过油管高能气体压裂气体发生器的研究及应用

设计了过油管高能气体压裂气体发生器，其特点是不用起出井内油管，可直接穿过油管下到目的层进行高能气体压裂，大大降低了作业成本，通过优化设计特殊的装药结构，使其可达到一般高能气体压裂的同等效果，重点分析了该气体发生器的结构设计和强度计算，对点火系统的可靠性进行静态点火试验和必要的测试证明：该气体发生器结构设计合理，点火性能可靠。经油田现场试验，取得明显的压裂效果。     

气体绝缘母线动态热路模型的研究

随着输变电设备增容技术的研究和推广,温升及热点温度作为输变电设备增容中的关键因素越来越受到学者的关注。基于传热学原理和热点类比法,将户内型三相共箱式气体绝缘母线内部传热过程等效为一个简单的集总参数热路,考虑导体热容、导体和外壳分别与SF_6气体之间的非线性热阻以及SF_6气体黏度随温度变化等因素,提出了气体绝缘母线动态等效热路模型;并设计了三相气体绝缘母线温度测量试验,将模型计算结果与试验结果进行对比分析,验证了气体绝缘母线动态热路模型的准确性和有效性。     

气体制备与性质一体化微型实验的研究

介绍了一组能适用于液—固、液—液、固—固反应制取气体的多用途微型气体发生器及应用于气体性质实验的反应管等仪器．利用该仪器能组合成为具有气体发生、净化、吸收、性质反应等功能的装置，使仪器的用途大为扩展，为微型化学实验的一体化提供了可能．并通过该仪器对H2、O2、Cl2、CO等几个有代表性气体的制备与性质一体化微型实验进行了研究。     

活塞自击式逐级延时引燃气体发生器装置设计及应用

为改进已有高能气体压裂气体发生器结构上的缺陷，设计出一种活塞自击式逐级延时引燃装置，该装置既可用于多级同步引燃压裂，又可用来逐级延时燃烧压裂和无需密封的热引燃式压裂，可扩大工艺范围及施工规模、提副曾产增注效果，并有利于套管及水泥环保护等优点．论文对活塞自击点火的可靠性、延时引燃的安全性和药柱保护管的耐压性进行了分析计算，经现场试验证明具有广泛地适用性和先进性．     

我院高能气体压裂技术十年发展综述

综述了高能气体压裂增产技术在我院研究与发展的十年概况，扼要介绍了固体药气体发生器及液体药压裂技术、峰值压力和Ｐ－ｔ过程测试、压裂设计方法、套管井固体压裂弹施工工艺、机理研究及实验室建设等方面取得的主要成果及技术水平，并对今后需深入研究的几个问题作了简要提示．     

不凝气体存在时水平管束冷凝换热特性的试验研究

通过对水平管束管间冷凝换热特性的试验研究,探讨并分析了冷却水流量以及不凝气体质量分散对管束冷凝换热的影响规律和机理。试验结果表明,当有不凝气体存在时,冷凝放热系数最小值并不一定发生在最低排管上,冷凝放热系数最小值与冷却水流量和不凝气体质量分散均有关。研究结果为凝汽器的进一步传热强化研究提供了依据。     

复杂地形条件下气体泄漏扩散规律仿真与试验

针对复杂地形气体泄漏扩散问题,基于计算流体动力学方法,建立复杂地形气体泄漏扩散数值仿真方案,确定地面气体分布特点、监测点气体质量浓度随时间变化规律、地形及环境风向、风速等对气体扩散的影响作用。以SF6为示踪气体,设计并在川东北某山区集气站实施气体释放试验,以有色烟雾发生器为工具确定采样点布置,采用电子时控大气采样器和气相色谱-电子捕获检测法进行样品采集和分析,得到不同采样点、不同时间段内示踪气体浓度值。SF6释放试验结果表明,试验方案设计合理、可靠、具有广泛的适用性,能够有效降低采样点数量,提高采样数据的有效性,实现对试验数据的采集和分析。试验与仿真计算数据的一致性验证了建立的数值模型处理复杂地形气体泄漏扩散过程的有效性。     

电弧等离子体发生器特性的研究

探讨了电弧等离子体发生器的静态伏安特性以及气体流动状态对等离子体发生器热效率、热焓的影响。通过合理调节切向和径向气体流速，能够提高等离子体发生器的热效率并能对等离子体实现精确控制。随着气体流速的增加，弧电压增加，热效率有一定的增加。另外，进气方式对等离子体发生器的特性也有影响，全为切向进气时，等离子体发生器的热效率很低；当径向气体流速达切向气体流速的2／3时，热效率为60％；当径向气体流速和切向气体流速相等时，热效率可达65％～75％。     

下寺湾油田油井防气技术研究

文章通过对下寺湾油田的油藏特征和开发现状的论述，得出开展油井防气的必要性。同时对预防气体影响提高泵效的方法进行了理论推导，对井下气锚、立式气体分离器、制套压、深泵挂和调整防冲距五种防气措施的原理和效果进行了分析论证。     

摩擦焊技术在气体发生器研制生产中的应用

摩擦焊是一种固相连接方法,以其优质、高效、低耗和环保的突出优点在汽车零部件的制造中得到了大量的应用.本文介绍了摩擦焊技术在汽车安全气囊气体发生器研制过程中的具体应用.     

不同地应力条件下平行钻孔抽采瓦斯运移特性实验分析

利用自主研发的"多场耦合煤层气开采物理模拟实验系统",开展了不同地应力水平下平行钻孔瓦斯抽采的物理模拟实验,研究结果表明：1）平行钻孔瓦斯抽采中,抽采前期压降曲线斜率大,中、后期压降曲线斜率相对较小,并且相邻抽采管之间瓦斯解吸速率较边界抽采管快,任意时刻平行或垂直抽采管方向气压变化值均关于抽采管对称,离抽采管抽采段越近,瓦斯解吸速率越快,瓦斯解吸速率与距离抽采管连接段远近无关;2）瓦斯抽采中,随着地应力增加,瓦斯解吸速率减缓,压降漏斗收缩变小,瓦斯有效解吸面积变小,且地应力对消除突出危险区域出现时间影响差异不明显,但随着地应力增加,消突范围渐缩小;3）瓦斯抽采中,瞬时流量随时间演化可分为急速升高、快速衰减和极限抽采三个阶段,并且随着地应力增加,瞬时流量峰值减小,瞬时流量衰减速率减缓,瓦斯累积流量降低,累积流量增长速率减缓,抽采效率降低。     

复杂结构井在页岩气开发中的应用进展

复杂结构井作为一种高效、先进的钻井工艺,能够很好地挖掘各种油气藏的潜能,在北美页岩气工业化、商业化开采过程中,产生了显著地经济效益。在概述复杂结构井的类型、适用条件的基础上,结合国外页岩气开发中复杂结构井的应用情况,分析了复杂结构井在中国页岩气开发中的应用前景。考虑到中国页岩气藏多分布于地表和地下条件复杂的山区,紧紧围绕页岩气开发产能和成本这一核心问题,建议重点发展小井眼连续管一体化钻完井、丛式水平井批量钻井和多分支水平井技术,来减少井场占地面积、优化资源配置管理、降低开发成本、最大限度提高页岩气藏整体效益,实现中国山区页岩气高效、低成本开发。     

空间充气支撑管的轴压屈曲分析

将用于空间的Kapton-Al-Kapton充气展开支撑管视为圆柱薄壳,将其初始折痕、褶皱作为初始几何缺陷,采用奇异摄动法研究初始几何缺陷对屈曲荷载和后屈曲平衡路径的影响。结果表明,初始几何缺陷降低了充气支撑管的屈曲载荷,但不同的几何参数与屈曲模态下,充气支撑管对缺陷的敏感度是不同的。     

本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的渗流场数值模拟

针对本煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置问题,通过建立钻孔抽采瓦斯的渗流场控制方程和煤层变形场控制方程,结合钻孔抽采瓦斯的初始及边界条件,推导出钻孔抽采瓦斯渗流的固气耦合数学模型.以石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔瓦斯抽采为工程实例,基于研究区域的煤层瓦斯赋存特征,采用数值模拟计算方法,获得了本煤层单一顺层钻孔周围煤层瓦斯压力、煤层瓦斯渗透率、煤层瓦斯渗流速度和煤层变形的分布规律.确定了本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效影响半径,从而为本煤层单一顺层瓦斯抽采钻孔的优化布置提供了依据.研究结果表明,石壕煤矿本煤层单一顺层钻孔抽采瓦斯的有效半径分别为4 m左右;在延长钻孔抽放时间不到20%的情况下,减少了钻孔工程量50%左右,抽采效果良好.     

潘三煤矿11-2煤穿层钻孔的优化布置

穿层钻孔的布置方式是影响瓦斯抽采效果的重要因素之一。为研究潘三煤矿11-2煤穿层钻孔布置方式对瓦斯抽采的影响,笔者以该矿2121(1)运顺瓦斯综合治理巷为工程研究对象,分析10×5,8×6和7×7穿层钻孔布置方式对瓦斯抽采的影响。基于对煤层瓦斯的一系列假设建立了煤层瓦斯气固耦合模型,利用有限容积和牛顿迭代法对3种钻孔布置方式的瓦斯抽采过程进行数值模拟,并对这3种钻孔布置方式的钻孔施工工程量和单孔平均抽采瓦斯纯量进行了现场试验考察。结果表明:采用7×7与8×6布孔方式在相同抽采时间下留有空白带面积明显小于10×5,而且它们在消除空白带所需的时间上也少于10×5,由此看出10×5布孔方式最不利于消突;8×6钻孔布置所需钻孔施工工程量最少,而7×7钻孔工程量最多;7×7布孔方式的单孔平均抽采瓦斯纯量略高于8×6,而10×5布孔方式单孔平均抽采瓦斯纯量最低。结合数值模拟和现场试验结果得出,采用8×6钻孔布置方式最优。该研究结果对煤矿井下穿层钻孔设计具有一定的指导作用。     

天然气管道投产置换过程模拟实验研究

投产置换是天然气管道建成后投入运行的一个关键环节,为确保置换过程的安全性,对置换过程中气体的混合规律进行了研究.根据二元体系气体紊流扩散原理,在实验室内构建了天然气管道投产置换过程的模拟实验系统.利用该实验系统,分别对不同流速、不同背压下管道内气体的扩散过程进行模拟试验,获得了置换过程中受流速和背压影响的天然气与氮气、氮气与空气的扩散规律,为管道投产置换合理确定氮气用量提供了理论依据.     

烟道气中O_2,CO及CO_2含量的气相色谱分析方法

报道了使用一台单气路、单检测器 (TCD)气相色谱仪分析烟道气中 O2 ,CO及 CO2 含量的研究结果 .通过对原有气相色谱仪的气路系统进行改造 ,在气路中连接一个普通的六通阀 ,将原来的单色谱柱单气路系统 ,改变为双色谱柱单气路系统 .在分析过程中 ,该方法采用恒定色谱柱温操作 ,通过改变六通阀的位置 ,依次将色谱柱 1 (GDX- 1 0 1 )和色谱柱 2 (TDX- 0 1 )切换到气路系统中 .色谱柱 1用于分析 CO2 的含量 ,色谱柱 2用于分析 O2 及 CO的含量 .被分析样品通过定量管引入色谱柱中进行分离分析 ,分析结果采用外标法进行定量 .该分析方法与原来的奥氏气体分析法相比 ,操作简便 ,分析精度得到了较大的提高 ,同时也缩短了分析时间 ,在生产控制中有很好的实用价值 .     

套管式地埋管换热器设计计算方法

 以线热源理论为基础建立套管式地埋管换热器换热的简化模型,给出基于热响应试验的套管式换热器设计计算方法。以湖南省韶山市一实际工程为实例对钻孔现场进行测试,采用该方法可计算出其综合导热系数和钻孔内总热阻。同时对该工程的另一钻孔进行双U测试及计算,以此作对比分析。考察两组测试在综合导热系数、钻孔内总热阻、换热温差和换热量上的内在联系。计算结果和测试结果表明,该计算方法在套管式换热器设计上具有适用性,避开了钻孔内层层热阻的复杂计算,简化了计算过程,可为实际工程提供计算参考。     

The Technical Specification and Physical Performance Level of Line Pipes for West-East Gas Pipeline

The west-east gas transmission engineering is an important project attracting domestic and foreign attention. The gas pipeline used in this project is a gas pipeline with the longest distance, largest pipe diameter and highest transmission pressure in the history of petroleum pipeline construction of China. For the construction of top-rank gas pipeline in the world with high standard, high speed and high benefit, the key of specifying production of metallurgical and pipe-making enterprises and ensuring quality performance of the steel and steel pipe is to research and formulate a feasible and satisfactory technical Specification for engineering steel and steel pipe with international level. In this paper the author introduces the establishment of the technical specification for West-East gas pipeline project, and lays emphasis on the analysis and discussion of principle and method determining major technical indexes related to line pipes for West-East gas pipeline. The author also introduces actual material selection of gas pipeline home and abroad, and presents examination and application of the technical specification for West-East gas pipeline.     

长输管道储气调峰对管径选取的影响研究

针对天然气长输管道管径选取问题,开展了将管道储气调峰纳入管径比选的研究,总结了管道末段储气能力及调峰需求量计算方法。以某天然气长输管道工程为例,结合用气的不均匀性,采用稳态仿真模拟和动态仿真模拟相结合的方法,首先,对管道通过能力满足均月均日和高月高日工况时的管径进行水力计算,然后,对小时调峰、日调峰和月调峰的需求量进行分析,根据管道储气调峰能力和调峰需求量对比选取调峰工况下的适宜管径方案。在此基础上,对管道调峰和建设储气库调峰进行了详细经济性对比分析,获得了通过适当增大管径的方式不仅能满足小时调峰和部分日调峰需求、而且经济性更高的结论。研究结果表明,在管径选取时,应将管道调峰纳入管径比选的考虑因素,综合对比得出最优的管径方案。