高压盐膏层固井技术研究及在伊拉克米桑油田的应用

针对伊拉克米桑油田高压盐膏层固井井漏、井口带压和高低压过渡层窜流的问题,分析研究了盐膏层固井特点,首次提出了环空有效液柱压力在水泥静胶凝强度发展到150Pa前应压稳地层孔隙压力、抗压强度发展到3.5MPa前应压稳地层蠕变的盐膏层固井双压稳理念,并建立了相应的压稳模型,设计了配套的双压稳工艺。并开发了一种高密度盐膏层固井水泥浆体系PC-HDS CMT。该体系以颗粒级配加重技术为基础,优化了配浆盐水的种类及浓度,研选了一系列性能优良的抗盐添加剂。该体系最高密度可达2.40g/cm~3,具有混配容易,流变性能优良,失水低,零自由液,早期强度发展迅速,最终强度高,对盐膏层抑制性强,抗盐耐污染等特点,且具有优良的防漏失和防窜性能。上述研究成果伊拉克米桑油田15口盐膏层固井作业中取得成功应用,为该油田安全顺利钻完井作业创造了良好条件,并为类似油田作业提供有效参考。     

基于ArcGIS for AutoCAD的空间数据建库方法研究

当前测绘项目生产广泛使用dwg文件作为项目成果输出格式,随着测绘项目成果数量的增多,需建立空间数据库对各类测绘专题数据成果进行科学统一的管理。在基于项目成果dwg文件进行数据建库时,提取dwg中的图形信息的同时还需补充完善图形对应的属性信息。本文提出了一种基于ArcGIS for AutoCAD插件进行空间数据建库的方法,该方法可在CAD环境下实现图形和属性的统一管理,通过ArcEngine进行二次开发,可快速准确实现基于dwg文件的空间数据建库,从而提高测绘项目成果的应用价值。     

5 kW质子交换膜燃料电池堆之气体与水管理系统

开发了一个气体与水管理系统,藉以配合5kW质子交换膜燃料电池堆(Ballard 1310),使燃料电池的发电效率提升,并应用在小型运输工具之辅助动力装置(APU).气体与水管理系统包含4个子系统:氧化物供应系统、氢气供应系统、冷却系统与控制系统.原设计之各子系统中,感测组件过多以及管路过长,易出现热耗散及不均匀的现象,使供应气体温度下降.在新的简化设计中,减少各系统中的感测组件及缩短的管路,能有效提升供应气体之温度,提升燃料电池的性能.此外,电池效能会被在不同负载下的气体相对湿度与氢气消耗量影响,氢气消耗量在负载100A时较负载10A时多44%,故分析氢气于各负载下的消耗情形与气体相对湿度,有助于设计理想的氢气再循环机制,而提升氢气的使用效率.为使总输出功率可达10kW,后续工作将以另一5kW燃料电池堆系统与原系统结合二极管做串并联组装,且因两电池堆之效能输出几乎一致,故全系统将可进行长时间且稳定之高功率输出.实验结果显示在空气进口温度51℃与相对湿度54%时,电池堆最理想效能可达到65.5%.     

北极永久冻土层固井水泥浆

近年来,北极地区石油勘探开发进度明显加快,市场前景良好。针对北极永久冻土层最低温度达-9℃的超低温以及该地区作业时间宝贵的问题,要求水泥浆体系在负温环境下候凝时间短且24 h有强度发展。通过研发低温胶凝材料C-SE8和缓凝剂H10S,并复配G级油井水泥和其他添加剂,分别用淡水、海水和14% NaCl溶液配制超低温水泥浆体系。评价结果表明,密度为1.50 g/cm3的水泥浆在-10℃下的24 h抗压强度可达3.6 MPa以上,密度为1.90 g/cm3的水泥浆在-10℃下的24 h抗压强度可达6.8 MPa以上;该体系适用温度为-10℃～30℃,浆体具有良好的流变性能,且稠化时间易调整,满足北极永久冻土层固井施工要求。      

节能赛车铝合金车架结构分析与优化设计

车架作为整车的重要受力部件,其结构分析与轻量化设计对整车节能具有重要意义。综合运用有限元分析软件ANSYS与HyperWorks,分析了某节能车车架在典型工况下的刚度与强度水平,并在此基础上依次对车架进行了基于密度法的结构拓扑优化及基于一阶优化方法的截面尺寸优化。通过两次优化设计,车架的局部变形与应力集中得到明显改善,车架竖向最大变形量从3.21mm优化为0.99mm,刚度得到了提高;车架质量从5.00 kg优化为4.17 kg,减重16.6%,实现了车架轻量化设计。     

对煮沸麦汁蛋白质凝聚的认识

麦汁在煮沸时的一个重要变化就是蛋白质的分离。开始时，澄清麦汁变得失光和浑浊，以后这些细小的析出物逐渐聚合而使体积增大，从而由麦汁中分离出去。这一澄清过程，对于啤酒的组成、口味、稳定性均具有重要意义。蛋白质凝聚不充分，不仅直接影响啤酒品质，而且间接地在发酵中会导致酵母被沾污，使发酵液pH值下降受阻，导致啤酒发酵度较低，澄清较差，最终带有蛋白质苦味。     

斜纹机织碳纤维/环氧树脂复合材料性能及其在电动汽车轻量化设计中的应用

采用均质法和单胞有限元法, 研究了斜纹机织碳纤维/环氧树脂复合材料的三维本构模型, 并应用于轻量化电动汽车结构的设计计算中。通过光学显微镜观测获得T300碳纤维/环氧树脂复合材料层合板细观结构几何参数, 依据参数建立了代表体积元的几何模型; 结合有限元分析方法与层合板理论对代表体积元模型进行受力分析, 获得了复合材料三维本构模型参数, 并运用单向拉伸与三点弯曲物理试验对所建立的本构模型进行了验证; 通过二次开发, 把该三维本构模型用于轻量化电动汽车结构件的设计中, 并根据汽车安全测试标准对所设计的结构进行了强度校核。研究表明: 运用所建立的三维材料本构模型进行的仿真实验结果与真实拉伸和弯曲试验结果相吻合, 误差分别为4.04%和7.79%, 可用于轻量化结构的设计; 研究开发的电动汽车, 轻量化效果明显, 在满足车身强度要求下整车质量减轻了12%。      

进气氧浓度对柴油机燃烧过程影响的仿真研究

为分析进气氧浓度对柴油机燃烧的影响,通过调节进气氮氧比控制进气氧浓度,应用计算流体力学（CFD）软件FIRE对不同进气氧浓度下柴油机燃烧过程进行了三维仿真研究。研究结果表明：进气氧浓度影响缸内混合气质量,进气氧浓度降低,缸内浓混合气增加,扩散燃烧阶段放热速率降低。随着进气氧浓度降低,缸内最高压力和平均温度降低,柴油机燃烧品质变差。富氧燃烧时柴油机NOx排放升高,碳烟排放降低;部分负荷时,进气氧浓度降低,NOx和碳烟排放均降低。     

热处理油基钻屑干渣在固井水泥浆中应用的初步研究

采用热处理(温度分别为105℃和400℃)手段处理油基钻屑，分别得到两种含油钻屑干渣C1、C2,采用索氏抽提法测定了两种干渣的含油率，并在50℃情况下，分别考察了不同掺量条件下，干渣对固井水泥浆性能的影响。结果表明：C1含油率为4.52%,亲水性差，C2含油率为1.44%,亲水性得到改善；C1作为外掺料添加至水泥浆后，水泥浆的稠化性能、失水、强度等性能受到一定影响，推测是含油量太大导致，影响了水泥浆的凝结及固井常规添加剂效能的发挥，但基本都可控，初步认为C1最大掺量可达20%;C2作为外掺料添加至水泥浆后，对水泥浆性能影响较小，初步认为C2最大掺量可达40%。