二氧化碳对油井水泥石的腐蚀及其防护措施

在湿环境下,油气构造中富含的CO_2对水泥石产生碳化腐蚀,碳化结果使水泥石渗透率变大、抗压强度减小,诱发流体窜流、塑性地层井壁垮塌等事故,造成巨大的经济损失。介绍了在不同温度下的水泥水化产物及其碳化产物。从化学角度分析了CO_2在不同温度下对油井水泥环碳化腐蚀的机理、影响因素及防护措施。在低于110℃的温室下,CO_2的腐蚀速度受扩散控制,其影响因素包括水泥浆密度和水泥石渗透率及水泥石孔隙液中Ca(OH)_2的含量,在水泥中掺加活性硅灰或提高水泥浆密度可预防碳化腐蚀。在大于110℃的高温下,碳化腐蚀速度受水泥水化产物中Ca(OH)_2含量和水泥石碳化后渗透率大小的影响。正确的防腐工艺是在水泥石中加入10％—15％的石英砂,或者在纯水泥中加3％—8％的膨润土。     

分散剂FDN对G级油井水泥作用机理探讨

采用液相电导法和酸度法研究了分散剂FDN对G级油井水泥水化速度的影响。发现FDN促进水泥的早期水化,但吸附-络合作用及磺酸根离子对Ca(OH)_2核晶过程的“毒化”作用使后期水化速度减慢。本研究证实ζ电位升高是FDN广生分散作用的主要因素。当FDN的吸附达饱和时,ζ电位达最大值,水泥浆的分散程度最大。     

Preparation and mechanical properties of polypropylene fiber reinforced calcined kaolin-fly ash based geopolymer

To improve the environmental benefits and solve the problems of large shrinkage and high brittleness, the partial replacement of calcined kaolin by fly ash as a raw material for geopolymer synthesis and the influences of polypropylene (PP) fiber on the mechanical properties and volume stability were investigated. The results show that compressive strength of the geopolymer containing 33.3%(mass fraction) fly ash by steam curing at 80 °C for 6 d is improved by 35.5%. The 3-day compressive strength, flexural strength and impacting energy of geopolymers containing 0.05%PP fiber increase by 67.8%, 36.1% and 6.25%, while the shrinkage and modulus of compressibility decrease by 38.6% and 31.3%, respectively. The results of scanning electron microscopy (SEM) and the appearances of crack growths confirm that PP fiber can offer a bridging effect over the harmful pores and defects and change the expanding ways of cracks, resulting in a great improvement of strength and toughness. Foundation item: Project(2006AA06Z225) supported by the National High-Tech Research and Development Program of China     

一类带初始输入的线性循环终止性分析

本文针对带初始输入的二维齐次线性循环的终止性问题进行研究。通过分析该类循环所有非终止点组成集合(即NT集)的性质,将该类循环NT集的构造问题转化为一类非线性优化求解问题,并给出了此类优化问题的数学模型。最终,通过验证该类循环的初始输入是否位于所构造的NT集合内,判定了带初始输入的二维齐次线性循环的终止性, 并建立了用来完备判定该类循环终止性的算法。     

一种改进线性扩张状态观测器的自抗扰控制宽频带振荡抑制方法研究

针对自抗扰控制策略在并网系统参数变化时能否维持逆变器接入弱电网的稳定性展开了进一步研究。首先,建立了计及频率耦合的自抗扰控制型并网逆变器等效单输入单输出序阻抗模型,并采用Nyquist稳定判据定量分析逆变器输出功率、电网短路比、锁相环以及自抗扰控制器参数变化对并网系统稳定性的影响。其次,针对上述参数变化所导致的弱电网下自抗扰控制型逆变器稳定性降低、宽频带振荡等问题,提出了一种改进线性扩张状态观测器(enhanced linear expansion state observer, e-LESO)的自抗扰控制宽频带振荡抑制方法。通过在传统一阶自抗扰控制器中LESO内部增添比例支路和滤波环节,重塑自抗扰控制型并网逆变器输出阻抗,拓宽其中频段(100 Hz~1 kHz)内呈正阻尼特性的频率范围,从而增强自抗扰型并网逆变器鲁棒性,实现宽频带振荡抑制。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。     

直驱式永磁同步电机改进型无差拍直接转矩控制研究

为提高直驱式永磁同步电机（DD-PMSM）的动态响应性能,提出了一种改进型无差拍直接转矩控制(DB-DTC)策略。改进型DB-DTC在保留传统DB-DTC动态响应性能的基础上,简化了控制过程,降低了实时计算量。通过在MATLAB/Simulink 环境下搭建仿真模型,对传统DB-DTC和改进型DB-DTC的控制效果进行对比,并将改进型DB-DTC结合位置型阻抗控制策略,验证控制策略的优越性。仿真结果表明,在位置控制模式下,相对于传统DB-DTC,所提控制策略的电机转动至给定角度以及转速降为零所需的时间减少0.002 s,稳态运行角度误差减少0.02°。在速度控制模式下,相对于传统DB-DTC,所提控制策略的电机达到给定转速的时间减少0.004 s,稳态转速误差降低0.03 r/min,稳态转速波动降低0.06 r/min,在电机进入稳态运行以后,q轴电流峰值降低0.193 A,q轴的电流脉动降低0.204 A。电机控制系统具有更好的动态性能和更强的抗干扰能力。     

不同形貌α-Fe2O3的水热法制备及性能研究

以Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料,聚乙烯吡咯烷酮作为表面活性剂,NaOH、Na_2CO_3、CH_3COONa为形貌改变剂,采用水热法制备出不同形貌的α-Fe_2O_3,并研究了不同因素对产物形貌的影响。利用SEM、EDS、XRD、FTIR等手段对其物相及微观形貌进行表征,并探讨其生长机理。通过光催化降解酸性大红模拟废水考察不同形貌α-Fe_2O_3的光催化性能,实验结果表明,类桑葚状α-Fe_2O_3对酸性大红模拟废水的降解效果最好,降解率高达99.01%,具有潜在的光催化应用前景。     

复杂背景前下视机场的跑道检测

提出了针对复杂背景的从前下视角度航拍机场图像中自动检测机场跑道的方法;基于引力场的模型可以直接建立图像失配代价函数的梯度场;按照最优估计理论,只要在正确匹配位置的收敛域内,就可以沿最速下降路径找到正确匹配位置;基于计算机视觉和惯性导航的组合导航方案,通过借助惯性导航系统提供的机场预测位置可以减少Hough变换所需的时间,保证了实时性的要求;仿真试验表明这种方法对复杂背景、前下视角度的航拍机场图像能够快速准确地检测、定位机场主跑道.     

基于布尔矩阵的Deep Web复杂模式匹配

在正负关联规则中引入布尔矩阵的概念,在双重相关性挖掘算法的基础上提出一种Deep Web复杂模式匹配算法。将查询接口模式中的属性项转化成布尔矩阵,通过对矩阵进行正关联规则运算挖掘组属性,对矩阵进行负关联规则运算挖掘同义属性。实验结果表明该算法的执行效率较高。     

镁质晶须对油井水泥石力学性能的影响

为提高油井水泥石强度,选用镁质晶须MBW为增强剂,研究了MBW在不同掺量下对水泥浆体的基本性能及水泥石力学性能的影响,并通过XRD、MIP及SEM等表征方法进行了探讨。结果表明,油井水泥中掺入1%~5%的镁质晶须后,其浆体密度及凝结时间基本不变;流动度随晶须掺量的增加而降低,通过加入减阻剂USZ来改善;水泥石的抗压强度、抗折强度随晶须掺量的增加得到明显提高,当晶须掺量为4%时,80℃下水泥石1、3、7和28 d抗压强度比净浆水泥石分别提高8.3%、15.4%、21.5%和18.8%,抗折强度分别提高9.4%、19.4%、13.1%和0.3%。镁质晶须属于惰性微填料,可填充水泥石内部的有害孔隙,增加水泥石密实度,同时作为微纤维,在水泥石内部通过桥连、拔出、剥离、折断等作用机制起到对水泥石增强增韧的双重功效。