深层气井带伸缩短接测试管柱设计与应用

伸缩短接能有效改善测试管柱的受力状况，提高测试作业成功率，越来越广泛地应用到深层气井作业中，但如何对带伸缩短接测试管柱进行力学分析和优化设计，已经成为困扰现场作业工程师而又急需解决的技术难题。为此，首先建立了伸缩短接力学分析模型，在此基础上建立了带伸缩短接测试管柱在封隔器内不能移动情况下管柱、封隔器以及封隔器处套管的受力分析数学模型，并针对深层气井特点建立了管柱强度校核方法，为伸缩短接启动载荷计算、安装位置确定、长度设计以及管柱优化设计提供了理论依据。将研究成果应用于川东北元坝2井，对测试管柱重新设计后，使原本无法满足施工要求的测试管柱满足了高温高压深层气井的施工要求。     

高压深井分段改造管柱封隔器间压力预测及应用

针对高压深井分段改造过程中封隔器间环空压力下降造成的改造管柱和封隔器受力状况恶化问题,基于能量守恒原理和井筒传热理论,建立了考虑摩擦生热和对流换热等影响的注入工况井筒温度场二维瞬态预测模型,并分析了井筒温度和压力变化对封隔器间环空体积的影响;然后结合井筒温度瞬态预测模型、环空流体PVT状态方程、油管柱径向变形计算模型和地层瞬态渗流方程,建立了典型高压深井封隔器间环空压力预测模型。最后,以塔里木油田1口高压气井为例开展了封隔器间环空压力预测。分析结果表明:常规设计方法认为安全的管柱,考虑封隔器间环空压力下降后就存在非常大的失效风险,高压深井分段改造管柱设计过程中必须充分考虑该因素。该研究成果为高压深井分段改造管柱的优化设计提供了新思路。     

稠油井有杆抽油系统动态数值预测

通过分析油管内液体的流动规律,建立了稠油抽油机井各粘滞摩擦力精确计算模型,进而导出稠油井阻尼系数的计算方法.通过实例计算验证了该预测模型的准确性.     

共表达谷氨酰-tRNA还原酶增强染料脱色过氧化物酶在大肠杆菌中的表达活性

染料脱色过氧化物酶(dye-decoloorizing peroxidase,DyP)属于以血红素为辅基的新型过氧化物酶类,常因缺乏辅因子而导致催化活性低。将来源于褐色嗜热裂孢菌(Thermobifida fusca)的染料脱色过氧化物酶基因(TfuDyP)与大肠杆菌谷氨酰-tRNA还原酶基因(hemA),构建重组质粒phemA-DyP,转化至E.coli BL21中进行共表达。分别以2,2-联氮-二(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)和顽固性染料活性蓝19(RB19)、溴酚蓝、溴甲酚绿为底物检测TfuDyP的催化活力以及染料脱色效率。结果表明,诱导后的共表达菌株pAD胞内血红素含量为9. 8μmol/L,而单独过表达基因TfuDyP的菌株pD仅为3. 4μmol/L。TfuDyP纯酶的全波长扫描分析表明,在菌株pAD中DyP酶与血红素的结合度相比pD有较大幅度的提升。pAD菌株表达的DyP酶活力较pD菌株提高了110%,酶活力的提高使其在染料脱色应用方面也得到增强。在pAD菌株培养基中分别添加谷氨酸(Glu)、FeCl2使得胞内血红素含量、DyP酶活力和染料脱色效率比未添加时进一步提高。以上结果为TfuDyP的功能开发奠定了基础,同时也为其他血红素依赖性过氧化物酶的研发提供借鉴。     

超深气井完井管柱屈曲行为研究

超深高温高压气井由于井筒温度高、压力高,井下管柱屈曲风险高,易造成管柱失效或冲蚀加剧等问题。通过超深高温高压气井管柱静力学分析发现热生产和热关井两个工况下管柱屈曲风险最大。鉴于此,针对热生产与热关井工况建立了用于分析两种苛刻工况下全井段油管柱屈曲问题的有限元力学模型,定量得出两种工况下全井段油管柱的屈曲形态、横向位移、油管柱-套管接触力、弯矩与扭矩等力学参数。研究结果发现:在热生产工况下,油管柱发生了不稳定的屈曲形态,在油管柱屈曲段的上部与下部位置,油管柱与套管的接触较为密集;在热关井工况下,油管柱相对只发生了轻微的纯正弦屈曲。所建立的模型可用于油管-套管屈曲损伤失效分析,可为优化现场生产工艺和延长油管柱寿命提供理论依据。     

白象山选厂自动化技术产线升级方案及应用研究

白象山铁矿为了实现以网络链路搭建为承载链接,针对管理业务流程及信息化现状,通过无线传输、信息传输、数据传输、网络交互等技术手段,将矿山生产中的数据进行采集、存储、加工、传输,在硬件和软件系统升级的基础上,从生产工艺流程自动化升级、数据采集及三维管控系统等方面进行了自动化技术产线升级方案及应用研究,提高了业务管理效率,优化了生产管理流程,降低了生产综合成本,实现了利润最大化。     

大肠杆菌过氧化物酶EfeB在细胞氧化应激中的作用

为了阐明过氧化物酶EfeB对大肠杆菌胞内氧化应激调控的影响,对编码基因efeB进行了同源重组敲除及同源过表达,考察了菌体生长、丙二醛浓度及胞内活性氧水平的变化,并进一步比较了efeB过表达菌株中与氧化胁迫相关基因efeU、efeO、sodA、oxyR、katE和细菌重组修复基因recA在正常和过氧化氢刺激下的表达水平变化。结果表明:过表达efeB对菌体生长有促进作用,过表达菌株Eco/pEE胞内的丙二醛含量相比出发菌株(223.79 nmol/g蛋白)下降了85%,胞内活性氧是出发菌株的1.36倍,同时katE下调了87.62%,efeU、efeO、sodA、oxyR、recA分别上调3.88、1.33、2.48、1.95和1.49倍,过表达菌株Eco/pEE在过氧化氢刺激条件下,katE进一步下调了94.81%,recA进一步上调了8.09倍;反之,菌株缺失efeB生长减缓,胞内丙二醛的含量是出发菌株的1.15倍,胞内活性氧是出发菌株的0.5倍。以上结果提出了大肠杆菌EfeB在细胞氧化应激下新的生理功能。     

镧沸石控制人工湖泊沉积物磷释放的试验研究

环境条件的变化会引起沉积物中的磷向上覆水释放,从而引发富营养化。投加镧系钝化剂可以有效控制沉积物中磷的释放。然而,目前应用最为广泛的锁磷剂Phoslock■存在着La~(3+)释放的风险;此外,由于锁磷剂吸附量较小,形成的钝化剂层较厚,氧气从上覆水向沉积物的传质也会被阻碍。使用具有较大吸附量和较低La~(3+)释放风险的新型材料——镧沸石作为钝化剂,考察了其对人工湖泊沉积物中磷释放的控制效果。通过等温吸附线和Langmuir模型拟合,发现镧沸石对磷的最大吸附量为71.94 mg/g,是Phoslock■的7倍。吸附动力学试验表明,镧沸石对磷的吸附速率较快,0.5 h内可以利用81%的吸附位。磷形态分析发现,镧沸石吸附的磷85%以上为酸溶态或残渣态磷,说明其与磷的结合具有较好的稳定性。投加镧沸石后,沉积物中磷在p H值为10.8时的释放量可以降低30%;厌氧条件下沉积物中磷的释放可以被镧沸石完全抑制。40 d模拟钝化试验发现,投加质量百分比1.65%的镧沸石可以显著降低上覆水中溶解性可反应磷(SRP)和总磷(TP)的浓度,其中SRP浓度的降低幅度大于TP。模拟钝化试验中,非稳定形态的磷被转化为较为稳定的酸溶态磷和残渣态磷。结果表明,镧沸石在沉积物内源磷控制方面具有良好的应用前景。     

掘进机转向施工的数学建模及推广应用

目前煤矿井下采用综掘工艺施工巷道期间普遍存在掘进机转向施工进度慢，安全管理难度大，过于依赖掘进机司机的操作经验而没有可靠的计算方法的问题。为掘进机转向施工提供可靠的数值计算方法并安全高效地完成掘进机的转向施工,采用简化掘进机转向施工的运行轨迹，并结合数学建模的方法进行研究。通过数学运算，求出了掘进机转向施工期间扩帮作业的最小范围和长度计算公式。该计算公式对掘进机转向施工具有重要的指导意义。     

实体膨胀管膨胀力影响因素数值模拟

根据弹塑性有限元理论,建立了膨胀套管膨胀所需膨胀液压力与摩擦因数、膨胀率、膨胀锥锥角的非线性接触的有限元力学模型。通过所建模型的求解,对膨胀液压力的影响因素进行了深入研究,并定量分析了摩擦因数、膨胀率、膨胀锥锥角对膨胀力的影响规律。研究表明:在其他条件相同的情况下,膨胀液压力随摩擦因数或膨胀膨胀幅度增加而线性增大,随膨胀锥角的增大,膨胀液压力呈现先减小后增大的规律。此研究为膨胀工艺的设计提供了理论参考。