高能气体压裂峰值压力影响因素分析

峰值压力是高能气体压裂过程中的一个重要参数,它决定着压裂的有效性和安全性.在探讨高能气体压裂作用过程的基础上,从热力学角度定性地分析了影响压裂峰值压力的因素,为高能气体压裂选择适宜的火药能量特性,确定合理的装药量和装药结构,保证压裂效果和油井安全提供依据.     

高能气体压裂技术在油田的应用

随着人们对油田开采提出了更高的要求，使得高能气体压力技术面临着新的挑战与机遇。本文主要是对高能气体压裂的增产增注机理，脉冲冲击波作用、高能气体在压裂过程中的机械作用、热效应进行探讨分析，并提出相应的策略，希望能够提高为油田增产增注手段，并为企业创造更大的利益空间。     

高能气体压裂合理装药量的设计与应用

高能气体压裂（High Energy Gas Fracture，简称HEGF）作为一项增产技术措施，由于其巨大的优势和潜力，目前已广泛应用于低渗透油田的新井投产和注水井后期改造，在理论研究方面也取得了一定的发展。HEGF是靠高温高压气体来压裂油气层的，存在着很多不确定因素，使得HEGF优化设计和控制的难度很大。在一定条件下，笔者通过建立最高和最低极限峰值压力的定量计算模型，进而为高能气体压裂设计提供指导。     

油气井高能气体压裂P—t测试仪的应用研究

目前，油气井特种增产技术发展很快，且种类繁多，但高能气体压裂技术是一种主要的特种增产技术。而研究压裂过程的压力－时间曲线对深化化其机理，提高其压效果必不可少的重要途径。高能气体压裂采用两种施工工艺；一是电缆下井，液柱压挡，地面点火的施工 是油管送璐顺与液柱复合压挡，撞击引的施工工艺。     

新型高能气体压裂电点火装置的研制

主要介绍了应用于高能气体压裂的新型电点火装置的工作原理、结构、技术特点及现场应用实例,并结合现场应用对其安全、可靠性和施工工艺的完善进行了分析总结,丰富了高能气体压裂施工工艺.     

火药燃烧有毒有害气体产物分析

在密闭容器中用SJ、GT火药模拟高能气体压裂不同燃烧压力下燃烧过程,通过红外光谱测定燃烧产物中有毒有害气体CO、NO的含量.结果表明:在高能气体压裂的压力范围内,SJ、GT火药CO的含量基本不受压力的影响,NO的含量随压力降低而增加;GT火药的燃烧产物中CO的含量低于SJ,NO的含量高于SJ.     

高能气体压裂技术在油田的应用

阐述高能气体压裂的作用机理和特点,并通过在油田的应用总结出现场施工工艺、应用效果和适用范围,为该技术的推广应用提供借鉴.     

水力压裂的支撑剂输送分析

为了研究水力压裂中支撑剂输送过程,本文建立了支撑剂二维输送方程,以及含砂液的二维运动方程。这两个方程考虑了支撑剂沉降,并且采用了含砂液的流态指数和稠度系数与支撑剂体积浓度的函数关系。这两个方程与水力压裂三维裂缝模型中描述裂缝宽度与裂缝面上压力关系的积分方程是耦合的。裂缝延伸判据采用应力强度因子法则。应用有限元方法,模拟了水力压裂中的支撑剂输送过程。计算结果反映了支撑剂输送过程中的输送和沉降。     

石油钻井作业现场压井液密度确定方法

本文对目前压井液密度计算的各种方法进行分析研究,指出了这些方法存在的不足之处,并进行分析,使大家对压井液密度计算有一个明确的认识。     

双峰脉冲压力发生器

本文介绍一种利用火药作为动力源,推动浮动活塞,压缩油液介质使之产生一种双峰压力脉冲,以实现高能气体压裂过程中的脉冲压力模拟并对石油井下电子测压器进行测试信号模拟及动态比对。     

基于大涡模拟方法的多层动网格技术识别平板气动参数

【摘要】从弱耦合的角度出发,对流体计算软件fluent进行二次开发,利用其用户自定义函数(UDFs)描述结构的运动状态并结合动网格技术实现流固耦合。在保证动网格运动速度符合空间守恒法则的条件下,针对固体模型在流场中运动受网格尺寸限制且易造成网格变形过大导致计算失败的问题提出了多层动网格的解决方法。流体动力计算时考虑湍流的作用,采用大涡模拟方法求解N-S方程。数值模拟了平板做单自由度强迫振动的断面绕流流场,通过最小二乘法拟合气动力时程曲线获得气动导数。仿真结果与通过Theodorsen理论导出的平板气动导数具有良好的一致性。     

医疗助力下肢外骨骼设计及动力学仿真分析

针对人体下肢受伤康复等问题,设计了医疗助力下肢外骨骼机器人.对下肢外骨骼系统进行了基本结构设计,把下肢运动分单腿、双腿支撑的不同时期,进行了下肢外骨骼系统动力学计算.通过Lagrange方程,得到各关节力矩计算公式,建立了三维模型,利用基于接口的协同仿真技术并结合ADAMS和MATLAB软件对外骨骼进行联合仿真,得到单腿支撑时期各关节角度变化曲线及力矩变化曲线,对比仿真数据和理论计算数据,验证了理论模型的合理性.通过下肢外骨骼仿真分析设计,为后期下肢外骨骼运动控制及模型制造提供重要数据与理论基础.     

A simplified calculation model for the sliding contact boundaries in a hydrostatic piston mechanism

The objective of this study was to discuss simplified calculation models for the piston/cylinder sliding mechanism in which boundary contact partly occurs invariably. An efficient prediction of the boundary leakage and friction is often needed, such as in a swash-plate axial piston machine whose lubrication test is hard to perform due to the mechanism complexity. In order to model this physically uncertain lubrication regime, two calculation models were compared to compute the lubrication behaviors: “rigid boundary model”, whose theoretical concept was previously reported in the literature, and “elastic boundary model”, newly proposed in this study. Developed numerical algorithms commonly facilitated the simultaneous calculation of body motion and fluid film pressure to observe piston motion, reaction forces, and power loss. The results showed that simulations using the elastic boundary model should be more helpful for the prediction in the earlier development stage than the previous model since the methodology provides much less simulation time than full-order calculation, higher accuracy than the rigid model, and useful engineering parameters such as surface stress. The proposed calculation model can be extended to various asymmetrically loaded reciprocating piston mechanisms for efficiently predicting the lubrication behavior.     

改进滞变阻尼模型的时域计算方法

依据基于复阻尼模型的滞变阻尼模型,创建了改进滞变阻尼模型在复数域内的拉氏运动方程以及对应的时域运动方程.改进滞变阻尼模型克服了复阻尼模型的时域发散问题,并能保证有阻尼自振频率随损耗因子增大而减小.依据外激励加速度的识别方法,结合改进滞变阻尼模型的时域运动方程特点,分别提出了基于傅里叶变换的时域计算方法和基于希尔伯特-黄...     

An Elrod–Adams-model-based method to account for the fluid lag in hydraulic fracturing in 2D and 3D

An efficient method to model the fluid lag in hydraulic fracturing has been developed based on the Elrod–Adams model. The main feature of this method is the absence of the need to explicitly track the free end of the fracturing fluid, but rather, the fluid front is obtained by solving the pressure field (zero for the lag) and an auxiliary field for the entire fracture. An important advantage of this method is that no change of formulation, and hence no contact detection, is needed when the fluid reaches the fracture tip. Moreover, the method works for both the injection phase and the liquid withdrawal phase. Based on the latter case studies can be developed to investigate the quantity of the remaining fluid after the fracturing process in order to assess the environmental impact of fracturing. The method applies to both 2D and 3D problems.     

等轴晶移动对宏观偏析影响的数值模拟

建立了自由等轴晶移动对宏观偏析影响的数学模型,对铸锭凝固过程中的对流和溶质分布进行了数值模拟.在模型中按照临界固相分数将糊状区分为紧密树枝晶和自由等轴晶两个不同的区域.对带冒口铸钢锭的宏观偏析进行了数值模拟,并同实验结果进行了比较.与假设糊状区内固相静止的模型相比,考虑等轴晶移动的模型得到的溶质分布结果与实验结果更接近.在凝固过程中,等轴晶随液体流动并在铸锭的底部中心聚集,在凝固后的铸锭中形成锥形的负偏析.还发现,在铸锭的中心靠上的区域形成正偏析,在铸锭的外部区域形成负偏析.     

基于VOF法的平底结构自由落体入水砰击载荷模拟

应用动网格技术和VOF方法模拟了平底结构的自由落体入水过程和气-液两相流,得到了平底物体自由落体入水过程的运动特性、砰击载荷特性以及入水空泡演化过程。结果表明:整个入水过程中,平底物体在入水瞬间受到来自液面的砰击载荷最大,砰击面的载荷压力分布中间高两端低;砰击载荷随入水初速的增加而增大;平底物体入水空泡破裂后对上表面造成冲击压力。数值计算方法和结果对入水结构安全性和适应性评估具有实际意义。     

AC-HVAF非晶和金属陶瓷涂层在压裂液中空蚀行为研究

采用超声空蚀与电化学测试相结合的方法,对AC-HVAF热喷涂非晶金属和金属陶瓷两种涂层在水力压裂液中的空蚀及交互作用规律进行了研究,分析了耐蚀性和硬度在空蚀时的主导作用,确定了空蚀机理。结果表明,压裂液中KCl恶化了涂层的腐蚀性能,进而影响了空蚀行为。涂层在压裂液中的抗空蚀性能是耐蚀性与硬度结合的双变量函数。空化的力学破坏对高硬度涂层的空蚀过程有显著影响,硬度相对较高的金属陶瓷防护涂层的抗空蚀性能优异。压裂工况下,AC-HVAF涂层空蚀损伤是由于气泡溃灭垂直冲击孔隙或缺陷区域,硬相直接被剥离表面。降低孔隙和提高粘结相结合强度有助于提高涂层在压裂液中的抗空蚀性能。     

基于MRD的水轮发电机组轴系非线性振动控制

考虑多种非线性因素作用下,将磁流变液阻尼器(MRD)引入水轮发电机组非线性振动模型中,建立了基于磁流变液的机组非线性动力模型,研究磁流变液对水轮发电机组轴系振动的影响。通过与传统机组非线性模型进行对比研究,结果表明,使用MRD阻尼被动控制,能够明显改善水轮发电机组系统的动力响应。MRD可以在机组系统周期运动时减小其振幅和速度响应,而不改变其运动形式;并能够抑制某些过渡工况下转速升高后出现的复杂拟周期运动,并减小其振幅波动。