膨胀波纹管在大牛地气田定向井段的应用

为了将Φ149.2 mm膨胀波纹管用于封隔大牛地气田定向井段易坍塌地层,采用有限元模拟和室内试验相结合的方法,分析了膨胀波纹管的外径、最大等效应力和最大等效塑性应变随井眼条件和膨胀压力变化的规律。室内研究结果表明,Φ149.2 mm膨胀波纹管满足大牛地气田定向井段应用的要求。Φ149.2 mm膨胀波纹管在大牛地气田PG22井和DPT-112井进行了应用,成功封隔了定向井段煤层和泥岩互层等复杂地层。其中,PG22井中封隔段长为109.00 m,井斜角59.72°~73.69°。膨胀波纹管在大牛地气田定向井段的成功应用,表明膨胀波纹管具备封隔大斜度井中复杂地层的能力,为提高井下作业安全提供了一种新的技术手段。      

直排式真空预压法加固黄骅港吹填软土地基效果

以河北黄骅港某软基工程为例,阐述了直排式真空预压法进行软基处理的方案,并结合监测数据及检测成果,对直排式真空预压法处理吹填软土的特性进行了分析,为该地区类似工程提供了借鉴。     

SiO_2、Al_2O_3、ZrO_2对磨副材料对离子渗氮工业纯钛TA2磨损性能的影响

研究了离子渗氮处理工业纯钛TA2与硬质材料对磨的磨损性能。采用球盘摩擦磨损试验机评价摩擦学性能,选取了3种硬度的对磨副材料Si O2、Al2O3、Zr O2。利用光学显微镜、白光三维形貌仪、X射线衍射仪和显微硬度计分别对渗氮前后TA2的微观组织结构和硬度进行表征,并分析磨痕的表面形貌及元素组成。结果表明,渗氮后TA2表面生成了80μm厚的Ti N、Ti2N和α-Ti(N)硬质相渗氮层,表面硬度由140 HV提高至1260 HV,耐磨性能得到了提高。未处理样品的磨损机制主要是严重的黏着磨损、塑性形变和一定程度的磨粒磨损;渗氮样品的磨损机制主要为磨粒磨损,磨损率随对磨副材料硬度的升高而增大。     

基于Hoek-Brown准则的岩质边坡稳定性分析

 无论是传统极限平衡法还是数值模拟方法,强度准则和力学参数的选取对边坡稳定分析具有关键作用。基于非线性强度准则——Hoek-Brown强度准则,利用Slide软件,选取地质力学指标GSI、岩石材料参数mi、应力扰动系数D、边坡高度H及坡角b作为影响边坡稳定性的主要因素进行分析。分析结果表明：随地质力学指标GSI的增大,边坡稳定系数呈现出递增趋势,总体呈指数形式发展;GSI不同范围内,随着岩石材料参数mi的增大,边坡稳定系数F呈现出递增和递减2种截然不同的形式;随着应力扰动系数D的增加,稳定系数F呈直线形式递减;随着坡高H的增大,稳定系数逐渐减少,呈负指数形式发展。随坡角b的增大,稳定系数F逐渐减小,呈多段线形式发展,而b不同范围内斜率不同。根据E. Hoek等所提出的岩体分级标准中岩石单轴抗压强度界限值,对岩质边坡稳定系数进行分析,得到边坡稳定系数分布图。最后将稳定系数分布图应用于工程实例中,结果表明利用稳定系数分布图能很好地估算边坡稳定系数范围,与边坡稳定性定量分析结果具有较好的一致性。     

机械式垂直钻具稳定平台影响因素模拟研究

配备机械式稳定平台的自动垂直钻具,由于无电子元件、耐高温性能好、成本相对低廉,是深井钻井中防斜打直的较好选择,但如何进一步提高该工具的纠斜精度是一个难点。为此,针对机械式稳定平台的动力学特性,基于典型的稳定平台结构及其工作原理,建立了机械式稳定平台理论分析模型及Adams动力学模拟模型,通过理论计算及模拟计算,研究了影响稳定平台性能的因素,确定了影响机械式稳定平台性能的主要因素及其影响规律。研究得出:偏重块长度和内外半径、井斜角和盘阀间动摩擦系数对稳定平台性能的影响较大。根据研究结果,总结出该机械式稳定平台结构参数的优化方向以及推荐取值,可为进一步优化设计机械式稳定平台的自动垂直钻具提供参考。      

地下洞室群不同空间关系下的围岩应力场分析

为了研究不同空间关系下洞室开挖过程中围岩应力场变化规律,依据洞室群不同的相对截面,相对水平距离,相对深度,利用3D-Sigma软件设计了三组洞室群模型,每组模型包含3个模型,模拟了洞室开挖过程中围岩应力场变化状况。通过在拱顶、拱底、左右拱脚等区域设立应力监测点,详细分析了洞室开挖过程中围岩应力场空间上和时间上的变化规律———不同截面位置应力变化差异和开挖突变后随时间逐渐趋于稳定,并对洞室群围岩应力场出现的恶化效应和优化效应现象进行讨论。最后将模拟结果和实际水电工程的安全监测数据对比,验证模拟成果的有效性。     

埕北油田稠油油藏出砂冷采工作制度优选模拟实验

为了优选稠油油藏出砂冷采生产压差,研究油水产量和出砂量变化关系,研制了装岩心砂粒的填砂管,可以模拟出砂过程中地层压力对岩心结构破坏.设计了稠油出砂冷采实验装置及实验步骤,在恒压条件下驱替油水进入岩心,模拟完全产油和油水同产时的油水与出砂量及产水率的变化.实验结果表明,出砂主要发生在完全产油和产水的初始阶段,完全产油时携带出自由砂,产水时携带出骨架砂,继续驱替产出的砂量大大减少;该实验优选的埕北油田压力梯度为8.3～33.3 MPa/m,虽现场很难达到,但稠油可以在近井地带和窜流通道中逐步启动;恒压驱替和改变压力驱替,产水率均随着驱替的进行不断增加,而产油量不断下降,进入的水在地层压力下破坏了岩心结构,油水相渗透率大大下降,因此,要尽量控制水侵.     

采动覆岩离层注浆对矿井安全的影响评价

煤矿采动覆岩离层注浆技术中,注浆层位与采场覆岩导水裂隙带的水力联系是影响矿井安全的重要因素。为了评价五阳煤矿采动覆岩离层注浆对矿井安全的影响,通过覆岩岩性特征及富水空间性质划分3#煤层上覆岩体含、隔水层层位,利用地震及测井等物探方法探明工作面范围内断裂构造的分布,采用经验公式法和数值模拟法综合确定采场覆岩导水裂隙带的发育高度。基于以上研究,综合分析论证了注浆层位与导水裂隙带间的隔水层保护能力及断层能否使注浆层位与导水裂隙带或煤层间产生水力联系,结果表明,导水裂隙带顶部与注浆位置之间有2层较厚的隔水层阻断其水力联系,构造离层注浆浆液及浆液析出水不会通过工作面范围内的7处断层进入导水裂隙带或矿井内,本工作面实施的采动覆岩离层注浆施工不会对矿井安全造成影响。     

基于高精度DOM和DEM的消落带分类——以三峡库区巫山县大宁河口段为例

将消落带按岩土组成进行分类可划分为岩质、岩土质和土质消落带,能为岸坡工程活动提供基础数据。针对消落带传统分类方式以实地踏勘为主,费时费力的问题,文章提出一种基于高精度DOM和DEM,将监督分类和决策树分类相结合,把消落带划分为岩质、岩土质和土质的分类方法,并以三峡库区巫山县大宁河口段为例进行验证。验证结果表明,相较于传统分类方法,该方法对消落带的分类不但更加精细,还能对实地踏勘难以到达的消落带进行分类,具有分类精细、全面、效率高以及节省人力物力的特点,在岸坡工程活动中能发挥重要作用。     

环锭纺智能落纱机落纱过程的力学分析与机构设计研究

为了解决纺织企业招工难、工人流动大等问题,在发明"智能落纱机拔管纱机构平衡装置"专利的基础上,介绍了环锭纺智能落纱机的落纱过程,根据落纱过程的载荷特点,进行了落纱过程的力学分析,分别对同时拔管纱机构、非同时拔管纱机构和平衡装置拔管纱机构进行了受力分析对比,认为平衡装置具有低能耗,生产成本低、安全可靠、工作效率高等特点,自平衡装置和非同时拔管纱机构共同作用,实现了环锭纺智能落纱机系统的进一步优化,降低电机功率、减小体积,使该系统更加轻便、可靠、高效。