改进遗传算法及其在钻井液设计中的运用

在深井、超深井以及地层复杂等条件下，为了避免或减少钻井事故的发生，达到优质快速钻井的目的，选择合适的钻井液体系至关重要。基于案例推理（CBR，Case-Based Reasoning）的钻井液设计中，钻井液体系由岩性、井型和井深等属性推理得出，但属性权重的分配会对推理结果产生显著的影响；遗传算法在优化属性权重时，存在收敛速度慢、收敛精度低的缺点。针对上述问题，提出一种解决CBR中属性权重分配问题的改进遗传算法。首先，对遗传算子进行改进：选择算子方面，利用指数尺度变换法优化个体选择；交叉算子方面，对算术交叉中的比例因子进行自适应调整；变异算子方面，改进个体变异方向，保持种群多样性。其次，从个体适应度和交叉个体的差异程度两方面实现交叉概率自适应调整。最后，通过对UCI数据集的对比实验，证明了改进后的遗传算法能改善全局收敛性能，提高CBR的准确率。将该算法运用到基于CBR的钻井液设计中，实验结果表明，所提方法能够优化属性权重的分配，进而提高钻井液设计的质量。     

新型防腐喷涂系统优化设计

防腐喷涂系统的设计主要用于石油管道焊缝处理机器人中，对喷涂系统整体结构进行了设计，找到了系统要实现设计目的所需要解决的关键问题，从而通过建立数学模型来对系统的结构进行优化。为降低压力损失进行优化，采用Solidworks／Flow Simulation对气缸内部通道进行流体分析。     

考虑流体影响的水轮机叶轮固有频率

将工作时水轮机叶轮简化为浸在流体中的旋转圆盘,建立了流体中圆盘振动微分方程,并考虑边界条件对其固有频率的影响.分别研究了不同圆盘转速、不同流体深度以及不同流体密度对固有频率的影响.研究结果表明,与真空中圆盘的固有频率相比,沉浸在流体中的圆盘的固有频率降低.当浸在流体中的圆盘发生旋转时,圆盘的模态由驻波变为行波,不同的旋转方向将对应两个不同的固有频率值.当流体深度减小时,固有频率值降低;流体密度越大,固有频率越小.     

Distribution and characterization of species of Gyrodactylus Nordmann, 1832 (Monogenea) parasitizing salmonids in the UK,and their discrimination from G. salaris Malmberg, 1957

The reported pathogenicity of the monogenean Gyrodactylus salaris Malmberg, 1957 on Atlantic Salmo salar in Norway has necessitated a national survey of salmonid sites throughout the British Isles to determine which species of the genus Gyrodactylus are resident on these hosts in British waters. Eight morphotypes were identified following examination of the opisthaptoral sclerites at both the light and scanning electron microscope level. Gyrodactylus truttae Gläser, 1974 was found on wild brown trout Salmo trutta in Scotland, England and Wales with an uncharacteristic morphotype, having long, thin marginal hooks. Two morphotypes of Gyrodactylus derjavini Mikailov, 1975 were recorded for the first time from Britain. G. caledoniensis n. sp. from Scottish S. salar is erected, based on differences in the shape and size of the marginal hooks. Two possible new species from English Salvelinus alpinus and a possible new species from Welsh S. salar and Scottish O. mykiss are described.     

喷涂角度对螺栓表面涂层厚度均匀性的影响

针对工程中采用铝涂料涂覆螺栓时螺栓表面铝涂层易出现的厚度不均匀问题,研究喷涂角度对螺栓表面涂层均匀性的影响规律。对喷涂系统的喷嘴和螺栓进行建模,通过计算流体动力学仿真软件Fluent建立了雾化流场的气液两相流物理模型,使用DPM模型分析了流场中气相和液相的相互作用,获得了在不同角度下的喷涂流场,预测了螺栓表面液膜沉积厚度。搭建了喷涂试验系统并与模拟结果进行了验证,模拟和试验研究均表明在喷涂角度为30°时螺栓表面涂层均匀性最佳。     

致密砂岩储层可动流体赋存特征及影响因素

应用核磁共振、恒速压汞、铸体薄片等实验手段,分析辽河西部凹陷南段沙三段致密砂岩储层可动流体赋存特征及影响因素。结果表明:可动流体T2谱截止值低,孔隙内可动流体饱和度与可动流体孔隙度低且数值波动大;T2谱形态主要呈单峰型、左峰高右峰低型和左峰低右峰高型;T2弛豫时间受孔喉结构控制,喉道特征决定流体的可动程度,孔喉半径比、分选系数和微观均质系数反映孔隙结构非均质程度与流体参数线性相关性较强,T2谱分布特征与孔隙组合类型和孔喉结构特征有关;胶结物类型、产状与含量对可动流体影响较大。微观孔隙结构特征是可动流体赋存特征的主要影响因素,胶结物次之,物性对可动流体的影响是两者的综合反映。     

带减阻杆的高超声速弹丸气动特性研究

为了研究带减阻杆的高超声速弹丸气动特性,基于高精度高分辨率的KFVS气体动力学格式、k-ω SST两方程湍流模型,采用有限体积法求解三维Navier-Stokes方程,并对数值方法的有效性和可靠性进行了验证.在此基础上,对带减阻杆的高超声速弹丸流场进行了数值模拟.研究结果表明:基于高精度高分辨率的KFVS气体动力学格式发展的数值方法可信度较高,能用于弹丸气动特性数值计算;在减阻杆长度一定条件下,随着马赫数的增大,减阻率将提高;在一定的减阻杆长度、马赫数下,随着攻角的增大,全弹总阻力系数、升力系数、俯仰力矩系数将增加;减阻杆基本不会影响弹丸的升力和俯仰力矩.研究结果为高超声速弹丸工程设计提供参考.     

滇西富碱斑岩型多金属矿稀有气体同位素组成特征及地质意义*

通过对滇西富碱斑岩型多金属矿区稀有气体同位素组成的研究表明,黄铁矿和石英脉等流体包裹体中3He/4He值主要为0.160 8~3.470 0 Ra,远高于地壳特征值,而整体略低于地幔特征值;20Ne/22Ne和21Ne/22Ne平均值分别为11.271和0.032 2,接近地幔同位素组成;40Ar/36Ar和38Ar/36Ar平均值分别为395.51和0.197 6,均高于大气比值,而低于MORB比值;128~136Xe/130Xe值与大气相比均表现出过剩的特征。综合研究表明,滇西多金属矿区包裹体中稀有气体同位素组成在显示含矿流体的幔源特征的同时,又表现出强烈的地壳特征;成矿流体主要源于深部地幔,在参与交代蚀变过程中,其性质由熔浆向热液过渡,同时引发壳幔物质叠加混染,正是这种流体作用构成了滇西新生代富碱斑岩多金属成矿的内在统一制约因素。     

电流变抛光液中固相粒子间结合模型研究

电流变抛光液中的固相极化后形成复杂的微观结构并改变其流变性能。通过超景深三维显微系统观察了电流变抛光液在外加电场作用下形成的微观结构。根据粒子介电极化模型和抛光液中固相粒子间的作用力,建立了混有不同粒度磨料颗粒的电流变抛光液中固相粒子的结合模型,分析了颗粒粒度和粒子间作用力等因素对粒子结合模型的影响。     

三向应力状态下层理性泥页岩地层井壁稳定性研究

层理性泥页岩地层钻进过程中,极易发生井壁失稳问题,严重影响了钻井作业效率,增加了勘探开发的成本。探索了层理性泥页岩地层的井壁失稳机理,开展了考虑钻井液作用下层理性泥页岩地层在真实三向应力状态下的井壁稳定性预测模型研究。研究表明:忽略中间主应力的影响不能准确预测层理性泥页岩地层坍塌的风险;钻井液滤液沿层理面的渗流会降低层理面的黏聚力和内摩擦角;并随时间的变化显现出快速降低和平缓降低两个阶段;改进的层理性泥页岩地层井壁稳定性分析模型能够真实反映地应力状态和井壁岩石的力学特性,现场应用表明其能够比较准确的预测层理性泥页岩地层的井壁稳定性。