页岩储层压裂液吸收能力及其影响因素研究

研究发现：人工裂缝壁面的压裂液渗吸是导致页岩储层返排率普遍低于30%的主要原因。针对四川盆地页岩样品开展室内自发渗吸实验,并与鄂尔多斯的致密砂岩和松辽盆地致密火山岩进行对比。结果表明：页岩储层压裂液吸收的驱动力为毛细管力和粘土吸附力。页岩中压裂液的空间为孔隙空间和粘土晶格空间,富粘土页岩的粘土吸水体积会明显超过气测孔隙体积。页岩的自吸能力与粘土含量及类型有关,粘土含量越高,自吸能力越强。伊利石和伊蒙混层的存在会大大提高自吸能力。此外,阳离子表面活性剂通过改变毛细管力进而降低压裂液自吸能力,Kcl溶液通过抑制粘土膨胀进而降低压裂液自吸能力。研究页岩基质自吸能力有助于确定压裂液用量、优化返排制度以及分析低返排对页岩气产出的影响。     

螺旋锥齿轮数控展成轨迹生成及直接插补算法

给出了螺旋锥齿轮五坐标NC展成加工运动和直接插补算法，该直接插补算法以NC原理上的最小步长逼近展成轨迹，可获最大展成运动精度，在综合考虑展成允许误差，机床动力特性及伺服驱动能力的基础上，给出了进给速度的限制修正及平滑处理算法，该算法可作为螺旋锥齿轮数控机床数控系统核心处理算法。     

弧齿锥齿轮波动应力分析

对弧齿锥齿轮推导了计算行波振动应力的方法,采用修改程序的办法使其在通用有限元程序上得以实现。并计算了某型发动机的弧齿锥齿轮的动态应力,讨论了弧齿锥齿轮的重合度ε、模态阻尼比ζ对波动振动应力曲线的影响,最后给出弧齿锥齿轮产生波动振动的条件。     

干片式制动器弹子加压装置的力传递效率研究

针对弹子加压装置输出力损失严重的问题,从弹子加压装置的摩擦与偏载方面出发,建立了一种弹子加压装置的力传递计算模型.基于弹子加压装置的结构特点和运动特点,依据库伦摩擦定理和赫兹接触理论分析量化摩擦和偏载对装置输出力的影响,并依据装置的拟静平衡方程,得出了弹子加压装置的力传递效率计算公式,同时对公式中的相关参数进行讨论.结果表明:装置滚珠处摩擦阻力会严重影响弹子加压装置的力传递性能、装置中弹子槽最优螺旋角为19.88°、调整弹子槽与弹子的匹配尺寸可以改善弹子的传力特性.      

多锥构型摩擦元件带排扭矩影响因素分析

为了降低变速装置的带排扭矩功率损失,以典型三锥摩擦副为研究对象,考虑表面张力和表面构型的影响,建立多锥构型摩擦元件带排转矩分析模型,通过数值方法讨论了变速装置中润滑油黏度、分离间隙、润滑油流量、多锥摩擦元件构型参数等对带排扭矩的影响.研究结果表明随着相对转速的增大,带排扭矩先增大后减小,带排扭矩存在最大值.润滑油的黏温特性、润滑油流量、分离间隙、摩擦元件锥角对带排扭矩的影响较大.设计不等锥角构型可以降低多锥构型的带排扭矩.      

面齿轮车桥总成构型设计与动力学分析

由于面齿轮具有结构简单、噪声低、对安装误差不敏感以及较好的互换性等特点,文中提出了一种新型面齿轮车桥设计方案.对面齿轮车桥总成结构原理和工作特性进行了理论研究.基于面齿轮成形原理和结构工况环境,设计并建立了面齿轮车桥三维实体模型和虚拟样机模型,利用ADAMS/View2013多体动力学分析软件,分别在直线和转弯工况下对面齿轮差速器进行了运动学和动力学仿真,获得了不同工况下面齿轮差速器转速,转矩变化趋势.开展了面齿轮的加工试验,搭建了面齿轮车桥测试实验台,完成了车桥差速性能试验,试验结果与仿真结果吻合度高,验证了面齿轮车桥设计方案的可行性.      

螺旋锥齿轮拟合齿面接触点求解算法研究

建立了由样条函数表示的螺旋锥齿轮副齿面接触点的求解模型-带区间的五元三次非线性方程组．为了避免拟牛顿法解带区间非线性方程组不收敛的缺陷,将此方程组转化为一带约束优化求极小值问题,并选用复合形法使问题得以解决．所提出的方法具有简单、稳定、可靠、不要求选取初始点及计算过程中只需用到目标函数值等优点．     

螺旋锥齿轮润滑试验相似模型及影响因素

将螺旋锥齿轮的啮合过程离散为若干个曲面与平面的点接触过程,利用相似理论建立了等温点接触弹流润滑的相似模型。使用弹流润滑理论对相似模型进行了计算验证,分析了不同参数对系统相似性的影响。结果表明:在符合相似准则的前提下,仅改变卷吸速度和润滑油粘度对系统相似程度几乎没有影响;改变载荷、粘压系数、曲率半径和弹性模量时,系统相似误差变大;参数改变的越多,误差叠加效应越明显。根据相似模型合理选择参数,可在光干涉膜厚试验台上用低速、轻载的参数,间接测量螺旋锥齿轮接触区的油膜厚度及分布。最后将试验数据与相似性模型结果进行比较,发现卷吸速度小于1 m/s时,相似性模型结果与实验结果比较接近,最大误差12.82%;当卷吸速度变化较大时,相似性模型结果偏差较大。     

弧齿锥齿轮的动态特性分析

应用修改移植的微机MCSAP程序,计算了弧齿锥齿轮的动态特性。其计算结果与实测值相符。并讨论了不同单元对动态计算的影响,最后给出了弧齿锥齿轮工作中的行波共振转速,为分析弧齿锥齿轮动态特性提供了一条有效途径,为进一步分析弧齿锥齿轮行波动力响应打下了基础。     

页岩气藏单井产能预测的影响因素

为了预测页岩气井的产能,指导页岩气高效开发,该研究在对页岩的渗流机理进行调研的基础上,建立了考虑气体吸附解吸作用、渗透率应力敏感性、近井筒表皮效应、气体滑脱效应等四个关键因素的页岩气在单一介质中渗流的数学模型,并利用数值差分方法进行求解,分析了页岩气井产能的影响因素。研究结果表明：（1）页岩的气体吸附能力越强,页岩气井稳产时间变长,产量递减变慢。（2）随着近井筒表皮系数的增大,井底附近渗流阻力增大,压力损耗升高,页岩气井产量递减速度加快。（3）随着滑脱系数的增大,页岩气井产稳产时间变长。（4）随着应力敏感系数的增大,页岩气井产量降低,稳产时间变短。