复合冲击频率配合特性模拟研究

目前,对于传统的轴向冲击破岩和扭力冲击破岩机理的研究较多,而复合冲击钻井破岩机理的研究正处于起步阶段,且现有的研究成果极少。鉴于此,利用ABAQUS动力学冲击模块计算平台建立了PDC钻头单齿-岩石相互作用的动力冲击数值模型,考虑切削齿在钻压、转速、交变冲击扭矩和交变轴向冲击力等多个载荷的共同作用下,分析了复合冲击破岩方式、轴向冲击和扭向冲击频率配合方式、钻压等几个因素对复合冲击破岩效果的影响。研究结果表明:岩石单元内部拉应力与压应力破坏区域交替分布;冲击条件相同,且在轴向冲击频率为扭向冲击频率的1/2时,岩石破碎效率最高;如果冲击频率太小,而不能及时有效地破碎钻遇岩石,即发生黏滑振动;如果冲击频率太大,载荷作用时间太短,则破岩过程中冲击能量无法及时分配,冲击力微弱,因此,复合冲击频率配合数量关系存在一个冲击频率极值。复合冲击钻井技术破岩机理的研究为新型钻井工具的进一步开发和优化改进奠定了理论基础。     

井底交变流场提速工具的研制及特性测试

现有脉冲射流发生工具存在脉冲强度沿程损耗大、提速效果不明显的问题。为此,研制了一种新型井底交变流场提速工具。该工具主要由叶轮式动力机构和盘阀式脉冲发生机构组成,通过将脉冲发生机构放入钻头内部的方法来减少脉冲强度沿程损耗。采用室内试验方法对其脉冲特性进行研究。研究结果表明:叶轮倾角的增大会提高叶轮转速;随排量的增加,叶轮转速先趋于线性增加,最终稳定在500～600 r/min,当盘阀孔数为2、3、4时,对应的脉冲频率分别稳定在20、30、40 Hz左右,当排量为23 L/s时,工具压耗最大为0. 6 MPa,压力波动幅值最大1. 6MPa,且脉动幅值随盘阀孔数减少而增大。最后对井底交变流场提速工具结构参数进行了优选,即动力机构优选叶片倾角为30°的叶轮,脉冲发生机构优选2扇形孔盘阀。研究结果可为井底交变流场提速工具及相似工具的优化设计提供依据。     

碳源优配SBR工艺用于高含氮印染废水提标改造

按照碳源优配原则优化分配进水流量,进行多段进水和进水比例可变条件下SBR脱氮效果研究。实验结果表明,采用SBR三段进水模式,当进水流量比为3∶2∶1时,系统脱氮效果最佳,此时NH4+-N、TN去除率分别为80.5%、67.4%。采用碳源优配原则对实际高氮印染废水处理工程进行提标改造,最终出水TN和NH4+-N均能达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4278—2012)的间接排放标准。     

二道河硫化铅锌矿废水分步处理与回用工艺方法探讨

研究提供了一种铅锌矿废水处理及利用技术,通过分析各处废水水质,结合选矿对水质要求,有针对性处理、回用,解决了废水回用影响选矿指标及外排污染环境的问题,既保证废水零外排,又不影响选矿指标且投资少、费用低。为硫化铅锌矿矿山废水分步处理及分质利用工艺提供了整套矿山废水处理和循环使用方法。