不同频率无线信道在针叶林中的传播特性

为了了解针叶林中不同频率无线信道在不同位置的传播性质,以中国林科院院内的白皮松林为例,通过信号发生器和频谱仪分别测试了不同高度水平方向、不同频率的信号传播特性以及不同高度针对某一水平测试点的传播特性.结果表明:在针叶林环境中,无线通信距离在在10~20 m时,信号强度与距离呈反比;通信距离在20~60 m时信号强度无明显规律,也无明显的衰减;通信距离超过60 m时,各频段信号强度衰减严重.433 MHz频段的无线信号强度显著高于其他频段,最适合用于针叶林环境中的无线通信.无线信号频率越高,信号波动越小,信号衰减越明显.本研究得出的针叶林中不同频率无线信道的传播特性为传感器网络在林中的部署提供了重要参考,对林业物联网组网研究与应用有重要意义.     

套管在水力脉冲式振动固井中横向振动模型的建立与求解

应用水力脉冲式振动固井技术可使套管和井壁发生振动,有利于清除套管和井壁周围的泥饼,提高水泥与套管、井壁的胶结质量,从而改善固井质量。为探讨套管在水力脉冲式振动固井中横向振型问题,首先建立几何模型,并根据动力学理论建立套管动力学振动方程,在确定边界条件的情况下,得出套管横向振型函数,从而为制定振动固井方案和提高固井效果提供了理论上的指导。     

管道泄漏声发射信号的传播特性

对管道泄漏声发射信号进行传播特性研究,可以为工程上进行传感器布设和采集参数确定提供参考依据.介质类型、压力、流量与泄漏孔径对产生的泄漏声发射信号幅值影响较大,对泄漏声发射信号传播衰减规律无影响.泄漏介质为气体时,产生的声发射信号幅值较大;随着压力的增加,泄漏声发射信号幅值增大;随着泄漏孔径的增大,泄漏声发射信号幅值先变大后变小.应用FFT变换和小波包分解等理论方法,分析泄漏声发射信号在传播过程中经过法兰、阀门时的频率变化特征.研究结果表明：泄漏声发射信号经过法兰后,主要引起信号幅值衰减,衰减值为11～15 dB,而信号频率分布变化不大.泄漏声发射信号经过阀门后不仅信号幅值衰减27～35 dB,且信号的高频成分（187.5～312.5 kHz）也出现较大幅度的衰减.     

低渗透油层启动压力梯度的几种确定方法及其应用

从低渗透油层中流体渗流的影响因素出发,分析了其渗流规律——存在启动压力梯度的非达西渗流。介绍了确定启动压力的4种方法,即室内物理试验模拟方法,数值试验方法,试井解释方法及IPR方法。在现场应用中,依据启动压力梯度规律来确定合理的注采井排距,取得了满意的效果。     

室内滴灌条件下苔藓植物生长规律研究与应用

通过试验研究了室内滴灌条件下苔藓植物的生长规律及室内除尘应用的可行性。以衬底基材、衬底倾斜角度、滴灌速率、补水间隔以及用水量等作为影响因素,研究了各因素在室内滴灌条件下对苔藓生长的影响;通过粉尘吸附试验,验证了苔藓植物的室内吸尘效率及室内除尘应用的可行性,同时设计了一种基于苔藓培植的粉尘吸附装置。结果表明,平放的衬底基材,尤其是木板最有利于苔藓植物生长;供水速度宜适度,润湿苔藓植物为佳;补水间隔越小对苔藓植物生长越有利,最佳补水间隔为2 d;当供水速率为0.9 mL/min,苔藓植物单位面积需水量应在2.0 L/(cm~2·d)左右;湿润苔藓具有吸尘效果。     

?139.7mm套管开窗侧钻井优快钻井技术

套管开窗侧钻井技术可以使深部套管损坏的油、水井得到修复再利用，但由于开窗侧钻井井眼小，所用钻头、钻具、工具受到限制。同时环空间隙小，对钻井速度及施工质量有很大的影响。通过优选钻头不但提高了钻井速度同时增大了环空间隙，解决了小井眼施工中环空返速低的问题，也为后期完井作业奠定了基础。通过优化钻具结构，使用防卡钻具组合提高了防卡能力。在轨迹控制方面运用无线随钻测量技术实现了随钻跟踪，进一步提高了井下安全。针对以往小井眼固井难点，研究适合小井眼固井的低密度早强水泥浆，解决了固井水泥低返以及固井过程中蹩压的问题，使小井眼固井质量都有了很大提高。通过以上技术应用为侧钻井的进一步发展找到一种新的方法。     

水平井后期作业中的防砂工艺技术探索——以面14-平1井为例

综合分析了面14-平1井的井下技术状况,针对作业中需要挤堵、冲砂、对接防砂等技术难点,通过套管冲砂和金属棉滤砂管内冲砂、打软胶塞挤堵、下防砂密封插头对接防砂等一系列工艺技术的探索,提出了现场防砂施工设计方案。现场实施表明,该技术有较好的防砂效果,这些工艺技术对今后水平井后期作业有一定的指导意义。     

输气管道泄漏音波的产生及传播特性

对输气管道泄漏音波的产生和传播特性进行研究,分析了泄漏音波产生的形式,获得了音波信号的时域、频域及时频特征。结果显示：泄漏音波主要由介质与管道相互作用产生的单极子、偶极子和四极子声源所引起,表现为时域上能量突变,但所占时域较窄,所占频域较宽,主要能量集中在0-100Hz。利用软件对泄漏音波在特殊管件（弯管、变径、分支）中的传播特性进行模拟研究,并利用高压输气管道泄漏装置进行试验研究,分析了泄漏音波信号的传播规律,确定了影响音波信号衰减的主要因素。结果显示：音波在管内以平面波形式传播,随着传播距离的增大,音波基本呈指数规律衰减,在较低泄漏量下,泄漏音波信号幅值基本与泄漏孔径无关：音波信号经弯管和直管的损失基本为0,经分支和变径管损失较大。根据拟合计算结果,对于现有型号的音波传感器,其理论安装距离可达100km,利于长输管道的泄漏检测。     

应用小波分析法对马尾松胶合木表面声发射信号特征检测

针对胶合木损伤的声发射(AE)无损检测问题,研究胶合木表面AE信号波形特征及其沿顺纹和横纹方向的传播规律。首先,采用铅芯折断的方式在马尾松胶合木表面产生人工AE源,通过采样频率为500 k Hz的4通道高速采集系统收集原始AE信号。然后对采集的原始信号进行5层小波分解,通过对各层高频信号的分析获取AE信号的频域特征并进行AE信号重构。最后,根据信号相关性分析和时差定位方法研究AE信号沿顺纹和横纹方向的传播速度。试验结果表明AE信号在胶合木表面传播时,不仅信号幅值明显衰减,而且信号频率也会发生改变,并且AE信号在顺纹和横纹两个方向上的传播速度存在明显差异。     

茨78块降凝防蜡低温输送试验研究

在稀油开采过程中,油井结蜡是影响油井正常生产的一个重要原因。通过室内及现场试验表明,降凝防蜡冷输剂能够明显降低原油凝点,具有优良的改善原油低温流动性的特性,能够起到很好的油井防蜡效果,达到油井井筒防蜡及管道降凝低温输送的要求。在茨78块通过井口套管连续定量点滴加药,利用防蜡降凝冷输剂优良的蜡晶分散和改善原油低温流动性的功能,实现整个区块油井的井筒防蜡,井口至计量站、计量站至转油站、转油站至联合站输油管道全线降凝低温输送,从而实现井筒防蜡管道降凝低温输送一体化。     

海上油田套管损坏修复技术——以秦皇岛32-6油田F31井为例

秦皇岛32-6油田F31井生产过程中出砂严重,导致生产管柱被砂埋而无法正常生产,因此必须对F31井进行修井以恢复产能。在F31井取出防砂筛管和分层生产套管的套铣作业中,存在漏失严重、生产套管变形且有3个破损点的问题。针对F31井套管修复,技术上首次应用井下液压胀管技术和低密度加纤维的水泥浆体系,施工程序上采取替入法和平推法相结合的办法,成功修复并封堵了破损点。该井套管修复成功为海上油田作业积累了经验,同时为处理类似问题提供了范例。     

不同能级强夯施工下地表振动衰减规律的探讨

利用有限差分法对不同能级强夯施工引起的环境振动进行数值模拟研究,分析了不同能级强夯引起的地表振动衰减规律,强夯能级、土层厚度对强夯引起地表振动的影响.得出不同能级强夯施工作用下地表振动衰减规律,地表起伏对地表振动加速度传播的影响.     

钻井用滚轮式高效减扭防磨工具研究

随着高斜度井、大位移井以及水平井的广泛钻探，钻具在井下所遇的摩阻越来越严重。使用减扭防磨工具能够有效降磨减阻，提高钻进效率。为此设计了钻井用高效减扭防磨工具，使用 solidworks 软件绘制了工具三维图，并利用 ANSYS 有限元软件对工具关键零部件(本体、滚轮和销轴)进行了有限元校核。根据工具的工作原理，钻井用高效减扭防磨工具将钻柱接头与套管的滑动摩擦转化为滚轮与套管间的滚动摩擦，从而有效减小扭矩和摩阻。数值计算结果显示，钻井用高效减扭防磨工具在正常工作载荷下安全可靠，可以提高减扭防磨工具使用寿命，降低钻井成本，减少经济损失。     

快速钻井液处理剂技术在车峰5井的应用

车峰5井二开井段存在多段泥岩,易发生钻头泥包、钻具阻卡等复杂情况,机械钻速偏低。通过配伍性能试验和润滑性能试验,将具有清洁钻头、改变润湿性、提高机械钻速的快速钻井液处理剂技术应用到钻井过程中。快速钻井液处理剂与车峰5井所使用的聚合物钻井液体系具有良好的配伍性,对钻井液常规性能及流变性没有影响。并且泥饼粘滞系数和润滑系数均大幅度下降,润滑性得到大幅的提高。通过实际应用,在实钻过程中取得了良好的提速效果,减少了钻头使用个数,平均机械钻速相对邻井提高率达到66.4%。     

谢凤桥油田地层可钻性研究

谢凤桥油田是江汉油田荆州采油厂重点开发区块,但是在该油田的开发过程中,机械钻速慢和钻井周期长一直制约该油田开发速度。对谢凤桥油田某井的岩心进行了室内可钻性试验及抗压强度试验,并结合相对应的声波时差数据建立了该油田地层岩石可钻性与声波时差数据之间关系的数学模型,并依据该模型确定了的该油田地层岩石可钻性分布规律,并绘制出地层岩石可钻性与地层深度剖面图。该项研究为谢凤桥油田地层分层、合理选择和设计钻头、优选钻进参数提供了科学依据。     

泡沫吞吐工艺在大修井中的应用

渤海油田疏松砂岩稠油油田大修井数量逐年增加,大修过程中漏失修井液可能与地层流体配伍性较差,造成乳化堵塞、水锁等伤害,油井近井地带细粉砂等颗粒极易在油井再次投产时侵入砾石充填层,降低防砂有效期等。为此,进行了泡沫吞吐工艺在大修井中的应用研究。室内试验评价(配伍性评价、起泡力和稳定性评价)优选出作业用起泡剂类型QP-2,使用浓度0.1%。泡沫吞吐现场作业排出物粒径分析表明,泡沫吞吐主要处理近井地带的细粉砂,对地层破坏作用微弱。目标油井作业后,日产液量及日产液指数得到了大幅提高,泡沫吞吐工艺降低了近井地带的表皮系数,并结合砾石充填防砂方式,延长了大修井防砂的有效期。     

热采防砂筛管冲蚀试验研究与应用

针对海上热采井打捞筛管出现的穿孔与腐蚀现象,为探求热采筛管损坏因素及机理,在热采高温井底环境下,利用自主研制的冲蚀试验装置,运用冲蚀试验方法,模拟不同阶段井底温度、压力、流量和含砂量等因素,分别对不同筛管基管材质与过滤材料进行冲蚀试验。通过对筛管试验前后微观及形貌分析,得到高温热采井底环境下筛管冲蚀因素影响规律及损伤机理,并提出筛管材质优选、防蚀及结构改进措施。改进后筛管防砂成功率达100%,有效生产时间超过1000d,经受了2轮次热采考验,达到了延长防砂有效期的目的,为热采井增产奠定了基础。     

基于定向天线WSN射频信号传播试验

为解决水稻田中无线传感器网络(WSN)的规划与部署问题,基于无线射频信号的传播特性,研究了水稻田间WSN射频信号与影响因素间的关系,并对全向天线和定向天线在水稻田的通信性能进行了对比分析.试验选取WSN的载波频率为915MHz,分析WSN射频信号受天线高度、天线类型和通信距离等因素联合作用下在水稻田的衰减情况,建立了915 MHz无线射频信号接收强度与环境传播因子及通信距离间的线性模型,并进行数据拟合,拟合曲线的R2最低为0.882、最高为0.934,验证了WSN射频信号衰减程度与通信距离的一致性,为WSN在水稻田的节点部署和天线类型选择提供指导和依据.     

准噶尔盆地超深井钻井液体系的研究与应用

新疆准噶尔盆地达巴松凸起地层岩性复杂,地层压力体系多变,钻井过程中易发生喷、漏、塌、卡等复杂事故,钻井施工难度大,对钻井液性能要求高。针对地层复杂情况,室内研究出用胺基钻井液体系钻长裸眼二开井段,用有机盐钻井液体系钻高压高温三开和四开井段,并成功地在DT1井应用。室内研究和现场应用结果表明:该钻井液体系具有很好的流变性,滤失量小,泥饼质量好,润滑性好,抑制性强,抗污染能力强。现场应用时井壁稳定,没有出现高压地层井喷和裂缝地层井漏等问题,全井无井下复杂事故,各次完钻电测和下套管均一次成功。该井的试验成功为后续探井高效钻探奠定了良好的技术基础。     

霍101井超高密度水泥浆固井技术应用

霍101井位于准噶尔盆地霍尔果斯背斜,完钻井深3250m,该井在三、四开段安集海河组及紫泥泉子组选用高密度油基钻井液体系,属于典型的高压油气井,实钻过程中钻井液密度达到2.55g/cm3,在高密度油基钻井液井筒中进行技术套管固井施工存在环空顶替效率低;隔离液对环空一、二界面清洗效果差;水基隔离液与高密度油基泥浆混浆流动性差;固井液和设备保温难;固井过程中裂缝漏失风险大等难点。为了确保固井顺利和良好的固井质量,在分析了相关难点基础上,优化了井身结构设计,采用"黏性推移"工艺配制了具有较高黏度和切力的黏性隔离液,并于室内对隔离液做了沉降稳定性及相容性试验,通过优选外加剂和加重材料配制了平均密度高达2.62g/cm3的超高密度水泥浆,首次在高密度油基钻井液环境下应用,通过现场施工,经测井评估,固井质量达到了优质。