空化射流及其在钻井工程中的应用研究

空化射流是人为地将空化和空蚀作用引入水射流中而得到的一种新型高效射流，在相同条件下，它具有比普通射流强得多的清洗和破碎作用。简要介绍了空化射流的基本原理，主要介绍了空化射流的产生方式及其在石油钻井中的应用研究进展。     

聚乳酸(PLA)/皮粉复合材料的性能研究

利用原位熔融接枝共混技术制备了一系列完全可生物降解的聚乳酸/皮粉复合材料。主要研究了不同皮粉含量对聚乳酸/皮粉复合材料微观结构和宏观性能的影响。分别采用红外光谱,偏光显微镜和扫描电镜对聚乳酸/皮粉复合材料的微观结构进行了表征。考察了皮粉含量对聚乳酸/皮粉复合材料的热性能、机械性能以及结晶行为等的影响。研究结果表明:利用硅烷分别对填料皮粉进行活化处理和对基体聚乳酸进行熔融接枝,提高了基体和填料之间的相容性,从而提高聚乳酸/皮粉复合材料的宏观性能,尤其是提高其机械性能。当皮粉含量为15pbw(parts by weight)时,聚乳酸/皮粉复合材料的机械性能最好。     

稀土添加剂对快速镍刷镀层的影响

研究了稀土元素铈对快速镍电刷镀工艺及镀层的影响。结果表明，镀液中硫酸铈加入量为0．3－0．6g/l时，稀土元素可以提高镀层沉积速度，改善镀层表面质量，降低镀层孔隙率，提高镀层硬度，但不降低镀液稳定性和镀层结合力。同时指出，镀层质量的提高是由于稀土元素使镀层的内部组织结构产生了变化。     

可相控声波高压激励系统设计

针对随钻声波具有方位性的可相控声系结构研究的迫切需求,提出了一种可相控激励声波高压激励系统设计方案。系统采用CPLD作为逻辑控制器,可以实现多通道单独激励,产生高达千伏以上的高压激励脉冲,并且对通道间激励延迟时间和脉冲宽度可以精确控制,可调节范围达200μs。可以根据换能器主频和声束偏转角度来合理选择高压激励信号工作参数,本文研究能很好地满足科研及实际应用需求。     

超临界CO2钻井井筒压力温度耦合计算

超临界CO2钻井过程中,井筒温度和压力对CO2的密度、黏度、导热系数、热客等物性参数影响较大,这些参数的变化对温度和压力产生反作用.利用Span-Wagner基于亥姆霍兹自由能的气体状态参数计算方法,建立了超临界CO2钻井井筒压力温度耦合计算模型,并以超临界CO2连续油管钻井为例进行了实例分析.计算结果表明,钻杆压力和...     

基于粒子群优化的半整车半主动模糊PI 控制悬架研究

针对不同路况下车辆悬架力学性能复杂多变的问题,利用数值分析方法研究半整车半主动悬架的性能特征。根据半整车半主动悬架的力学原理,建立半整车半主动动力学数学模型;利用2个模糊PI控制器分别控制车辆的前后轮,得到模糊PI控制悬架系统;利用粒子群算法对模糊PI控制悬架系统进行优化,得到不同悬架的车身质心加速度、车身俯仰角加速度、前后轮变形量与前后悬架动挠度性能参数的变化规律与均方根值,并分析悬架性能参数对车辆性能的影响以及各性能参数之间的内在联系。对2种PI控制悬架的可靠性进行研究,结果表明:2种PI控制悬架性能与被动悬架相比,均有很大改善,且利用粒子群优化后的模糊PI控制悬架的综合性能最好;当车辆在不同的路面行驶时,2种PI控制悬架均具有较好的可靠性。     

脉冲式井下增压钻井装置增压特性研究

基于脉冲式井下增压钻井装置的结构和工作原理,建立了其活塞增压模型,进而对其增压特性进行数值模拟研究。研究结果表明,流体增压是活塞运动和高压喷嘴节流共同作用的结果。当其他条件相同时,高压喷嘴出口流速随转速、活塞行程的增大而增大,并且增大幅度较高,增压压力受这3个因素的影响规律相似;高压喷嘴出口流速和增压压力都随高压喷嘴直径的增大而明显降低;随着钻井液密度增大,高压喷嘴出口流速和增压压力稍微增大。高压脉冲射流的脉冲频率只与转速有关,且随转速增大而增大,其他因素对其没有影响。该研究结果为后续的样机设计和现场试验参数的确定提供了依据。     

综采工作面上隅角瓦斯积聚防治技术研究

针对首山一矿己16、17-12041综采工作面开采过程中反复出现的上隅角瓦斯异常涌出现象,采用现场工程调研的方法展开研究,分析认为井下温度失衡和工作面附近断层破碎带是造成上隅角瓦斯积聚的根本诱因。在此基础上提出底抽巷"穿层抽放"和"本煤层抽放"相结合的联网抽放设计,配合传统的导风帘通风,有效地解决了上隅角瓦斯异常,实现了矿井的安全高效生产。     

超临界CO_2连续油管钻井可行性分析

超临界CO2流体具有接近于气体的低黏度和高扩散系数,同时具有接近于液体的高密度。与氮气、空气、液体、充气液、泡沫等钻井流体相比,超临界CO2流体的密度变化范围较宽,这一特性使得超临界CO2为井下马达提供足够扭矩的同时,还能保证井底的欠平衡状态。即使超临界CO2流体侵入储集层,也不会对其造成伤害,相反还能进一步增大储集层孔隙度和渗透率,降低流动阻力,提高采收率。同时超临界CO2射流破岩速度较水射流快得多,而且破岩门限压力也非常低,在利用连续油管进行超临界CO2喷射钻井时,可大大降低连续油管钻井系统的压力,扩大连续油管的作业范围,更适合小井眼、微小井眼、超短半径水平井、复杂结构井等钻井。超临界CO2连续油管钻井将为钻井带来一次全新的技术创新,也将成为特殊油气藏开发的高效钻井技术。图10表1参15     

多孔式射流钻头流场数值模拟研究

多孔式射流钻头是应用于径向水平井技术的一种新型射流钻头。本文建立了多孔式射流钻头流场计算模型,采用RNGk-ε湍流模型进行数值计算,分析了射流钻头内外不同区域的流场分布情况和局部流动特性。模拟计算结果表明:多孔式射流钻头有效扩大了井底冲击区,有利于扩大成孔直径;反向射流冲刷井壁,可以进一步扩大孔径,其反推力平衡了正向射流的反推力,有利于轨迹控制;反向射流的附壁作用,增大了喷嘴局部阻力系数。射流钻头入口及环空的压力和流量的数值模拟结果与试验测试结果一致。