水平定向钻管道穿越孔底泥浆的力学特性

将水平定向钻(HDD)回拖过程中孔底泥浆的流动假定为幂律流体在同心环形空间中的稳定流动,考虑内管轴向运动对流场分布的影响,根据Navier-Stokes方程推导泥浆压力梯度与管道外表面泥浆剪切应力的解析计算方法。基于搜集的HDD工程实例采用该解析方法进行数据分析,并与现有Baroid经验公式、SPE经验公式和Polak经验公式的计算结果进行对比。结果表明:由解析方法求得的泥浆压力梯度与实测值相差最小;泥浆拖曳阻力是回拖载荷的重要组成部分,计算中不可忽略;扩径比是泥浆压力梯度与剪切应力计算中敏感性最强的因素。     

回拖浮力平衡技术在水平定向钻工程中的应用

在大口径油气管道水平定向钻回拖过程中,随着管径的增大,泥浆浮力对回拖的影响明显增大.为了减小因泥浆浮力引起的管道与成型孔的摩擦力,降低回拖风险,通过对水平定向钻回拖过程中泥浆浮力作用的计算分析,采用注水PE管配重技术与泥浆密度调节相结合的方法,平衡管道回拖过程中的浮力.通过浮力平衡减少了管道在孔洞内与土体的摩擦面积,摩...     

水平定向钻回拖减阻配液量计算模型

在水平定向钻穿越管道回拖施工过程中,泥浆对回拖管道产生的剩余浮力经常造成管道与孔壁挤压接触,从而导致管道回拖摩擦阻力增大,进而影响到工程实施的成败.对回拖管道的受力情况进行研究,主要方法是建立管道在弯曲段和直线段的受力模型并进行分析计算.提出了配液量随管道回拖时间变化的函数关系式,实现了大口径管道在回拖过程中配液量的动态调节.在工程案例分析中,利用该函数关系式的计算结果可以达到平衡泥浆对管道产生的剩余浮力、减小管道回拖阻力的目的,进而为管道回拖的施工环节提供充分的理论依据.     

船式拖拉机船体行驶阻力的研究

船式拖拉机在深软水田中工作、或在河网地区为进行田间转移而在水中行驶时,船体是其主要的支承部件。本文根据水池试验得到的船模和船拖原型船体在不同前进速度下行驶阻力的试验结果,研究了船体在水中的行驶阻力,提出了降低阻力的途径。为研究船体在水田泥中的滑行阻力,研制了一条土槽进行试验。结果表明:田面有泥浆薄层时船体滑行阻力将大大降低。引入液体润滑理论对泥浆薄层的润滑作用进行了探讨,并用电子计算机对土槽试验数据进行回归分析,提出了船体滑行阻力的半经验表达式。船体在稀软田中滑行阻力的实测和预测值看来是相当一致的。文中列出的阻力系数值可供预测同类条件下的船拖船体滑行阻力时参考。     

管道回拖钻杆回弹原因及解决措施

管道回拖过程中,水平定向钻机卸钻杆后,其钻杆回弹的距离超越水平定向钻机钻机装卸钳的范围,必须增加过渡钻铤以实现二次回拖,增加了施工风险,降低了施工效率。分析得出钻杆回弹的原因为:钻杆在较大回拖力下的弹性变形以及多次扩孔后孔洞直径远大于理论扩孔直径。结合试验和现场施工经验,提出防止钻杆回弹的常规方法和措施:选用合理的吊篮高度,合理配重,开挖发送沟,提高泥浆润滑,提高扩孔质量等。此外,采用推管机助力回拖,能够降低水平定向钻机对钻杆的拉力;安装防止钻杆回弹的钻杆止回专用装置,避免二次回拖,有利于提高施工效率。     

定向钻穿越回拖管道径向变形原因分析

针对庆铁老线嫩江定向钻穿越回拖时管子发生径向变形问题,对管子变形、设计参数和施工过程进行了分析,认为设计选取的管子壁厚偏薄以及施工中可能存在不可预见的外力等因素是造成管子变形的主要原因,指出应根据穿越的深度和地质情况,采取增加管子壁厚、限制回拖的泥浆压力等措施,以确保管道设计的安全可靠。     

FB光固化套在管道定向钻穿越中的应用

管道回拖是定向钻穿越的最后环节,在回拖过程中导向孔四周坚硬的岩石容易破坏管道外3PE防腐层,因此仅用传统聚乙烯热收缩带对管道进行保护是不够的。研发了耐磨性能更好的新型定向钻穿越管道保护材料。在川渝管网北外环二期工程涪江定向钻穿越工程中,首次引入了FB(Fibertec)光固化套与Strong Pipe管道定向穿越耐磨保护材料、PP-KJ光固化套及传统的聚乙烯热收缩带一同进行试拖试验。结果表明:FB光固化套耐磨性能和抗剪切性能较好,能够适应川渝地区的地质条件,较好地保护3PE层,但FB光固化套与3PE层间的粘结较弱,因此应根据工程费用选择合理的安装方式。试拖试验可用于验证管段保护材料安装方案的优劣性,同时填补了该材料在川渝管道工程中安装应用及效果检验方面的空缺。     

双拖网渔船主机额定马力与网具大小关系的初步研究

为了充分发挥拖网渔船主机效能，根据渔场和捕捞对象特点选择适当拖速，设计拖网时，必需计算拖力和网具阻力，确定主机马力与网具大小的适当比例，但是由于影响拖力和网具阻力的因素很多，也比较复杂，因此，到目前为止，尚未见有较简易准确的计算拖力和拖网阻力的方法；本文主要根据几年来参加广州、南京、拖网模型试验的体会和试验数据、     

大型江河定向钻玻璃钢防护层技术应用

在大型江河定向钻穿越工程中,如何做好穿越管道的防腐层保护,避免管道穿越过程中防腐层的机械损伤,确保工程质量和后期运行安全,同时降低回拖阻力,提高穿越工程的施工效率,是目前设计和施工中需要解决的重要难题。以江都-如东天然气管道项目长江定向钻穿越工程为例,其是国内同管径中最长的大型江河定向钻穿越,工程投资大,质量要求高,为防范回拖过程中砾石层对穿越管道3PE防腐层磨损、划伤及补口套滑脱、撕裂两类主要风险并降低回拖阻力,引用环氧玻璃钢外防护层技术为穿越管道防腐层提供机械性能保护,现场人员结合设计开展环氧玻璃钢防护层涂覆工艺研究,并在该穿越工程大规模实际应用中取得了良好效果,可为今后同类型江河定向钻穿越工程的设计和施工提供借鉴与参考。     

地质条件对定向钻穿越的影响与应对措施

在长输油气管道工程设计中经常遇到黄土塬、游荡性大型河流、山体等不同地形地貌,如砾砂、卵石层、溶蚀性地层等多种地层条件及其组合。针对不同地形、地貌条件,对穿越曲线设计和泥浆工艺设计进行分析,结果表明:穿越曲线设计是定向钻穿越成功的基础;结合地形、地貌,设计具有针对性的穿越曲线是实现穿越工艺方案的关键;根据定向钻穿越地层的不同地层结构岩性,设计具有针对性的泥浆配比工艺参数,可以有效降低卡钻、抱钻及回拖阻力过大等风险;定向钻穿越时,灵活应用定向钻的单边钻、对向钻、水平钻穿越组合技术手段可解决传统技术手段难以解决的问题。     

3300m长江定向钻穿越弹性敷设漂管施工

水平定向钻穿越技术是目前管道铺设施工的一项重要施工工艺,在世界各国及各个行业得到广泛应用。由于穿越距离较长,作业带难以满足管道一次性预制需求,3 300 m长江定向钻穿越作业带可用部分只有1 km,要达到一次性预制存在巨大的拆迁量,而采用＂二接一＂＂三接一＂等施工方法对长距离管道回拖存在较大风险,为了确保管道一次性回拖成功,采用弹性敷设、过路、过河等措施实现长距离管道一次性预制。通过对管道强度进行应力计算以及现场多次测量,最终采取管道弹性敷设漂管进美人港河的预制方案,实现了1 km管道陆地部分预制,2 km管道进入美人港河漂管的实施方案。实践证明,该措施大大降低了管道回拖力,减少了拆迁量,为管道的一次回拖成功奠定了基础,为今后的长距离定向钻穿越提供了重要参考。（图1,参6）     

沼液抗旱剂重金属安全性分析及对大豆叶片Tr和RWC的影响

[目的]研究沼液抗旱剂的重金属安全性及对大豆抗旱性的影响.[方法]以东农52大豆为材料,通过盆栽试验,研究正常养分环境条件下,不同土壤水分条件下,大豆开花期喷施不同稀释倍数的自研制沼液抗旱剂对大豆Tr和RWC的影响.[结果]牛粪为原料实验室发酵沼液重金属含量相对较低,可直接应用于农业;在土壤水分含量为25.4％时（田间持水量的65％）,沼液抗旱剂不同稀释倍数处理增加大豆开花期叶片RWC分别为8.54％和8.39％;在土壤水分含量为19.5％（田间持水量的50％）时,与喷施清水对照处理相比,不同施用浓度沼液抗旱剂均能增加大豆RWC,增加幅度最大为17.16％;不同水分条件下,各处理均能降低大豆叶片的蒸腾速率,其中T1和T2效果最佳.[结论]该研究可为探讨沼液抗旱剂在干旱环境下对大豆生长代谢效果提供理论依据.     

不同清粪模式对鸡舍环境质量及鸡粪成分的影响

为了解不同清粪模式对鸡舍环境质量及鸡粪成分的影响,选择2栋面积和笼具相同的全密闭式蛋鸡舍,分别采用刮粪板和传送带清粪设备,清粪频率分别设置为1次/2d、1次/d、2次/d和3次/d,每种频率运行21d。结果表明:鸡舍内环境质量指标传动带清粪模式优于刮粪板清粪模式,尤其是NH3浓度降低明显;对鸡粪理化指标的影响均不显著,但刮粪板清粪设备因自身缺点会导致槽内鸡粪产生更多的挥发性氨氮,增加舍内NH3浓度;清粪效果传送带优于刮粪板,且能效值更高。建议传送带清粪模式清粪频率为1次/2d或更低频率;刮粪板清粪模式秋冬季清粪频率为2次/d或3次/d,夏季在此清粪频率上要适当增加通风量。     

减阻剂在陇东油区的应用分析

叙述了减阻剂的减阻机理、影响因素、加药流程以及计算公式,结合在华池—悦乐和悦乐—阜城输油管道进行添加Liquid PowerTM减阻剂工艺试验,通过分析试验数据,对应用减阻剂的效果进行了评价,结果表明,减阻剂能够显著提高管道输送能力,在一定程度上降低了管道的运行压力和输油设备的负荷,并根据其地域特征,为减阻剂在陇东地区的应用提供了依据。     

圆管段塞流型速度分布与减阻规律研究

以流体力学基本方程为基础,通过对气体在管道中心形成段塞流的相速度分布和阻力规律分析,得到了二次流发生的条件,各相流体速度分布,减阻率关系式以及减阻率曲线。减阻率曲线表明,段塞流的含气量影响其阻力规律,段塞流能产生的减阻很小,而当气体含量处于增阻范围内时,却能使阻力增加很大。因此在利用掺气减阻时应控制段塞流流型的出现。     

聚合物减阻机理研究

介绍了聚合物减阻的发展历史以及聚合物的主要应用领域。根据不同的研究切入点，将有关聚合物减阻机理研究大致分为三类，并分别进行了综述。评述了聚合物减阻机理的研究现状，认为虽然该项研究已达到了相当的深度，但最终要想解决与此相关的问题还需要做相当多的工作。     

水合物浆液流动特性数值模拟

考虑水合物颗粒体积分数对水合物浆液粘度的影响,应用CFD／FLUENT模拟得到了设计工况下水平管中水合物浆液流型、床层高度,颗粒体积分数分布,管道压降、平均粘度等数据,同时基于DoronP等提出的适用于固液两相流动的双层流动模型,编程求解各工况下的流动参数。通过对比模拟结果、计算结果和实验结果可知,数值模拟方法可以对水合物浆液在水平管中的流动压降进行准确预测,而通过编写UDF,将水合物颗粒流动过程中的粒径分布考虑其中,可以更好地描述水合物浆液的流动状态。因此,数值模拟方法可以作为研究水平管中水合物浆液流动特性、分析流动参数影响因素的有效手段,但尚存不足,有待完善。（图7,表4,参10）     

基于Simulink的异步电机拖动系统动态仿真

在Simulink平台的基础上,构建了异步电机拖动系统仿真模型,对异步电机的机械特性、三级串电阻启动和能耗制动进行了试验.仿真结果有效地体现了拖动系统的基本原理和规律.