抽油杆柱与油管偏磨机理及偏磨点位置预测

结合油田生产实际,对抽油杆柱与油管系统的磨损介质类型和磨损机理进行了分析,建立了抽油杆三维力学综合分析模型,利用VisualBasic6.0语言和Matlab6.0语言开发了相应的仿真分析软件系统,并进行了三维井眼轨迹对抽油杆柱受力变形的影响研究。利用该软件系统,可以确定抽油杆柱与油管严重偏磨点的位置。使用新型抗摩擦接箍,可使定向井抽油杆柱偏磨的程度大幅度下降,从而节省修井时间并提高油井寿命。     

变密度旋拧射流的线性稳定性分析

用正则模方法研究了变密度无粘旋拧射流线性稳定性特征。对于离心稳定的基本流速度剖面,在解析地得到色散关系之后,分析了不同参数情况下各种失稳机制在流场中的作用,考察了表面张力、旋拧、密度比等因素对扰动增长率的影响。     

纳米流体对储层润湿性反转提高石油采收率研究进展

储层岩石的润湿性对于石油采收率至关重要,近年来纳米流体润湿反转技术在提高石油采收率方面的应用得到了广泛关注,并取得了一系列成果。本文首先介绍了利用纳米流体对储层润湿性反转在提高石油采收率方面的应用,包括提高水驱效率和降压增注,其次归纳了润湿性变化的实验评价方法并分析影响纳米流体润湿反转效果的因素,表明纳米材料性质（类型、尺寸、浓度）和地层环境（温度、矿化度）均有不同程度的影响。然后阐述了纳米流体改变储层润湿性的机制,认为其包含纳米流体润湿铺展和纳米颗粒岩石壁面吸附的双重机制。最后指出运用此技术存在的问题和难点,并对以后的研究方向进行了展望。     

高压电缆接头界面压力测试研究

为准确测量高压电缆接头的界面压力以保障接头电气性能良好,设计了橡胶件界面压力测试装置,它采用一个与电缆外径相同的铝质薄壁管,在内部粘贴应变片,用电测法测量橡胶件施加载荷时内壳壁的应变量,再利用有限元分析获得外壁界面压力值。结果表明,设计的测试装置可操作性良好,测试精度满足要求。     

轴向运动弦线横向振动的控制:能量方法

基于行波能量的传输原理,研究轴向运动弦线耦合系统的纵向振动控制。通过使系统的能量耗散最大而获得的控制器最优控制参数,使系统的能量达到最小值,从而达到控制弦线横向振动的目的。采用有限差分法进行数值模拟的结果证实此方法的有效性。     

基于密封性能要求的超深井钻柱极限提升力的确定

为了评估大轴向载荷作用下的钻杆接头密封性能,保证钻杆接头的使用性能,采用三维有限元方法建立了双台肩钻杆接头高精度有限元模型,研究了钻杆接头的密封机理,并分析了其在上扣扭矩和轴向拉力作用下的力学特性。研究结果表明,双台肩钻杆接头的密封以主台肩、副台肩为主,只有当上扣扭矩使主、副台肩上产生一个合理的接触压力后,才能保证接头的密封性能;轴向拉力的作用将降低主、副台肩上的接触压力,从而影响接头的密封性能;当轴向拉力超过2 500 kN时,主、副台肩将失去密封性能,从而增加接头发生应力腐蚀的风险。该研究结果对超深井钻杆接头使用性能的提高和钻柱极限提升力的确定具有一定的参考价值。     

疏水纳米颗粒在油层微孔道中的吸附机制

基于对疏水纳米颗粒在储集层微孔道系统中的受力分析,建立了作用对象问的微观作用能数学模型,计算了疏水纳米颗粒和水分子所受的微观作用能量级,进而阐述了两者的竞争吸附机制.计算结果表明,疏水纳米颗粒受到的综合作用为指向孔壁的引力作用,总作用能量级约10-18～10-17J,是水分子与孔壁的作用能量级的103倍左右,在竞争吸附中占绝对优势,这使得疏水纳米颗粒可以突破孔壁表面的水化层并与孔壁产生牢固吸附.通过扫描电子显微镜和能谱仪检测了疏水纳米颗粒在岩心孔壁的吸附状况.结果显示,经纳米液处理过的岩样表面具有大量纳米颗粒组成的微结构,说明纳米颗粒确实突破了水化层并在岩心孔壁形成了吸附层.     

岩盐地层中水泥环弹性模量和厚度对套管强度的影响

采用有限元法研究了岩盐地层中水泥环的弹性模量和厚度对套管强度的影响规律.将"套管-水泥环-地层"简化成一个平面系统,以等效的弹性地层代替蠕变的岩盐地层,并将地应力分为均匀和非均匀两种情况,而将水泥环的弹性模量和厚度设为可调参数.研究结果表明:在"套管-水泥环-地层"系统中,最大应力总是发生在套管的内壁;当水泥环的厚度一定时,其弹性模量存在一个中间值,等于该值时套管中的最大应力达到峰值;单纯增加水泥环的厚度不一定能够改善套管的受力状况,有时甚至会恶化,只有当水泥环的弹性模量大于一定数值后,增加其厚度才能改善套管的受力状况.     

基础不均匀沉陷诱发车-桥耦合动力学建模与分析

探讨基础不均匀沉陷条件下车桥系统的动力学建模问题。利用傅里叶级数将沉降三角坑分解成一系列谐波激励函数,导出由沉降差所致轨道不平顺的力学激扰模型,考虑系统轴向力的影响,应用达朗贝尔原理和振型分解方法建立车-桥系统耦合动力学方程。数值分析了基础沉陷量、桥梁轴向力、车速和结构动力参数等对系统动力学特性的影响。研究表明：沉陷量越大,系统响应的振动幅值越大,过大的局部沉陷量还会伴随着明显的动力冲击,在许多情况下桥梁轴向力对系统横向振动的影响不可忽略。     

轴向受载粘弹性Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁横向自由振动

用复模态分析方法研究了在两端简支和固支边界下,轴向受载粘弹性Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁自由振动的固有频率、衰减系数和模态函数的特性,给出了模态函数的正交性条件。通过数值算例,讨论了长宽比、轴力和粘弹性系数对梁的固有频率、衰减系数和模态函数的影响。数值结果表明增加轴力使梁的固有频率变大、模态函数幅值变小,但衰减系数变化不明显;粘弹性系数的增大对梁的固有频率与模态函数幅值影响较小,而衰减系数明显增大。