但能够保证3簇裂缝都有比较理想的纵向扩展能力，从而提高了裂缝沟通面积。压裂液黏度与裂缝纵向扩展能力正相关，与横向扩展能力负相关。因此，建议现场前期采用高黏度压裂液(21 mPa·s以上)，促使裂缝垂向扩展，后期采用低黏度压裂液(1 mPa·s左右)使多裂缝尽可能向远端扩展，提高压裂效果。