隔热套管抑制水合物地层分解规律研究

针对深水钻井中水合物地层易受高温钻井液影响而分解,影响井筒完整性的问题,提出了采用隔热套管降低水合物分解的工程措施,并对隔热套管的隔热效果进行室内试验分析。采用牛顿迭代法计算其视导热系数,建立了钻井液与地层之间的传热模型,对隔热套管的传热情况进行数值模拟。研究结果表明:隔热套管的中间段外壁温度很接近环境温度,且其外壁温度基本不随流体温度的变化而变化;隔热套管内流体温度升高会提升接箍位置温度,但并不影响中间套管段温度;使用隔热套管可以有效降低水合物地层温度,特别是水合物地层与水泥环相交边界温度,使得整个地层短期内都处于相平衡温度以下,从而减弱水合物分解程度。研究结果对保护水合物地层井筒完整性具有借鉴意义。     

基于赫巴流变模式的旋转套管顶替效率计算

旋转套管是提高固井顶替效率的重要措施。为了定量计算注水泥时旋转套管的顶替效率,使用微元分析法,对旋转套管时水泥浆驱替钻井液状态进行了受力分析,建立了顶替界面达到平衡时的顶替效率计算模型,可以计算出不同旋转套管转速时的不同周向角顶替效率。计算表明,当旋转套管转速大于10 r/min时,会有效减小近井壁钻井液滞留层厚度,适当提高稠度系数,流性指数在0.4～0.7之间时,旋转套管能使顶替效率显著提升。      

地质复杂度特征统计在地球化学综合异常评序中的初步尝试

河北省兴隆县一带成矿潜力十分巨大,以往工作程度较高。本文以经验模型法为指导,利用1:5万区域地质图对地质复杂度特征进行量化统计,然后通过收集区内矿产资源特征,建立已知矿点经验模型,在1:5万地球化学测量项目综合异常的排序工作中进行了初步尝试。     

基于精确板理论的复合材料格栅/波纹夹芯结构屈曲特性

提供了一种分析全复合材料格栅/波纹夹芯板屈曲特性的解析模型.将格栅、波纹芯子视为连续性单层,基于精确板理论推导了全复合材料波纹/格栅夹芯板的内力-应变关系;在考虑复合材料芯子壁板各向异性和横向剪切变形的基础上,基于均质化理论分别推导了复合材料正交格栅和梯形波纹芯子的等效弹性常数;利用最小势能原理得到了全复合材料格栅/波...     

考虑回转间隙的某型火炮动力学仿真

针对火炮回转轴承存在游隙、回转齿圈与方向机齿轮啮合存在齿侧间隙的实际,基于虚拟样机技术,研究了考虑轴承游隙和齿侧间隙的方向机力建模方案。给出了回转轴承径向支撑刚度和齿轮啮合刚度计算方法,啮合刚度的计算考虑了齿轮模数、齿宽、重合度等结构参量的影响。最后建立考虑回转间隙的某型火炮的发射动力学模型并进行了仿真,仿真结果为:轴承游隙和齿侧间隙均对炮口的横向运动产生影响,但齿侧间隙的影响比轴承游隙的影响更显著,在考虑两个间隙共同作用时,齿侧间隙是引起炮口横向运动的主要因素,且其幅值变化在前期随间隙的增大而增大,而在后期存在较强的非线性。     

公路桥梁桩基施工与检测技术分析

在公路桥梁桩基施工建设中,其施工难度的系数较大,质量控制有一定的难度,为了保证桩基工程的质量,要加强桩基检测技术的应用,不断提升质量检测的准确度,从而提升施工质量的整体水平.公路桥梁工程在当今社会的发展中,桩基施工检测技术类型较多.本文结合当前公路桥梁桩基工程的实际发展情况进行了简答的分析,并未公路桥梁桩基技术的发展应...     

锥形PDC齿和常规PDC齿混合切削破岩试验研究

混合布齿PDC钻头在油田现场取得了较好的提速和进尺效果，但其设计过多依赖于设计者的经验，缺乏理论依据和室内试验数据支撑。为了优选锥形PDC齿与常规PDC齿混合布齿参数，进一步提高混合布齿PDC钻头在硬岩地层中的钻进性能，针对花岗岩地层设计并开展了锥形齿和常规齿混合切削试验，探究了同轨道切削顺序、切削齿高差和异轨道锥形齿间距、切削齿高差对破岩效果的影响规律。研究结果表明：对于同轨道混合切削，采用先锥形齿后常规齿的切削顺序可以使锥形齿和常规齿的破岩效率都达到最佳，获得最佳的整体破岩效果；对于异轨道混合切削，随着锥形齿间距的增加，切削力和破岩比能先减小后增大，而破岩体积先增大后减小；当锥形齿间距为18 mm时，切削力和破岩比能同时达到最小值，分别为4 252 N和108 MPa,最优锥形齿间距为18 mm。所得结论可为适用于硬岩地层钻进的混合布齿PDC钻头设计提供指导。     

锥形齿与平面齿切削碳酸盐岩特征对比分析

目前对锥形PDC齿切削碳酸盐岩特性的研究较少。为此，针对碳酸盐岩开展了锥形齿和平面齿单齿切削试验，比较了2种切削齿切削产生的切削槽表面宏观与局部微观形貌特征、破岩与内部裂纹扩展过程以及岩屑分布特征等方面的差异，分析了2种切削齿的破碎模式。分析结果表明：在切削槽底部，平面齿以塑性破坏为主，锥形齿产生局部塑性破碎；2种齿的齿下裂纹均向前方以一定角度发育，平面齿齿下裂纹之间存在连通融合，而锥形齿齿下裂纹尖端形态保持较好；2种切削齿的岩屑产物均以大块片状为主，锥形齿切削产生的大于4.2 mm岩屑的质量分数大于平面齿；锥形齿切削碳酸盐岩的破岩比能比平面齿低25%。所得结论可为探究平面齿与锥形齿破碎碳酸盐岩特征与机理提供参考。     

岩屑分形特征对PDC齿破岩性能影响规律研究

随着油气井钻井工程研究的不断深入，岩屑形貌特征已成为评测岩石可钻性级值与钻头破岩效率的关键考量因素之一。为探究岩屑形貌分形特征对钻头破岩效率的影响规律，结合理论建模和室内试验等研究方法，围绕岩屑粒径分形维数、岩屑最大粒径、地层岩性系数等关键岩屑形貌描述参数，建立了基于岩屑粒径分形特征的PDC齿破岩比功评估模型，并针对常规齿和锥形齿等PDC齿开展破碎硬质花岗岩试验研究，验证该模型评估PDC齿破岩性能的预测精度。利用该理论模型和试验规律，进一步揭示常规齿和锥形齿等类型PDC齿不同出刃高度、布齿角度等破岩工艺参数下岩屑形貌生成特征及破岩能耗变化规律。研究结果发现：切削深度对PDC齿破岩性能影响效果远大于切削角度，随着地层埋深的增大，PDC齿吃入深度减小，PDC齿生成岩屑分形维数逐渐增大，最大岩屑粒径显著减小，且锥形齿生成岩屑平均粒径大于常规齿；同等钻压或破岩能量条件下，锥形齿脆性破碎能力强于常规齿，生成岩屑分形维数和最大粒径均大于常规齿。研究结果可为深层硬岩钻进过程中岩屑录井形貌数据和PDC钻头混合布齿工艺提供理论依据。