井下压力测试系统的低功耗设计

测取射孔瞬间的动态参数对评价射孔过程具有十分重要的意义,是研究、勘测油田不可缺少的技术。为获得射孔过程中井下的动态压力数据,研制了一种油井测压器。该测压器采用存储测试技术,实时记录射孔及压裂时井下环空压力的变化。测试系统依靠自带电源来保证整个测试过程供电,由于测试系统受到体积的限制,电池体积和容量也较小。针对实测环境对石油井下测试系统进行了低功耗设计,其总体功耗计算和实测结果表明,该测试系统满足井下压力测试方法的要求,从而验证了低功耗设计的有效性。     

存储式石油射孔、压裂测试系统的设计

存储式油井测压仪(P-T仪)是存储测试技术,特别是新概念动态测试技术在民用领域的一个重要应用。可以自动采集和监测射孔、压裂产生的压力参数,并通过专用软件处理分析测量数据,了解和评价射孔作业效果。本文在分析了井下测试环境的基础上提出了测试要求和设计方案,实践证明该测试方案是正确、可行的。目前,该仪器已经广泛应用于大庆、辽河、长庆、胜利、玉门等大油田。     

导向钻井下行指令传输的井下接收装置研究

在变钻井液排量三降三升脉冲传输方式下,利用井下涡轮电机实现对下行传输指令的接收.简述了变钻井液排量三降三升编码传输的方案,构建了五位脉宽指令编码方式.针对井下特殊环境,提出了井下检测接收装置设计要求,给出了井下涡轮电机的内部结构及工作原理,设计完成了与井下涡轮电机配套的检测电路.通过水力驱动实验,研究了钻井液排量与电机输出电压之间的动态关系,实现了对三降三升下传指令的地面模拟实验及井下接收测试试验.实验结果表明井下涡轮电机的检测电压与钻井液排量呈线性关系,采用井下涡轮电机作为井下接收装置可以准确再现地面发送的下传编码指令,测试证明该井下接收装置是可靠且可行的.     

井下小型永磁发电机的结构与特性对比研究

井下环境对发电机有一些特殊要求。永磁发电机体积小,能量密度大,适宜于井下运行。该文针对径向磁路和轴向磁路两种结构的永磁发电机进行了研究,通过磁场计算和样机测试,进行了结构和性能方面的对比。该文的工作对井下小型发电机的选用具有一定的指导意义。     

油水井电磁探伤技术与应用

电磁探伤测井技术是根据电磁感应原理检测井下套管的技术状况,确定套管的厚度、裂缝、变形、错断、内外壁腐蚀及射孔质量,可定性定量评价井下套管质量分布,以指导作业工艺方案的制定。根据瞬变电磁法的检测原理和特点,设计了套管检测系统的总体结构方案;探伤仪三个电磁探头通过X、Y和Z三轴向排布设计,测试时在井下套管中产生纵向涡电流和径向环电流,实现了对所测井段信息的全方位覆盖;并运用反演算法与快速解释方法实现了对套管完整性和损伤形态的快速准确描述。此外,该技术采用非接触式连续快速测量的方式,在油田大规模套损普查方面更具优势,胜利工程院研发的电磁探伤测井技术现已在胜利油田现场成功应用120余井次,测试施工成功率达96%,解释准确度符合率达95%以上。     

潜油电泵井下监测仪的滤波系统设计

井下潜油电泵机组在PWM变频驱动运行过程中,尤其是在逆变器和井下电动机之间采用长线传输时。会在井下电动机端产生很高的共模电压,会损害井下电路。同时产生严重的电磁干扰影响测试仪器的正常工作。研究PWM逆变器驱动电动机产生共模电压的原因,提出在电动机星点和井下电动机之间采用LC功率滤波器对其进行消除和抑制,保证井下监测仪器的可靠运行。     

水中脉冲激波对模拟岩层破碎试验

采用重复频率液电脉冲激波轰击油气井射孔及附近岩层,可提高油气井的固有渗透率,增加油气产量。本文建立水中大电流脉冲放电激波试验平台,构建电气、激波及光学等监测系统,分析水中脉冲激波与电弧膨胀及空腔运动的对应关系;分析液电脉冲激波能量的转换效率及频谱特性,采用混凝土试样模拟油气井护套及射孔周围岩层。测试了激波强度及放电次数对射孔堵塞物的清理效果,模拟了激波对岩层的造缝效果。试验结果表明,采用重复频率液电脉冲激波轰击射孔堵塞物及作用周围岩层,能够有效解除油气井的堵塞,增加岩层裂缝,提高油气产量。     

一种电动机远程控制电路

分析了目前煤矿井下电动机远程控制电路存在的自起动问题,设计了基于闭锁型继电器的电动机远程控制电路,并对电路进行了测试。测试结果表明,该电路能够识别控制线路所可能发生的各种故障,并且在任何情况下均不会发生自起动现象,提高了煤矿井下电动机远程控制电路的安全性与可靠性。     

基于Zigbee的井下人员定位监测系统的设计与研究

针对目前井下人员定位系统功能单一,组网能力较弱并且容易出现漏检的情况,设计了一种基于Zigbee技术的人员定位监测系统,并对适合Zigbee技术定位系统的RSSI测距算法进行了差分修正,提高了定位系统的准确度,同时设计了系统的网关和定位流程,使整个系统能更好地满足井下人员定位的需求。通过上位机Z-Location的实验测试,得到了较为理想的测试效果。     

智能连锁型速断保护新方案

研究了井下供电系统越级跳闸的产生原因,利用井下供电系统的特点,提出一种新型的智能连锁型速断保护方案,详细介绍了其实现方法及其各级电流保护配合过程。测试结果表明,该方法显著提高了矿井供电系统的安全水平。     

高压油井线路无功补偿措施分析与改进

分析了油井负荷特征和现行无功功率补偿措施的优缺点;提出了一种通过低压无功功率补偿方法来提高高压线路cosφ,以有效降低高压油井线路损耗的技术方案;该方案与现有高压分散补偿方法相比,在投资和效果方面基本一样,但能克服现行补偿措施存在的一些重大缺点.     

单片机在油井计量站测控系统中的应用

采用80196单片机作为中心智能部件,对油井进行两相分离测气、测油,同时测量原油含水率的控制系统,文中介绍了工作原理及在油田计量领域中的应用。     

基于无线网络及GPRS的油田监控系统设计

为实现对远程采油矿区的监控,提出了一种基于小型无线传感器网络与GPRS网络相结合的设计方案。使用微控制器ATmega128和CC1101射频芯片实现SimpliciTI网络协议无线组网,配合现有的GPRS网络组成了一种全新的远程油田监控系统。通过实际组网测试,验证了设计方案的可行性。该方案具有可移动性、组网方便、受地理环境因素干扰较小等优点,具有广泛的应用前景。     

基于轮系的动过滤井下采油筛管的流场分析与动力计算

动过滤井下采油筛管是利用抽油泵工作时井底流体的动能使筛管的叶轮产生驱动力矩,通过传动装置带动辗辊转动,实现筛管的防砂和过滤。在工作条件下,作用于叶轮上的动力矩能否使得筛管转动是决定筛管设计成功如否的关键。基于计算流体动力学（CFD）软件,对筛管流场进行了分析计算,获得了工作条件下的叶轮轴的动力矩,验证了所设计的筛管结构是合理的。分析了影响流场的主要参数,结果表明,较多的叶片数、较大尺寸的入口直径以及较小的叶轮高度能产生较大的动力矩,这对于筛管的结构优化具有一定的意义。     

单桩式基础应用于我国海上风电的可行性探讨

结合国外海上单桩式基础建设成果,对比我国浅海地区地质地貌条件,分析得出单桩式基础优于其他基础形式,更加适用于我国浅海海域的风电开发。通过借鉴江苏如东潮间带风电场二期单桩基础建设经验,对单桩基础在我国海上风机建设的可行性与适用性进行了论述。通过对荷载、设计方法、桩基制作能力、施工方案的全面分析,阐述了该种基础形式在我国应用的可行性,为未来我国大规模海上风电建设提供有益参考。     

Study on the Propagation Law of Shock Wave Pressure in Tunnels with Different Materials

The propagation of shock wave pressure in the tunnel is greatly affected by the tunnel structure, shape, material and other factors, and there are great differences in the propagation law of shock wave pressure in different kinds of tunnels. In order to study the propagation law of shock wave pressure in tunnels with different mate-rials, taking the long straight tunnel with the square section as an example, the AUTODYN software is used to simulate the explosion of TNT in the concrete, steel and granite tunnel, and study on the variation law of shock wave pressure in tunnels with different materials. By using dimensional analysis and combined with the results of numerical simulation, a mathematical model of the propagation law of shock wave pressure in the tunnel is established, and the effectiveness of the mathematical model is verified by making the explosion test of the warhead in the reinforce concrete tunnel. The results show that the same mass of TNT explodes in the tunnel with different materials, and the shock wave overpressure peak at the same measuring point is approximate in the near field. However, there is a significant difference in the middle-far fields from the explosion center, the shock wave overpressure peak in the steel tunnel is 20.76% and 34.82% higher than that of the concrete and the granite tunnel respectively, and the shock wave overpressure peak in the concrete tunnel is 24.91% higher than that in the granite tunnel. Through the experimental verification, getting the result that the maximum relative deviation between the measured value and the calculated value of the shock wave overpressure peak is 11.85%. Therefore, it is proved that the mathematical model can be used to predict the shock wave overpressure peak in the tunnel with different materials, and it can provide some reference for the power evaluation of warhead explosion in the tunnel.     

多孔介质流场的热模拟方法

随着工业技术的迅速发展,多孔介质的强化冷却问题已成为工程上及热交换领域里的热门课题。对于多孔介质性能的研究,不仅要关注其散热性能等宏观方面的作用,同时也要考虑其内部流场作用等微观方面的影响。可建立流体力学的数学模型以模拟多孔介质的内部流场,主要从流体力学和热力学的角度对多孔介质的内部流场进行模拟。该方法在较简单模型下的优势并不明显,但在复杂的多孔介质模型中,可简化模型及边界条件的设置,减少建模的时间。     

基于区块链的水利工程施工管理平台架构

近年来,水利工程管理信息化程度逐步提高。然而,目前尚无法完全实现无纸化,除了网上填报数据外,还需要填写纸质表单进行审批签字和存档,这无疑增加了重复工作,也限制了信息化的进步和发展。此外,集中式的数据库管理方式也使得系统中的数据易于篡改,这使得信息化在工程质量管理方面的作用难以充分发挥。区块链采用分布式存储技术及链式数据结构,在数据防篡改、可追溯性等领域具有很大的潜力。本文基于区块链技术对水利工程的施工管理进行探索,给出施工管理平台的节点组成,定义了水利工程施工过程中不同的交易类型,给出了交易及区块的数据组成,设计了系统的区块链结构及整体架构。根据典型工程场景,给出了系统的应用案例,为区块链技术在水利工程中的应用提供思路。     

赣江尾闾河网地形变化对洪季水动力的影响北大核心CSCD

为探明在新水沙条件和人类活动的影响下赣江尾闾河网地形变化与洪季水动力特征变化的关系,以1998—2020年为研究时段,基于1998、2013、2020年河道地形,分别建立一维河网数学模型,复演赣江98特大洪水,研究不同时期地形变化对洪季水动力特征的影响。结果表明:赣江尾闾河网的整体下切使水位流量关系右移,洪期各支洪峰流量整体增加,相同水位下,外洲站来流增幅超过50%。1998—2020年期间,南支地形下切幅度大于其他各支,地形不均匀下切导致尾闾河网节点分流比改变,整体上主支与南支分流增多、中支与北支分流减少。各支流速变化剧烈,主支下游流速增幅超过1 m/s。本研究可为河道整治规划、堤坝防护和灾害预防提供一些技术参考。     

都江堰枢纽分流规律研究

根据都江堰枢纽区67年的实测流量资料分析了都江堰鱼嘴和宝瓶口的分流规律。1949年以前的十多年间,春灌期内江分流不到五成,而在主汛期则接近六成,说明“分四六”的法则并不确切。1974年修建外江闸以后,春灌期内江分流接近75%,而汛期只有37.5%,鱼嘴分流比历史传说的“分四六”还要优越。宝瓶口的引水量受飞沙堰、人字堤维护及凤栖窝淘淤的影响,1992年建成工业引水挡水闸后10年没有淘淤,同样保证了宝瓶口的引水。外江闸和工业引水挡水闸的修建,极大地改善了都江堰的分流条件,对春灌引水和汛期防洪都提供了基本的保证。