LD抽运复合YAG晶体温度场及热透镜效应研究

为了研究复合Nd:YAG激光晶体棒在端面抽运下的温度分布及热透镜效应,采用数值分析法得到了端面抽运激光晶体棒内温度场的数值解,当抽运光功率为18W、光斑半径0.2mm时,吸收系数为3.5/cm的复合晶体内最大温度为73.8℃;同时还得到了径向梯度折射率引起的轴向传播光相位延迟分布ΔΦt(r),并与相同条件下的普通晶体作了比较.结果表明,采用复合晶体可以大幅度降低激光晶体内的温升,并减小端面变形导致的透镜效应;复合晶体内的相位延迟分布ΔΦt(r)与普通晶体的相似,且不满足对半径r的二次方关系;热透镜和参考球面镜透镜的相位延迟分布之间存在畸变Δφ,在r较小(rp)时,相位延迟分布ΔΦt(r)可近似等效于一球面透镜,其等效焦距fGRIN值与普通晶体的接近,在r较大(r>wp)时,畸变Δφ随r增大而急剧增大.     

聚乙烯醇凝胶堵漏剂的室内研究

为解决地质钻孔钻井液漏失的问题,研制了一种新型堵漏剂——聚乙烯醇凝胶堵漏剂,该堵漏剂由聚乙烯醇、硼砂、二丁酯、羧甲基纤维素钠等化学交联反应而成。根据地质钻探钻孔堵漏材料性能的要求,对该堵漏剂进行了成胶时间、成胶黏度、溶胀性、抗稀释性、抗矿化物污染、堵漏等实验。结果表明:(1)当聚乙烯醇为3%、硼砂为0.8%、二丁酯为0.3%、羧甲基纤维素钠为0.3%、交联温度为35℃、p H值为10时,制备的聚乙烯醇凝胶堵漏剂性能为最好,成胶黏度达358 600 m Pa·s,成胶时间为18min;(2)成胶时间在0.1~1.0 h范围内可调,对不同大小通道适宜性好;(3)单独的凝胶堵漏剂最大承压能力达到6.0 MPa,加入1%木屑后最大承压能力提高到7.0 MPa,具有很好的堵漏效果。结论认为,所研制的聚乙烯醇凝胶堵漏剂具有较强的溶胀度、抗稀释、抗矿化物污染和堵漏能力,并且制备方便、价格低廉,可应用于裂缝、溶洞、孔隙及含有动水的复杂漏失地层。     

基于多孔介质热弹性理论的井壁诱导缝成因

常规纯弹性理论通常把钻井过程中直井井壁诱导缝的形成归结为钻井液密度过高或者水平主应力差值过大,然而该理论却并不能完全合理地解释深井井壁诱导缝的成因。为揭示井壁诱导拉伸缝形成机理,考虑钻井液循环期间低温钻井液与高温井壁围岩的热交换,基于多孔介质热弹性力学理论,建立了适于深部地层的井壁稳定分析模型,研究了流固热耦合作用下的井周周向有效应力、孔隙压力与温度分布计算模型。计算结果表明:(1)在最大水平地应力方位,井眼钻开初期多孔弹性作用居于主导,孔隙压力在近井壁地带出现谷值,对诱导缝的形成起到了抑制作用;(2)然而随着钻井液与地层热交换的进行,钻井液的冷却作用愈加重要,井周周向有效应力由挤压状态逐渐转变为拉伸状态,从而导致近井壁地带诱导缝的形成。结论认为,为避免诱导缝的形成,在工程上一方面需加强钻井液的封堵性,控制液柱压力向井周的扩散;另一方面也可以通过调整优化钻井液密度与流变性能,控制井底钻井液当量密度(ECD)。     

长宁页岩气井钻井复杂情况及钻井液工艺技术

阐述了长宁页岩气区块嘉陵江组至韩家店组钻井过程中时常出现的复杂情况:在大段泥岩段钻井钻头被泥包;部分地层层理发育,易发生力学坍塌,上部裸眼井段垮塌,出现卡钻;裂缝发育较好,地层连通性强,易发生井下漏失;在蠕变地层钻井易造成井径扩大;泥岩污染,同时提出了钻井液维护处理存在的难题以及解决措施。根据在嘉陵江至韩家店组钻井遇到的复杂情况进行分析和实践应用,对水基钻井液配方进行优化,在长宁区块应用十余井次,大大减少了复杂情况出现的概率,顺利钻穿嘉陵江石膏层,克服了飞仙关泥岩段,避免了长兴-龙潭区域性垮塌,杜绝了因钻井液维护处理不当导致的井下复杂情况。长宁区块不同地理位置井场的地层变化较大,加深对长宁区块地层的认识,尽可能在钻井设计时更有针对性地提出建议与措施,减小复杂情况出现的频率,为页岩气优质、高效、低成本的钻井提供一定技术参考。      

伊拉克米桑油田Abu区块储层防漏堵漏技术

伊拉克米桑油田Abu区块储层岩性为碳酸盐地层,缝洞非常发育,而且地层压力系数低,漏失是钻井过程面临的主要难题。结合相关地质取心和电测成像资料,在总结分析前期堵漏工艺的基础上,室内对现有可酸溶复合堵漏材料配方进行了优化,将酸溶率提高到75%以上,室内模拟实验承压能力提高到7 MPa以上,并进一步优化形成了适应该区块的堵漏施工工艺。通过现场5口漏失井的试验表明,优化后的可酸溶堵漏配方明显提高了现场堵漏成功率,进一步缩短了钻井周期。      

海上平台用抽油机设计要求分析

将陆上油田成熟的三抽采油工艺移植到海上,是实现海上稠油和边际油田、老油田高效开发的有效途径。 在对国内海上主要油区油藏条件和采油平台结构进行分析研究的基础上,按照抽油机设计的基本要求,提出了海上平台用抽油机在型号、尺寸方面的基本参数。提出了设计悬点载荷需不小于60 kN,冲程大于5 m,冲次在2～6 min^-1的抽油机,可以满足我国主要海上油田开发的需要,其尺寸高度不大于7 m,长和宽尺寸在1.8 m×2 m内,可满足平台尺寸的要求。为海上平台选用抽油机提供参考。     

圆对称模激励圆形介质棒天线反射特性的分析

本文用一种新的思路来分析H(01)或E(01)波激励下圆形介质棒天线的反射特性。与常规的从场源关系出发来分析天线问题不同，本文的方法从求解介质波导结构的色散特性入手，从散射的角度将天线辐射问题转化为表面波和空间波的传输问题，从而使分析过程得到了很大的简化。     

压缩机活塞杆断裂失效分析

锦州石化分公司连续重整装置的一台4M40压缩机在运行四个月后,发生了活塞杆断裂失效,为此委托中国科学院金属研究所对压缩机活塞杆的化学成分,力学性能及金相组织进行了分析,从而判断出活塞杆的失效是由于活塞内的刮油环弹簧的碎断造成活塞杆的疲劳断裂。     

风险树分析在钻井工程事故中的应用

结合概率统计知识,利用风险树分析引发钻井工程事故的顶事件,重点讨论各底事件的相互联系及对系统的影响程度,从而寻找系统的漏洞,分析顶事件的发生概率,在此基础上采取相应的纠正措施,为最大程度地减少钻井工程事故的发生及其损失提供理论依据。     

斜井抽油系统优化设计技术研究及应用

结合斜井井身轨迹特点,建立了斜井三维井眼中杆柱轴向载荷和侧向载荷计算数学模型,给出扶正器间距和加重杆配置的计算方法;应用系统工程分析方法,给出系统参数设计的步骤,形成了斜井有杆泵抽油系统抽汲参数优化设计方法,编制了相应的优化设计软件。现场应用实例表明,该优化设计方法理论正确可靠,根据本方法编制的斜井抽油系统优化设计软件用于现场设计,可达到有效降低管杆偏磨,减小悬点载荷,提高油井产量、泵效和井下系统效率之目的。