相似雷诺数法在滑溜水压裂管柱摩阻测试中的应用

为了合理计算现场压裂管柱沿程摩阻,利用雷诺数相似的方法,得出现场滑溜水管柱摩阻系数与室内管柱摩阻系数关系式及现场与室内的摩阻、排量和管长关系式。通过测定室内的滑溜水管流摩阻,计算现场施工的压裂管柱摩阻值。通过关系式结合现场试验验证,其计算管流摩阻值与实测管流摩阻值进行对比,计算管流摩阻值相对误差小于7%,该方法可以为页岩气大型滑溜水压裂摩阻预测提供计算模型。     

砂砾岩储层裂缝摩阻测试及应用

砂砾岩储层压裂时裂缝容易发生不规则扭曲,具有多裂缝、滤失大、摩阻高等特点,为了测试影响裂缝壁面摩阻的相关因素及影响程度,设计并制作了砂砾岩裂缝壁面摩阻的测试装置,测试并分析了相关因素,获得砂砾岩摩阻的增长规律,拟合回归出砂砾岩裂缝摩阻公式,误差小于10%,用于预测砂砾岩储层施工时的裂缝摩阻,为确定施工压力,优选施工工艺及参数提供依据。     

基于钻柱动力学的井筒摩阻系数预测与应用

井筒摩阻系数是钻井设计和施工阶段准确预测和控制摩阻扭矩的关键因素,对比摩阻扭矩的实测值与预测值可预防钻井事故的发生。为此,基于钻柱动力学摩阻扭矩计算模型,结合近钻头多参数测量仪实测数据,开展了大斜度井实钻条件下套管段和裸眼段摩阻系数的预测方法研究,结果成功应用于同类型邻井的三开钻进阶段摩阻扭矩分析与控制。现场应用结果表明,实钻井筒套管内摩阻系数0.27~0.29,裸眼段摩阻系数0.39~0.41,均高于经验值;案例井钩载和扭矩预测值与实际值的误差满足施工精度要求,依托摩阻扭矩预测图版实时监测实钻摩阻扭矩的异常变化,保障了该井顺利施工。研究结果可为大斜度井钻机设备优选、井身剖面优化和现场钻井施工方案决策等提供科学依据。     

凝析天然气管道分层流动相间水力摩阻系数计算式评价

前人已经得出了许多计算分层流动相间水力摩阻系数的经验、半经验半理论的公式.然而,由于它们多是以室内小型实验架上得到的数据为基础,虽然与各自的实验结果符合较好,但是普遍存在适用范围窄、精度低的缺陷.获得了大型多相流环道上的实验数据,并利用这些数据对部分常用的经验公式进行了评价.依据评价结果认为,当气相速度低于15m/s时,依据Chen等人的关联式的计算值与实验结果比较接近,误差不超过13.2%;当气相速度大于15m/s时,Hart等人的模型预测值与实验结果符合较好,误差普遍介于0~15.94%之间.因此,在凝析气管道的分层流动计算中,当气速较低时,推荐使用Chen等人的计算模型;而当气速较高时,则推荐采用Hart等人的模型来计算相间水力摩阻系数.     

乳液法酚醛树脂的合成及其在摩阻材料中的应用

通过对乳化剂的筛选，成功地合成了乳液法酚醛树脂，并对其热稳定性进行了探讨，该树脂的乳液中均匀混入丁腈胶乳，可以用于摩阻材料（刹车片）的生产，制品性能完全符合国家标准，同时，应用乳液法酚醛树脂可避免生产摩阻材料溶剂的污染。     

橡胶材料松弛届时间谱与流动摩阻的关系

橡胶材料的微观结果是其松弛时间谱的内在因素。通过广义的Ｍａｘｗｅｌｌ模型，研究其松弛届时间谱与流动阻的关系，得出了轮胎滚阻系数与松弛时间谱的计算关系并讨论了滚轮前进速度对滚动摩阻系数的影响。     

大位移井套管柱摩阻模型的建立及其应用

通过对井眼内安装扶正器和未安装扶正器套管柱的受力与变形进行分析，推导出大位移井中套管柱的摩阻计算模型，并用Ⅶ语言编写了相应的计算程序，用来预测套管下入过程中的大钩载荷和摩阻。对水平位移超过3000m的大位移井——埕北21-平1井，用所编写的程序计算了完井套管柱下入过程中的大钩载荷和摩阻，并与实测值进行了对比，计算结果与实测结果吻合较好。     

高温高压下钻井液循环流动摩阻实验研究

深层油气勘探开发过程中常面临高温高压的挑战,钻井液在高温高压等复杂工况下,其性能会发生改变,研究钻井液在复杂工况下的流动摩阻变化规律,能为特深井钻井提速及井控提供理论基础。根据实际工况要求,建立了高温高压钻井液循环流动摩阻测试装置,实验研究了温度、压力、固相颗粒及含气率对钻井液流动摩阻的影响,采用多元回归方法拟合并绘制温压摩阻系数图版,能更好阐述温压与钻井液流动摩阻的定量关系。结果表明：顺北区块钻井液流动摩阻随温度增大而减小,随压力增大而增大,摩阻系数图版能更准确体现摩阻系数与温压的定量关系,固体颗粒含量对流动摩阻影响不大,钻井液流动摩阻随着含气率增加而增大。该实验装置与分析方法,对于研究复杂工况下钻井液流动摩阻变化规律具有重要意义。     

液体管道瞬变流摩阻的计算方法

在液体管道瞬变流计算中,传统的拟恒定摩阻模型不能准确描述瞬变流的真实物理现象。多年来人们一直在研究瞬变流摩阻的精确表达式和计算方法。总结了液体管道中瞬变流摩阻的计算方法,着重阐述了瞬变流非恒定摩阻问题的主要研究成果,介绍了几类有重要价值的非恒定摩阻模型及相应的应用范围,并给出了各类模型进行数值计算的思路,最后通过算例验证了非恒定摩阻模型比传统的拟恒定摩阻模型能更精确地模拟液体管道瞬变流压力波的衰减和波形畸变。     

液体管道瞬变流摩阻的计算方法

在液体管道瞬变流计算中,传统的拟恒定摩阻模型不能准确描述瞬变流的真实物理现象。多年来人们一直在研究瞬变流摩阻的精确表达式和计算方法。总结了液体管道中瞬变流摩阻的计算方法,着重阐述了瞬变流非恒定摩阻问题的主要研究成果,介绍了几类有重要价值的非恒定摩阻模型及相应的应用范围,并给出了各类模型进行数值计算的思路,最后通过算例验证了非恒定摩阻模型比传统的拟恒定摩阻模型能更精确地模拟液体管道瞬变流压力波的衰减和波形畸变。     

有摩擦的高速气体管流

本文以多变热力过程为基础建立了有摩擦管路的计算公式,并对计算方法和有关问题作了分析说明.     

关于流体流过非圆形直管的摩擦系数分析

主要通过对流体流过非圆形直管的流动分析，得到影响非圆形直管摩擦系数的因素。     

顶管-灰岩异形接触面纯干摩擦试验

岩石顶管顶进初期管节-围岩接触面上无接触介质,对现场顶管摩阻力的影响尤为显著。为研究灰岩在混凝土顶管接触面上的磨损与摩擦系数的内在联系,揭示顶管在长周期顶进状态下摩阻力的变化规律,以在贵州地区广泛分布的灰岩为材料,利用岩石剪切流变试验机进行顶管-灰岩异形接触面纯干摩擦试验。结果表明：随着试验次数的增加,灰岩磨损区域的微凸体不断被剪断、磨平,微观上表现为总磨损质量、面积率的不断上升,宏观上体现为平均表面粗糙度下降带来的摩擦系数的逐渐降低,摩擦系数在前期下降较快、中期下降趋势放缓,后期趋于稳定;将不同滑动次数下得到的摩擦系数分别代入理论经验公式进行实时顶力预估与工程实际较为吻合。研究成果可为接触面微凸体摩擦磨损力学分析模型的建立和顶力预测提供参考。     

流体阻力系数迭代过程中连续性分析与处理

根据尼古拉兹实验曲线以及对应的阻力系数经验公式计算阻力系数时,为保证阻力系数与传热方程迭代过程的连续性,对过渡区和湍流过渡区提出了新的阻力系数计算经验公式以及过渡区传热系数计算经验公式,新的阻力系数经验公式在雷诺数从小到大范围内连续,使传热方程与其迭代过程易于收敛。新的阻力系数经验公式计算结果与已知判据进行了验证,过渡区相对误差在5%以内,湍流过渡区相对误差在10%以内,满足工程计算要求,计算结果更为准确。     

直管阻力实验设计

设计直管阻力实验时,为获得比较完整的Ｒｅ－λ曲线,且尽量减少测量误差,本文提出设计较宽的Ｒｅ值变化范围,如从４×１０３到１×１０５;设计足够长的测压段长度;选取流量范围宽的流量计,如文丘里或喷嘴等;选取适宜的压差计指示液,如ＣＣｌ４等。     

管内自由衰减旋流阻力与换热的衰减特性

针对管内自由衰旋流局部流动,阻力及换热特性理论研究的不足,根据流体力学动量矩定量,从理论上推导了管内自由衰减旋流当地最大切向速度、当地阻力系数以及当地换热努塞尔数沿管长衰减的解析式,理论解与试验结果吻合良好。     

圆拱形明渠阻力系数的试验研究

本文结合工程水力模型对两种底坡的有机玻璃明渠进行试验研究．试验表明，在水力 光滑区沿程阻力系数λ与雷诺数Ｒｅ可表为指数函数关系，明渠底坡对阻力系数λ的变化规律没 有影响，而在过渡粗糙区明渠底坡对其则有明显影响．其次根据实测资料数值分析表明，在水力 光滑区谢才系数Ｃ与水力半径Ｒ及糙率ｎ的关系，仍可表成Ｃ＝ Ｒｙ的指数函效形式，文中提出谢 才系数Ｃ的经验计算公式．     

对缸套-活塞环材料在往复滑动中摩擦系数的试验研究

为了研究机车柴油机缸套—活塞环材料的摩擦学性能,我们设计并制定了一台往复式摩擦磨损试验机．该试验机可在一定范围内实行载荷、速度、润滑量的单因素控制,并可同时定性和定量的显示运动中的摩擦力大小．利用该试验和对美国ＧＥ公司采用的软氮化铸铁缸套—表面镀铬铸铁活赛环材料进行了摩擦学性能的试验研究,得出了该配对副在往复滑动中摩擦系数随载荷和速度变化的关系曲线．