冷弯薄壁型钢开口三肢拼合立柱轴压性能有限元分析

建立了考虑材料、几何和接触非线性的有限元模型,利用ANSYS有限元程序分析了长细比、螺钉连接间距、截面板件最大宽厚比对冷弯薄壁型钢开口三肢拼合立柱轴压性能的影响。结果表明:立柱长细比对A、B两类截面拼合立柱轴压承载力和轴压性能有很大影响,随着立柱长细比的增大,立柱轴压极限承载力逐渐降低;当螺钉连接间距为450、300、150mm时,A、B两类截面拼合立柱轴压极限承载力和刚度变化均不大;由于基本构件板材厚度不同引起截面板件最大宽厚比的不同,对A、B两类截面3种长度的拼合立柱的承载力和刚度影响很大;对于A、B两类截面立柱,当立柱长度和截面厚度相同时,基本构件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面轴压立柱轴压极限承载力变化不大。     

控制二氧化碳气窜泡沫配方体系的研制与应用——以宋芳屯油田芳48断块为例

在二氧化碳非混相驱开发过程中,易发生气窜,严重影响注气开发的效果.为了有效地封堵气窜通道,改善吸气及产液剖面,提高注气开发的波及体积和驱油效率,研制了SD-4和SD-5共2套适合大庆油区外围油藏特征及流体性质的耐酸耐油型泡沫配方体系.其中,SD-4体系主要用于注入井的深部封窜;SD-5体系主要用于生产井的反向封堵.现场试验结果表明,这2套泡沫配方体系能有效封堵气窜通道,扩大二氧化碳气体的波及体积,降低无效循环,提高驱油效率,试验井恢复注气后注气压力升高了3.5 MPa,优势吸气方向发生了较明显的变化,气驱面积明显增大.连通油井气油比明显下降,平均有效期为11个月,累积增油量为467t.泡沫配方体系封窜是一项适合大庆油区外围低渗透油田注气开发的高效低成本防封窜技术,将为注气开发特低渗透油藏提供强有力的技术支撑.     

大尺寸套管井多级酸化技术

南苏丹ANANAS区块部分大尺寸套管井采用土酸和桥塞酸化工艺解堵增产,但土酸反应过快,桥塞管柱操作复杂且存在酸液泄漏风险,因此亟需研制大尺寸套管井多级酸化技术。通过设计小截面定活塞、分离进液口与注酸口、选定T型密封圈密封注酸口,研制了新型注酸器;通过酸液缓蚀性能评价、络合性能测试及配伍性试验,优选出一种适用于该区块储层的HV缓速酸液体系。室内试验表明:新型注酸器开启压力高达8 MPa以上,能使?147 mm封隔器稳定坐封;理论上单趟管柱可酸化15段且可用于套管验漏;HV缓速酸液体系缓蚀性能优于常规土酸体系,能够有效络合储层金属离子,抑制二次沉淀产生,与多种添加剂配伍性能良好。该技术可用于大尺寸套管井3段以上酸化增产,采用HV缓速酸体系能有效扩大酸液作用距离,解除近井地带伤害,措施效果显著,建议今后考虑转向酸压,以进一步提高储层改造程度。     

轻质脱硫石膏改性材料填充冷弯型钢组合墙体抗震性能试验研究

为研究轻质脱硫石膏改性材料填充冷弯型钢组合墙体的抗震性能,对5片轻质脱硫石膏改性材料填充冷弯型钢组合墙体的足尺试件进行低周反复加载试验。研究该类墙体的破坏机理、承载力及抗侧刚度、滞回性能、延性及变形、耗能性能等。试验结果表明：填充墙体内填石膏分块形成斜向受压带,发挥其抗侧力功能,最终以各块填充物与墙架立柱之间的黏结滑移破坏以及轻质石膏块角部的受压破坏为主要破坏特征;较空腔墙体,填充墙体的受剪承载力和抗侧刚度均有大幅度提高,受剪承载力提高了55%~88%,抗侧刚度提高了142%~217%;随着填充材料强度的提高,墙体的抗侧刚度和受剪承载力逐步提高,但其提高幅度低于材料强度的提高幅度。     

黏度可控凝胶体系注入参数优化

大庆油田聚合物驱后优势渗流通道发育,窜流严重,有效开采难度大。为保持油田持续有效开发,确立了调、堵、驱结合的技术研究。针对调堵需求,研制出一种黏度可控凝胶体系,该体系初始黏度小于20 mPa·s,10~40 d黏度小于300 mPa·s,成胶黏度2 500 mPa·s以上。根据聚合物驱后的取心井资料设计物理模型,利用正交试验设计法确定的最佳注入量为0.10 PV,注入浓度为1 000 mg/L,注入速度为0.6 mL/min.应用表明,高渗透层分流率由聚合物驱后后续水驱的66.9%降为0.7%,中渗透层分流率由33.0%升至85.0%,低渗透层分流率由0.1%升至14.3%,该体系对中、低渗透层污染小,对高渗透层有效封堵,可以满足现场需求。     

燃气间接加热器选型设计

根据国内某大型金属镁一体化项目的实际工程经验,通过在干燥脱水工艺中设置燃气间接加热器来加热干燥脱水工艺介质,协同解决了卤水炼镁工艺中含水氯化镁的干燥脱水难题。介绍了燃气间接加热器的组成,重点分析了燃气间接加热器的选型设计特点、核心控制方案及应用效果。     

冷弯薄壁型钢住宅结构整体扭转效应分析

为了研究冷弯薄壁型钢住宅结构平面质量中心、楼层形心与刚度中心偏差较大时,结构整体扭转效应的不利影响,将楼层平面内水平荷载(风、地震)作用下结构位移分解为平动和转动2种状态,得到相应状态下各组合墙体所承担的剪力,然后将其效应进行叠加,推导出了结构的线弹性层间扭转角及组合墙体剪力和侧移变形计算公式.对某冷弯薄壁型钢多层住宅结构在水平荷载作用下的层间扭转效应进行了简化计算,并运用ANSYS进行了数值模拟分析.结果表明:水平扭转效应对该类结构影响显著,简化计算公式和有限元程序数值模拟所得结果具有较好的一致性,简化计算公式可供实际工程中对该类结构整体扭转效应的计算分析时参考.     

风致内外压下圆弧形落地大跨屋盖结构风荷载特性

对某墙面开洞的圆弧形落地大跨钢屋盖机场航站楼风荷载特性进行了风洞试验研究;基于计算流体力学软件FIUENT 6.3,采用RNG ?κ-ε?湍流模型对墙面开洞屋盖结构的内外表面平均风压系数分布、分区净体型系数、风速矢量以及风场流迹线等风荷载特性进行了系统研究,并将数值模拟结果与风洞试验结果进行比较分析。结果表明:数值模拟的净体型系数和平均风压系数分布规律与试验结果吻合良好;墙面洞口全开的情况下,由于迎风洞口与背风洞口处压力差的作用,屋盖内表面风压均表现为风吸力,风压分布亦受到洞口的影响;墙面洞口对屋盖上表面平均风压系数分布影响较小;屋盖迎风挑檐区域受到风荷载下顶上吸的叠加作用,最大净体型系数达-2.83。     

强碱三元复合驱颗粒调剖剂强度和弹性评价方法

随着油田开采进入中后期,尤其是近井地带多次重复调堵后,大量注入体系沿高渗透层或特高渗透层做无效和低效循环,降低了驱替效果。为了保证颗粒调剖剂的质量,增强其稳定性,提高驱替效果,结合现场实际应用情况,开展了强碱三元复合驱颗粒调剖剂强度和弹性评价方法研究。基于调剖剂颗粒在地层中运移时产生的挤压、剪切、变形等力学行为,确定了三元复合驱颗粒调剖剂强度表征方法;测定了8种不同类型调剖剂颗粒在不同膨胀时间条件下通过孔板时的突破压力和不同压力条件下的回弹系数。结果表明:调剖剂颗粒放置时间越长,其强度越低;对于同种类型不同粒径的颗粒调剖剂,粒径越大,其过孔突破压力越大;8种样品64样次测定结果中回弹系数大于20%的样品次数达到70%以上。通过研究发现同类产品的颗粒回弹系数和过孔突破压力具有负相关性,形成了综合考虑回弹系数和过孔板突破压力2个指标的颗粒调剖剂性能评价方法。     

冷弯薄壁型钢开口三肢拼合立柱轴压性能试验研究

对18根冷弯薄壁型钢开口三肢拼合立柱的轴压性能进行了试验研究,试件分为A、B两种截面类型：A类由3根冷弯薄壁C型钢拼合而成;B类由2根冷弯薄壁C型钢和1根U型钢拼合而成。得到了各试件的荷载-位移曲线和破坏特征,并将试验结果与中、美两国相关规范“有效宽度法”和“直接强度法”计算结果进行了初步对比分析。研究结果表明：两类截面长柱（LC）系列立柱的破坏特征分别为弯扭屈曲、弯曲屈曲,而中柱（MC）系列立柱A类截面为畸变屈曲、B类截面为畸变屈曲和弯曲屈曲,短柱（SC）系列立柱均为局部屈曲和畸变屈曲。AISI有效宽度法计算结果对于A、B两类截面LC系列立柱偏于安全;对于SC系列立柱则偏不安全;对于MC系列立柱吻合较好。AISI直接强度法计算结果对于A类截面LC和MC系列立柱偏于安全;对于SC系列立柱则偏不安全;对于B类截面立柱直接强度法计算结果与试验结果相差-16-5%~11-2%。《冷弯薄壁型钢结构技术规范》计算结果与试验结果相比,LC系列立柱偏于安全,而MC和SC系列立柱计算结果与试验结果吻合较好,相差分别为 -8.7%~4.7%和 -7.3%~13.7%。