大位移井井壁稳定三维弹塑性有限元分析

现有井壁围岩应力求解模型大都基于平面应变假设，相对岩石真实应力状态会有一定的误差。在空间坐标变换基础上建立了大位移井井壁稳定分析三维弹塑性有限元模型，将井斜角与方位角的变化转化为井轴坐标系下地应力场应力分量的变化，保证了模型的稳定性。利用所建模型对弹性和弹塑性条件下的大位移井井壁围岩稳定性进行了研究。计算结果表明：岩石在弹塑性条件下能够通过塑性变形吸收更多能量；在相同外载条件下，弹塑性岩石比脆性岩石更稳定。经过现场实例验证，在深部弹塑性地层钻进时，可以采取比常规设计稍低的泥浆密度，即能保持井壁稳定，又可以减少地层伤害。     

利用围压下岩石的凯泽效应测定地应力

随着地层深度的增加，岩石Kaiser效应相对的应力会接近并且超过岩石的单轴抗压强度。此时无法再利用常规岩石Kaiser效应测定地应力，而利用围压作用下岩石的Kaiser效应可测定深部地层地应力。通过对同一深度地层的岩术施加一组递增的围压，研究了围压对岩石Kaiser效应的影响，提出了利用围压下岩石Kaiser效应测定地应力的实验室方法，并且论述了其测定原理。通过系统的实验研究，发现岩石的Kaiser效应相对应的应力与所受的围压呈线性关系，并得到了统计回归直线。将实验结果应用于现场的地应力计算，地应力实验测量结果与现场水力压裂实验结果具有较好的吻合度。从而解决了深部地层中地应室内实验测定问题。     

蠕变地层套管载荷分析研究

研究了蠕变地层中套管载荷的分布规律。首先，件下蠕变地层中套管的载荷。其次，采用有限元方法，将套管看成弹性支撑，采用解析方法确定了均匀地应力条研究了非均匀地应力条件下蠕变地层中套管的载荷。不论是均匀地应力还是非均匀地应力条件，经过足够长的时间，套管载荷都将接近于完全弹性解。同时，通过数值计算，得出了非均匀地应力条件下与现有套管载荷分布规律相反的结论。     

层状岩石断裂能各向异性对水力裂缝扩展路径影响研究

作为一种横观各向同性材料,层状岩石在沿层理和垂直层理方向上其断裂能差异明显。基于能量分析方法,提出考虑断裂能各向异性的水力裂缝扩展路径判定准则,该准则在线弹性条件下可转化为断裂韧性、弹性参数和应力强度因子之比组合的三参数模型。通过包含该准则的Cohesive有限元计算,讨论断裂能各向异性对层状岩石中水力裂缝扩展路径的影响。研究发现,断裂能各向异性是限制水力裂缝扩展的控制因素,且不同岩石存在垂直层理与沿层理2个方向断裂能比的极限值。当垂直层理和沿层理2个方向的断裂能比值小于该极限值时,裂缝穿层扩展;当这个比值在该极限值附近时,裂缝穿层伴有部分偏转扩展;当这个比值大于该极限值时,裂缝仅沿岩层界面扩展。研究结果对优选射孔位置和施工排量、提高压裂的增产效果具有参考意义。     

β-环糊精/KI催化二氧化碳与环氧化合物偶联反应研究

发展高效、绿色、可降解、无毒的催化剂一直是研究二氧化碳与环氧化合物偶联反应的一个热点。研究了β-环糊精(β-CD)/无机盐体系催化二氧化碳与末端环氧化合物的偶联反应,考察了反应温度、催化剂用量和不同金属盐的影响以及催化剂的循环使用性能。结果表明,在150℃、0.9MPa和催化剂用量4 mol%条件下,以KI为催化剂,β-CD为共催化剂,无需任何溶剂就可以使二氧化碳和环氧化合物发生偶联反应,并以很高的收率得到环碳酸酯。     

水平井限流压裂射孔参数优化

水平井限流压裂主要是经过射孔孔眼产生的节流摩阻实现的,因而,裂缝所对应的射孔参数是实现限流压裂的关键。目前,国内外文献关于限流压裂的射孔优化大部分没有结合压裂模型,也没有给出各个射孔簇之间参数的定量关系。文中通过给定水平井段地层和压裂参数,使用拟三维模型计算每一条裂缝所吸收的排量和缝口压力,再结合限流压裂的流量平衡和压力平衡关系,得出了各个射孔簇有效孔眼当量直径间的关系式。计算结果表明:在压裂段储层力学性质和裂缝尺寸设计相同时,每个射孔簇的有效孔眼当量直径从水平井的跟端到趾端依次增加,在孔眼直径相同的情况下,相应的孔眼数和射孔簇的簇长也需要增加;当储层性质变化或者设计缝长不相同时,各个射孔簇的最优孔眼数和簇长可以定量确定。研究结果为限流压裂射孔参数的优化和射孔枪的选择提供了指导。     

我国工业电气自动化的发展现状与趋势分析

文中介绍了我国工业电气自动化的发展现状,今后的发展策略及趋势朝着分布式、开放化、信息化发展。     

可逆终轧机设定模型在安钢炉卷轧机上的应用

介绍了安钢第二炼轧厂炉卷轧机设定模型的基本功能、主要原理,及轧机设定模型在炉卷轧机上的实际应用情况,实践表明,轧机设定模型在轧制力的预估、轧件温度的计算上有较高的精度。为炉卷轧机的品种开发、质量提升提供了技术保障。     

压裂过程中水力裂缝动态宽度实验研究

 裂缝宽度及其变化规律对验证水力压裂模型及指导压裂施工设计具有重要意义。由于水力裂缝宽度比其长度和高度小3～4个量级,且储层埋藏较深,目前尚无法直接测量实际地层中的水力裂缝宽度,仅能大致通过模型估算或数值模拟获得。通过在室内压裂试件中布置单根或多根布拉格光纤光栅(FBG)应变传感器,对类混凝土材料的水力裂缝宽度进行多点同步动态监测,得到不同时刻多点水力裂缝宽度的变化,并依据裂缝宽度变化得到了裂缝扩展速度,从而对水力压裂裂缝扩展中的尺度变化进行了过程描述。实验研究表明,室内水力压裂模拟实验中水力裂缝的宽度为微米级别,裂缝扩展速度为0.1 mm/s量级;在水力压裂过程中,裂缝宽度随裂缝扩展呈现波动式变化,并非随着裂缝扩展单调增加。研究结果对认识水力压裂裂缝的扩展及提升压裂工艺技术具有重要参考价值。     

各向异性地层重复压裂最优时机及影响因素分析

依据低渗透储层力学参数和渗流特点,建立了考虑地层各向异性的固-液耦合最佳重复压裂时机模型,提出了等应力点的概念。对多因素影响下的最佳重复压裂时机的研究表明,远场水平地应力差较小、弹性模量较大、初次裂缝长度和宽度较大、低渗透、初次改造后平均生产压差较大等影响因素对重复压裂产生新缝有利。将影响因素分为3类:①产生重复压裂新裂缝的影响因素;②仅影响最优重复压裂时机的因素;③可以忽略的因素。