民乐县北部滩水土保持综合治理思路与创新模式研究

甘肃省民乐县北部潍荒漠风蚀区生态环境修复工程在西北地区及内陆河流域极具典型性和代表性。项目以促进社会、生态、经济协调发展为目标，以提高区域经济效益为根本，通过综合治理，项目区防风固沙效益明显增强，水土流失强度显著减小，农牧业生产条件得到较大改善，现已被确定为民乐县生态工业园区建设基地。本文对北部潍风蚀区治理项目创新思路与成功模式进行总结和提炼，试图在合理配置资源和生产格局、保护水土资源、改善生态环境方面探索出一条较以政府为主导的北部滩治理模式更具推广前景的小流域可持续发展新路子。     

X区块注CO2和N2提高反凝析油采收率机理研究

通过对X区块原始地层流体的相态分析,确定了该区块为近临界凝析气藏。该区块一直采用衰竭式开采方式,气藏原始地层压力为27MPa,自开采以来至2012年8月地层压力下降为10MPa,已低于露点压力,反凝析加剧,地层污染加重,并造成大量的凝析油损失。利用该凝析气田附近所具有的高纯CO2气藏气,探索注CO2气开发方式改善和提高凝析油气的采收率具有技术进步意义。通过对CO2和N2两种注入气与地层流体膨胀实验数据的对比研究,得到CO2与地层流体的增溶膨胀能力、混相能力等相态配伍性较好且优于N2。在CO2与目前地层凝析油混相能力研究中发现在19.3MPa下CO2能与目前凝析油达到混相,CO2与目前地层凝析油容易达到混相,故开采时只要通过先期注CO2把目前地层压力提高至19.3MPa以上,就可实现混相驱提高凝析油的采收率。     

深厚表土综放采场孤岛煤柱整体失稳型冲击机理研究

以赵楼煤矿7303工作面为背景,采用理论分析、数值模拟等方法,对深厚表土综放采场孤岛煤柱整体失稳型冲击机理进行了研究。通过研究发现了深厚表土综放采场孤岛煤柱的覆岩空间结构演化规律,以此建立深厚表土综放采场基岩断裂前后的支承压力估算模型,通过计算得到基于防冲的赵楼煤矿7303采空区孤岛煤柱临界宽度为113 m,并采用数值模拟进行验证。结果表明,留设120 m隔离煤柱不会发生整体失稳型地压。     

无辅助工艺低渗透稠油油藏热洗效果预测

针对开采初期的低渗透稠油油藏,热洗是最简单、经济、有效的清蜡、解堵工艺。无辅助工艺的热洗作业效果和多因素有关,如热洗排量、温度、时间、热洗介质、油井的产液量、动液面、泵挂深度、地质因素等。为更好地评价热洗质量,系统归纳热洗恢复周期的界定标准,提出用热洗恢复周期作为衡量热洗效果的综合评价指标。热洗恢复周期是影响热洗效果诸多因素综合作用影响的外在体现,利用已知的历史数据预测热洗后的恢复周期,从而达到预测热洗效果的目的。该方法简单实用,用我国典型低渗透稠油油藏M油藏进行实例分析,预测符合率达到100%。     

三维全五向编织复合材料弹性性能及热物理性能的有限元分析

在三维全五向(Q5D)编织复合材料细观结构模型的基础上,建立了其单胞参数化有限元模型.通过施加合理的边界条件,计算得到了Q5D编织复合材料的弹性常数、热传导系数和热膨胀系数,所得结果与现有的实验数据吻合较好.在此基础上,深入研究了纤维体积分数、编织角等工艺参数对材料弹性性能和热物理性能的影响规律,并将计算结果与三维四向(4D)和三维五向(5D)编织复合材料的相应结果进行了对比.结果表明,Q5D编织复合材料具有较好的力学性能和纵向导热性能,其零膨胀结构的可设计性更强,为进一步研究此种结构材料的强度问题和热力耦合问题奠定了基础.     

化工厂供电系统无功补偿技术

供电电压的质量控制影响着工厂运行发展的安全,传统的电压质量控制方法在调节电压时波动性较大,不利于供电电压的质量。为平稳调节电压,保证供电电压的质量,提出了对工厂低压供电电压的质量控制方法研究。通过改善电压质量储能VSC的多目标控制,提取谐振频率信号;设计配电网低压连接结构,采用SC储能运行方式串联变压器;建立直流侧电压的三级平衡控制,达到电压与电容的平衡;基于牵引变压器获取补偿电流的变化情况;协调控制供电系统的无功电压,提高供电系统供电电压的可控性。实验证明,此种电压质量控制方法能够在较短时间内使电压达到平稳状态,维持了低压电压的参考值,对工厂低压供电电压的质量控制具有重要作用。     

三维六向编织复合材料渐进损伤模拟及强度预测

基于三维六向编织复合材料的细观结构,假设第六向纱线的截面形状为菱形,建立了三维六向编织复合材料的渐进损伤有限元模型。采用Linde等提出的失效准则,引入周期性位移边界条件,对三维六向编织复合材料的纵向拉伸应力-应变行为进行了渐进损伤数值模拟,讨论了单胞模型在纵向拉伸载荷作用下的细观损伤起始、扩展和最终失效的演化过程,并预测了材料的拉伸强度。在此基础上,进一步研究了编织角、纤维体积分数和编织纱水平取向角等参数对材料纵向拉伸力学性能的影响规律。研究结果表明,三维六向编织复合材料的轴向纱线拉伸断裂是导致其破坏的最主要因素。所得数值结果与现有试验值吻合较好,验证了该模型的有效性,为更深入研究此类材料的力学性能奠定了基础。     

二分类logistic回归建立油井热洗效果预测模型

热洗作为最简单、经济、有效的清蜡、解堵工艺,在我国各油田普遍采用,热洗效果和多因素有关:油井的产液量、动液面、泵挂深度、含水率、地质因素等等,如何对热洗效果进行预测,目前还没有学者在这方面进行理论研究,为此提出引用二分类logistic回归法建立油井热洗预测模型的思路,利用模型进行油井热洗效果的预测,将应用于医学的预测方法引入油田开采工艺中。在鄂尔多斯三叠系长8层的典型低渗稠油M油藏,利用油田已知的热洗数据推导出该油田的预测模型,对该油藏油井热洗效果进行预测,发现该理论能有效指导现场作业。     

含界面相三维全五向编织复合材料拉伸行为模拟及失效机制研究

基于三维全五向（Q5D）编织复合材料的细观结构模型,通过引入界面相单元,建立了含界面相Q5D编织复合材料单轴拉伸损伤失效分析模型。应用Python语言实现对ABAQUS的二次开发,将Linde等提出的失效准则和Von-Mises应力准则分别用于纱线和基体的渐进损伤判断,并确定材料的整体失效模式;对于界面相,采用Quads准则进行损伤判断。利用周期性位移边界条件,对含界面相Q5D编织复合材料的纵向拉伸应力-应变行为进行了渐进损伤数值模拟,详细讨论了在纵向拉伸载荷作用下材料的细观损伤起始、扩展和最终失效的演化过程,分析了材料的细观损伤失效机制,预测了材料的极限破坏强度,并研究了界面相性能对材料整体力学行为的影响规律。研究结果表明,数值模拟结果与实验值吻合较好,验证了渐进损伤模型的有效性,为该类材料的力学分析和优化设计奠定了基础。     

三维编织复合材料悬臂梁的振动特性

基于三维四向和五向编织复合材料的细观结构和单胞模型, 对三维四步法矩形截面编织复合材料悬臂梁的振动阻尼性能进行了理论分析, 研究了编织角、 纤维体积分数等工艺参数对材料振动阻尼特性的影响, 并与实验结果进行了对比。对三细胞模型进行了改进, 采用混合律得到了材料的总体刚度, 进而得到一阶固有频率。此外, 还分别计算了一个周期内不同走向纱线和基体振动消耗的能量, 以及总振动能量, 得到了材料的损耗因子。结果表明, 对于三维四向和五向编织复合材料, 一阶固有频率随编织角的增加而减小, 随纤维体积分数的增加而增大; 而损耗因子随编织角的增加而增大, 随纤维体积分数的增加而减小, 并表现出明显的非线性变化规律。