负压射孔对低渗透油藏的产能影响研究

针对低渗透油藏储层物性差、敏感性强、射孔容易造成地层污染的特点,采用负压射孔成为低渗透油藏油层保护的重要完井方法。研究了利用油管传输弹架和枪身系统,压力引爆的负压射孔技术,并以相对产率比为优化目标,利用有限元方法分析了负压射孔产能的影响因素。研究得到,相对产率比随着孔深的增加而增大;同样也随着孔密的增加而增大,但是当孔密增大到一定程度以后,相对产率比增加的幅度变化不大。当压实带伤害程度达到0.5以上,且小孔径、低相位角射孔方式可以使油井的产能得到极大的提升。压力引爆负压射孔为发展低渗透油藏的油层保护、增大产能技术提供了一条新方法。     

紫外-真空紫外光谱反射率测试系统

为获取紫外 真空紫外光学元件的光谱反射率,构建了一套反射率测试系统。该反射率测试系统主要由Seya Namioka紫外 真空紫外单色仪、样品精密转台为主体的光机结构和电子学系统组成。首先,介绍了系统测量原理,采用双光路补偿法消除了光源随时间的飘移,通过改变系统光路进行两次测量来获取反射光与入射光数据,进而得到光谱反射率。接着对电子学硬件系统进行描述,给出了驱动控制单元与信号处理采集单元的硬件设计与组成。因紫外 真空紫外光谱信号微弱,采用了锁相放大的方法提高了测量精度。该反射率测试系统测试结果表明波长重复性0.05 nm,反射率测量重复精度为1.8%,系统功能完备稳定性好,能够实现对光学元件的高精度测量。     

新型多功能矿用危险气体传感器的研究

基于CH4气体的吸收光谱特性,采用开腔气室结构及单光束多波长探测技术,研制出一种多种功能矿用危险气体传感器.与商用的各种CH4传感器相比,它除了具有测量范围宽、精度高及响应快等常规特点外,还能进行多组气体组分含量的测量,且能对所测气体的爆炸性和危险度进行分析.     

X80管线钢在力电化学耦合作用下CO2腐蚀行为的研究

以典型的管线钢材料X80钢为对象,采用动电位极化和电化学阻抗谱技术,研究了在弹性拉伸应力(60%σ_(ys))和塑性拉伸应力(108%σ_(ys))状态下,不同CO_2分压和Cl~-质量分数对材料腐蚀的影响规律。结果表明:受拉伸应力作用的X80钢腐蚀速率随CO_2分压的增大而增大,但并非单纯正相关关系;随Cl~-质量分数的增大,呈现先升高后降低的规律,当Cl~-质量分数为3.5%时,X80钢的腐蚀速率达到最大值。此外,塑性应力状态下X80钢的腐蚀速率明显高于弹性应力状态下的值,原因是塑性应力提高了金属表面的电化学反应活性。     

大规模过程系统能量优化综合的遗传模拟退火算法

为求解一般优化算法难以解决的大规模化工系统全过程用能优化综合问题,根据过程用能一致性原则,将其转换为一个大规模虚拟换热网络的求解问题．本文将改进的遗传算法和模拟退火算法有效地结合,增强了遗传算法的搜索能力,预防了传统遗传算法提前收敛的缺陷．数值计算表明,此算法显著优于求解优化问题的遗传算法和模拟退火算法,可处理热、冷流股数超过100的大规模过程系统的用能优化问题,取得了满意的结果．     

重型燃气轮机支承座热态自适应对中机理

透平端支承是重型燃气轮机轴系设计中的重要组成部分。基于流固耦合的有限元法研究切向支承座的热态自适应对中机理。运用Pro/Engineer软件分别建立切向支承、扩压器、高温燃气和冷却气体的3维模型。然后结合支承座的结构特点和流体的物性参数,通过定义流固耦合接触界面,进行计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)计算,最后将得到的固体温度场作为热载荷传递到ANSYS软件中进行结构分析,得到切向支承的热变形和热应力场,并选取支承座8个检测点的变形量进行对比。结果表明,机座在热载荷下产生的变形通过切向支承板使轴承座发生强制性旋转,从而减小了中心标高的偏离,实现了热态下的自适应对中,为今后支承座的优化设计和试验研究提供了重要参考依据。     

垂直轴5叶片阻力型风力机的动态特性

采用CFD对风轮直径为4 m的垂直轴5叶片阻力型风力机的瞬态流场进行数值模拟. 通过对不同入口风速和风力机转速条件下风力机流场和力矩系数随时间的变化情况的计算模拟,分析了垂直轴5叶片阻力型风力机的动态特性. 结果表明,流场和力矩系数的变化具有周期性,随转速增加,力矩系数的均值和周期均减小,振荡幅度增大;随风速增加,力矩系数均值和振荡幅度均大幅上涨. 力矩系数呈调制波形式,风速对曲线形态有较大影响. 随风速增大,风力机的最佳转速和风能利用率逐渐增加. 当入口风速从7.5 m/s增加到9 m/s时,风力机的最佳转速和风力机的风能利用率最大值分别从13 r/min和23.2%增加到19 r/min和25.8%.     

弹性箔片动压气体推力轴承承载性能研究

气弹耦合解是准确预测弹性箔片动压气体轴承承载性能的有效方法。通过引入箔片的弹性变形以及联立求解动压气体润滑Reynolds方程和弹性箔片的变形方程,给出了弹性箔片动压气体推力轴承的气弹耦合解。应用气弹耦合解理论,将顶层箔片的局部弹性变形纳入考虑范围,对弹性箔片动压气体推力轴承的承载性能进行了计算和分析。有限元数值仿真结果表明:顶层箔片在气膜压力作用下的局部弹性变形直接导致弹性箔片动压气体推力轴承承载能力的降低;根据轴承瓦块上气膜压力分布的特点合理设计支承拱箔的结构形式,可以减小顶层箔片的局部弹性变形,有效提高轴承的承载能力。得到了一种承载能力较高的弹性箔片动压气体推力轴承支承拱箔结构设计方案。     

变频调速地面驱动螺杆泵稠油开采技术

针对地面驱动螺杆泵抽油杆断、脱频繁，单井提液调参难以控制等问题，开发了螺杆泵井的变频调速装置及自动控制系统。该技术准确、实时地监控螺杆泵井的扭矩，转速等工况参数，并对螺杆泵井实施变频调速，自动控制从科学合理的调参。该技术的应用进一步提高了螺杆泵井的管理水平，有效的减缓了抽油杆的频繁断，脱问题，延长了检泵周期。     

激光遥测甲烷气体最低可探测浓度

对一种使用单一激光源遥感检测甲烷方案的最低可探测的路径-积分浓度进行了理论分析和实验研究,该方案主要采用了频率调制及谐波探测技术。通过理论计算得出了最低可探测甲烷的路径-积分浓度大约为8.7×10-8m。实验中测得该探测系统的探测灵敏度为8.43×10-6m/mV,甲烷最低可探测路径-积分浓度为4.2×10-7m。结果表明该探测系统具有较高的探测灵敏度,完全满足对矿井瓦斯的实时监测要求。