湿空气熵及焓Yong的计算方法

依据熵及焓Ｙｏｎｇ的严格定义，推出了适合工程实际应用的、简单明了的湿空气熵及焓Ｙｏｎｇ的计算公式。为在空调及通风工程中进行Ｙｏｎｇ分析和热经济学分析提供了计算依据。     

顺北Ⅳ号条带超深高温定向井钻井关键技术

顺北油田IV号条带地质构造属滑移断裂带,以奥陶系碳酸盐岩储层为主,多采用水平井/定向井方式开发,平均垂深接近8 000 m,井底温度最高达174 ℃,超深、高温、复杂地质条件给该区域定向钻井带来了井眼轨迹控制难、仪器故障率高、气侵处理时效低等技术难题。为解决上述技术难题,进一步优化了井身剖面,降低了定向难度,复合钻进比例平均提高10%;通过优配钻具组合、优选钻进参数、应用工具面稳定调控工艺和地震数据随钻指导钻井技术,井眼轨迹控制效率大幅度提高,中靶率100%;在井筒温度场分布规律研究基础上,配套了高温随钻测量工艺,仪器故障率由23%降至9.3%;利用简易控压钻井技术提高了储层气侵处理效率。该技术现场应用12口井,储层定向周期较设计平均缩短14.3%,平均机械钻速较邻区提高32.1%,可进一步推广应用。     

湿空气熵及焓的计算方法

依据熵及焓火用的严格定义,推出了适合工程实际应用的、简单明了的湿空气熵及焓火用的计算公式。为在空调及通风工程中进行火用分析和热经济学分析提供了计算依据。     

深水钻井井筒中天然气水合物生成风险评价方法

综合考虑天然气水合物相平衡条件、井筒温度-压力场和地温梯度,建立了深水浅部地层天然气水合物生成区域预测方法和深水钻井中井筒内天然气水合物生成区域预测方法。分析结果表明深水浅部地层钻井比深部地层钻井生成天然气水合物的风险更大。在此基础上引入过冷度密度对不同井深处的天然气水合物生成风险进行定量评价,同时基于施工参数的无因次化建立了重点区域天然气水合物生成风险定量评价方法。实例计算表明:深水钻井中海底井口附近和隔水管下部水合物生成风险等级最高;钻井液导热系数、入口温度、排量和NaCl浓度对井筒中天然气水合物生成风险影响最大,可以根据各施工参数的敏感因子并结合现场实际情况定量优化钻井设计和施工,从而降低或避免风险。     

基于ALE方法大挤压比Al-Cu-Mg合金等温挤压研究

为了获得大挤压比Al-Cu-Mg合金高精度等温挤压件,有必要精确控制其均匀的挤压出口温度和变形组织。为此,基于任意拉格朗日-欧拉（ALE）方法,采用ABAQUS有限元软件对其等温挤压过程进行模拟。通过热压缩试验获得了Al-Cu-Mg合金在不同温度和应变速率下的真应力-真应变本构关系,建立了一个新的等温挤压过程多场耦合计算模型。通过该模型,研究了挤压速度、坯料温度、模具温度对出口温度的影响规律以及挤压产品温度场、应变速率场的分布特点;并通过开展Al-Cu-Mg合金铸棒等温挤压工艺实验验证了所模拟等温挤压工艺参数的准确性,并对变形材料进行了EBSD分析和力学性能测试。结果表明：0.5mm/s挤压速度可保持模孔温度基本恒定,其中坯料温度450℃,挤压筒430℃,以及模具温度为400℃,挤压后试样的晶粒明显细化,择优排列形成平行于挤压方向的＜111＞丝织构,表现出优异的拉伸性能。     

不同含量SmFeN/YSZ逐层分布复合隔热材料的吸波性能研究

雷达检测技术的快速发展对发动机等热部件的吸波性能提出了更高的要求。常用的隔热材料钇锆氧(YSZ)没有吸波性能,目前采用在其中添加吸波剂的方式实现对雷达隐身。基于此,本研究通过增材制造技术,将不同质量比的吸波剂钐铁氮(SmFeN)和基体材料YSZ进行层状叠加,制备了具有垂直于入射电磁波的相界面的吸波体,构建出SmFeN/YSZ复合材料界面模型。研究结果表明,将YSZ粉末与SmFeN金属颗粒按照不同质量比分层堆叠后,形成的SmFeN/YSZ异质界面提高了材料的微波吸收性能。当YSZ与SmFeN质量比为1∶1时,其反射损耗值达到最小,为-54.498 dB,有效吸收频宽达到最大,为2.5 GHz。     

深水钻井最大允许气侵溢流量的计算方法

深水钻井对井控提出了更高的要求,气侵的早期监测便成为深水井控研究的热点。由于溢流量预警值为经验值,使得现有泥浆池增量法在水深较深、原始地层压力较高的井中应用的普适性和可靠性较差。为此,通过引入最大允许关井套压和环空气体上升位置,计算不同溢流量条件下的压井风险,建立了基于气侵的溢流量预警值反算方法,以此来保证在现有井控设备、施工参数和地层参数等确定的条件下进行更为精确可靠的气侵溢流监测。同时引入含可信度地层压力预测方法对溢流量预警值反算方法进行改进,最大限度地降低了因地层压力预测不准而导致的气侵监测误差。实例计算结果表明,该方法充分考虑了气侵后气体上升位置和压井风险,能够大大提高深水钻井气侵早期监测的准确率和可靠性,对于实现因井而异的溢流量预警值设计和降低气侵监测成本有实际意义。同时提出推荐采用精度更高更稳定的进出口流量计对泥浆池增量进行监测,以满足半潜式钻井平台的测量精度。     

高造斜率螺杆钻具提速技术研究与应用

针对定向井施工过程中,滑动钻进机械钻速慢、滑动进尺比例高的问题,提出了一种调整螺杆钻具弯点位置的高造斜率短弯螺杆设计思路,以降低滑动钻进比例,提高机械钻速。基于平衡趋势角法评价分析了短弯螺杆钻具的造斜能力,依据分析结果确定了短弯螺杆钻具关键结构参数,将弯点距转子输入接头端面缩短了300-400 mm,实现了短弯螺杆钻具高造斜率与结构参数设计的有机统一。涪陵页岩气田现场应用结果表明,该螺杆钻具可有效提高滑动钻进造斜率37.14以上,降低定向过程中滑动进尺比例69.61%以上,提高机械钻速37.81%。     

风机盘管机组的技术经济评价

利用热经济学分析方法，分析了影响风机盘管机组的能耗费用及初投资的各种因素，认为以单位功率供冷量和单位质量供冷量作为评价指标存在不足，给出了综合考虑能耗费用和初投资费用的风机盘管的技术经济评价指标－冷量Yong费用单价，为机组的选择和优化提供了依据。     

提高MWD仪器在特深小井眼水平井测量可靠性的方法

顺北油气田油藏深度7 300~8 600 m,井底温度160~210 ℃,钻井作业定向仪器故障频繁。高温环境下MWD仪器测量影响因素主要包括仪器自身因素(脉冲及探管)及外部施工环境因素(振动、操作、腐蚀等),而后者可以通过采用适当的工艺措施进行改善。为提高仪器测量可靠性和定向轨迹控制时效,从振动、抗温、操作及工作环境等方面分析了不同因素对仪器信号质量的影响,提出了针对性技术措施。研究及应用证明,通过优化动力钻具尺寸、定向剖面、脉冲发生器间隙值、排量等工艺技术,可以利用合适的工艺措施提高高温MWD测量可靠性,有效降低特深定向/水平井仪器故障率,提高特深水平井轨迹控制效果。SHB1-4HCH等井应用上述工艺措施取得了明显的效果,进一步验证了改进措施的实用性,为同类区块的作业提供了有益的借鉴。