高频振动钻具冲击下岩石响应机理及破岩试验分析

为了研究深井、超深井硬地层中高频振动冲击钻井的破岩机理及破岩效果,基于机械振动原理,建立了高频振动激励下有限深度范围内岩石稳态振动响应的幅频特性模型,分析了井底岩石的响应特点。通过PDC钻头的旋转、高频振动冲击的联合破岩试验,分析了转速、频率等参数对振动冲击钻井机械钻速的影响。结果表明:随着振动冲击激励频率增大,机械钻速逐渐增大;振动冲击激励频率为1 400~1 500 Hz时,机械钻速达到最大,与无振动冲击激励相比增幅为93.5%~106.3%。理论研究和试验结果都证明,高频振动冲击能够降低岩石抗钻能力,提高破岩效率。      

阜新哈尔套街膨润土矿特征及其性能研究

通过对哈尔套街钠基膨润土的矿物组成、差热分析、阳离子交换量及一系列物理性能的研究,表明该钠基膨润土具有优良的性能,可广泛应用于铸造、冶金球团、钻井泥浆和化工等行业。     

基于分形维数的钻头优选指数标度法及其应用

应用指数标度法的基本理论,建立了钻头优选的层次结构模型。指数标度中的相邻重要度比率采用新的方法来确定,其中准则层的相邻重要度比率按照一般的经济问题选取,钻头方案层的相邻重要度比率应用岩屑分形维数进行确定。改进后的选取方法有效地增强了模型的定量评价功能,同时保留了该模型的灵活性。该模型的使用不受区域限制,准则选取灵活,准则资料易于获取。经现场应用验证,该模型能够定量评价牙轮钻头方案的综合性能的优劣,优选结果准确。     

几何插值法在大尺度长系列降雨插值中的比较和改进

针对降雨空间插值结果影响流域水循环模拟问题,以松花江流城为例,在深入探讨距离平方反比法(RDS)的基础上,提出一种改进的DRDS法,并与RDS法进行了交叉检验比较.结果表明,DRDS法为常用几何方法中精度最高、效果较好的最佳插值方法.     

蜂窝芯体面外方向导热系数等效研究

利用商用有限元软件分析了高温阶段蜂窝芯体面外方向等效导热系数,分析结果与试验数据和半经验公式结果进行了对比,对比结果显示有限元软件可以用来预测蜂窝芯体面外方向等效导热系数。利用有限元软件分析了低温阶段蜂窝芯体面外方向等效导热系数,证明在0℃以下时辐射换热对蜂窝芯体面外方向导热系数的影响可以忽略,同时得到了铝合金蜂窝芯体在0℃以下时面外方向等效导热系数近似公式。     

4KG-M制冷机做冷源的自循环氦液化装置研制

采用5台1.5W/4.2KG-M制冷机(日本住友RDK415D)并联研制出了1台方便实验室使用的小型氦液化装置,并为其建立了性能测量实验台。实验结果表明:液氦温度为4.17K(饱和压力为96kPa)时,氦液化率为74L/d;液氦温度为4.42K(饱和压力为121kPa)时,液化率为116L/d,经拟合,在4.2K(饱和压力为100kPa)时液化率为83L/d,并且通过100小时以上的连续运行,说明该氦液化装置自循环性能良好。通过实验发现:实测氦液化率远大于制冷机冷头制冷量对应的计算氦液化率。分析认为:G-M制冷机气缸壁对氦气预冷是提高实际氦液化率的主要因素。     

辽宁南部石炭-二叠系界线处同位素分析

辽宁南部大连金州湾剖面位于东北与华南、华北的交界区域,为海相海陆交互相沉积剖面,是我国北方为数不多的以海相沉积为主的剖面。在剖面第28层中发现的与华北地区早二叠世虫筳类化石相当的Sphaeroschwagerina-Rugos of usulina带附近发现了沉积碳酸盐岩内大幅度的碳同位素组成正向波动,可以进行大区域的石炭二叠系界线划分对比。该期氧同位素组成亦有大幅度正向波动,是石炭纪后期至二叠纪早期全球冰期的反映,有利于沉积有机质的保存和烃源岩的发育。     

地层岩石可钻性的分形表示方法

石油钻井中测量岩石可钻性的主要方法是以井下取心为对象来测量岩石的力学性能和进行微钻法可钻性试验,但这种方法采样费用高,试验周期长,不能在现场直接应用.对石油钻井过程中岩石破碎的分形机理及形成过程进行了研究,提出了一种以井底返出的岩屑为对象测试岩石可钻性的新方法.在室内实验基础上,确定了不同井深岩石破碎后的块度分布函数,计算了岩石破碎的分形维数,分形维数的相关性系数在0.95以上.结合岩石硬度、强度和可钻性级值的实验结果,确定了岩石强度、硬度及可钻性与岩石分形维数的统计模型.     

机电一体化创新设计与实验的柔性平台的研究

针对当前国内工科高等院校机电一体化实验设备存在的问题,同时为满足高校对新型机电一体化实验设备的迫切需求提出了一种新型的创新设计与实验的柔性平台的设计方法.首先提出了柔性平台的设计思想与结构模型,然后分层次对该柔性平台的运动控制模块、服务器控制系统和客户机软件及仿真系统的详细设计进行了介绍.该柔性平台具有开放式、模块化、柔性化和网络化的特点,具有良好的软硬件可重构性,真正实现了数控系统的开放性设计和柔性设计,使数控系统的实验教学更加灵活;该平台以网络技术为基础,可供操作者远程访问,大大提高了资源共享程度、提高了数控模块的利用率;通过三维仿真技术减少了设备的损耗同时节约了实验人员的实验时间.     

清水压裂裂缝闭合形态的力学分析

 近年来,清水压裂以其现场施工简单、压裂成本低等优点受到人们的广泛关注,并且在一些低渗透油层已经取得了明显的压裂增产效果。尽管人们已经认识到清水压裂的效果主要来源于裂缝面的粗糙性和相对剪切错动,但对于清水压裂裂缝的闭合形态等理论问题研究得不多,也缺乏有效的理论指导现场施工。在充分调研国内外相关文献的基础上,从分析清水压裂的裂缝特征入手,从力学角度就清水压裂的裂缝闭合形态等问题进行分析研究,建立清水压裂情况下局部裂缝张开、裂缝面错动和裂缝面抗剪能力的计算模型,深入揭示清水压裂油井增产的机制和原因,为今后清水压裂施工设计提供理论依据。