基于进化策略的海上风电支撑结构多参数同步优化设计

针对典型海上风电场3 MW固定式三桩单立柱风力机支撑结构主尺度优化问题,文章采用参数化建模方式进行力学建模,在有限元分析的基础上,结合生物进化策略,以风机塔顶位移、结构最大Mises应力为限制条件,以减小支撑结构整体体积为优化目标,对海上三桩单立柱风力机支撑结构主尺度参数进行多参数同步优化设计。研究结果表明:在保证风机塔架刚度和结构强度的前提下,通过结合有限元分析与进化策略对风机主尺度参数进行同步优化,风机支撑结构整体体积明显下降,优化效果明显。该多参数同步优化设计方法可为海上风电固定式支撑结构设计提供参考。     

散射通信固定站应用及展望

对流层散射通信作为一种重要的军用通信手段,其发展历程是二战以后各国政治、军事和经济角逐的缩影。散射通信固定站作为一种特殊的散射通信站型,随着国际环境的变化和技术水平的发展,其应用领域也发生了巨大的变化。在探讨散射固定站国内外发展和应用现状的基础上,根据国内散射固定站建设经验,给出了海上散射固定站建设要求以及未来应用展望,对散射通信固定站今后的发展具有借鉴意义。     

海上稠油油田蒸汽吞吐产量确定新方法

针对目前蒸汽吞吐产量预测模型假设条件简单、普适性差等问题,一般采用测试法和类比法综合确定海上稠油油田蒸汽吞吐初期产量。由于目前海上油田通常只开展常规测试,无法直接获得热采开发初期产量。笔者提出海上稠油油田蒸汽吞吐初期产量确定新方法,建立蒸汽吞吐相对于常规开发的初期产量倍数预测模型,通过蒸汽吞吐产量倍数,将常规测试确定的产量转化为蒸汽吞吐产量。研究表明,蒸汽吞吐初期产量倍数主要受储集层渗透率、原油黏度、注入强度、蒸汽干度等因素影响,利用正交试验设计和多元回归等方法,建立海上稠油油田蒸汽吞吐初期产量倍数与油藏地质参数及注入参数之间的非线性预测模型,该模型经实际生产数据验证,预测误差小于5%,可靠性高,能够为海上稠油油田蒸汽吞吐初期产量的确定提供依据。     

海上油田液控智能采油工艺研究

海上油田开发以水平井大斜度井居多,开发井层数多,层间矛盾大。针对目前开发方式无法实现对油层进行精细开采的现状,提出了海上油田液控智能采油工艺技术。该工艺利用八挡位井下液压滑套配合液压解码器可以实现多层的精细开采,同时设计的水嘴结构可以实现多层流量精细的调节与大产液量的调节。井下液压解码器利用排列组合的原理,在降低管线数量的同时,实现了井下层位的选择与高压控制液引导,并通过计算管线摩阻,为现场管线的选择提供了理论支撑。试验结果表明:油嘴结构可以实现0~800 m 3/d的精细调节;井下液压滑套换向功能可靠,换向压力稳定在2 MPa左右,可实现0~2800 m 3/d的产量调节。该工艺不受水深和井斜等限制,最多实现了6层井的精细开采,提高了作业效率,可为海上油田精细化开采提供技术保障,同时也可为深水油田的开发提供技术储备。     

海上淤泥区斜拉桥超长桩基自平衡法承载力试验研究

针对大型铁路、公路建设过程中对基础结构承载力的严格要求,为了探讨采用自平衡试桩法对承载大吨位、超长的灌注桩进行单桩竖向承载力检测的可行性,以G228国道浙江三门园里至宁海一市段跨海大桥工程为依托,计算了海上淤泥区超长桩竖向极限承载力。以旗门港特大桥、海游港特大桥的四个测试桩为典型案例,运用自平衡检测结果且结合相关规范,根据实测值绘制出上下桩段的Q-s曲线、s-lgt曲线和s-lgQ曲线,分析其上下桩段的极限承载力变化,并且根据等效转换原理作出桩顶加载Q-s曲线图,确定桩顶在极限荷载下的位移。结果表明:采用自平衡法进行检测并建立加载曲线分析,成功解决了海上淤泥区斜拉桥超长桩极限承载力研究问题。进行研究的四个主墩测试桩在等效桩顶加载下,极限承载力均未超过设计容许承载力,最大位移分别为16.45 mm、16.14 mm、10.08 mm和8.18 mm,满足施工要求。自平衡法技术在G228国道三门园里至宁海一市段跨海大桥施工中的成功运用可供同类工程施工参考。     

海上风机支撑结构疲劳性能试验研究

  目的  针对海上风机支撑结构的疲劳问题，进行了外加强环过渡段结构疲劳性能的试验研究。  方法  采用简化的支撑结构1/5缩尺模型进行了静力与疲劳试验，获得了模型的热点应力和疲劳寿命；并根据DNV的海上风机规范，采用不同类型单元对试验模型进行了有限元分析和疲劳寿命估算，将规范方法的计算结果与试验进行了比较。  结果  结果表明:试验结果和规范方法之间的差异主要源于S-N曲线的选取。  结论  最后根据试验数据，在DNV规范的基础上给出两种改进的疲劳校核方案，可为实际应用提供指导。     

新型多元复合酸化解堵液体系研究

针对海上H油田油井储层堵塞原因复杂、堵塞物种类多样以及常规土酸和盐酸解堵增产措施效果较差等问题,研制了一种新型多元复合酸化解堵液体系,主要由新型多元鳌合酸、防膨剂、缓蚀剂、助排剂以及互溶剂组成。室内评价了该酸化解堵液体系的综合性能,结果表明:该酸化解堵液体系具有良好的溶蚀能力,对目标油田现场无机垢的溶蚀率达到90%,对有机垢的溶蚀率达到85%以上;该酸化解堵液体系对目标区块储层段岩屑的防膨率达到90%以上,对油井现场套管钢的腐蚀速率仅为0.713 2 g/(m~2·h),有良好的防膨效果和缓蚀效果;该酸化解堵液体系对目标区块储层天然岩心的解堵效果较好,可以使天然岩心的渗透率恢复值达到100%以上,能在解除岩心孔隙内堵塞物的同时,改善岩心基质渗透率。该体系的酸化解堵效果优于常规土酸和盐酸,具有较好的推广应用前景。