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作者：黄学刚中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

针对目前小型基坑开挖与支护过程中存在的施工周期长、投资大、工艺复杂以及施工难度大等问题，本文通过文献查阅、理论分析、结构设计以及强度校核等手段，设计了一种由预制的标准钢结构单元通过拼装而成的支护结构（后文简称圆形支护... 详细信息

针对目前小型基坑开挖与支护过程中存在的施工周期长、投资大、工艺复杂以及施工难度大等问题，本文通过文献查阅、理论分析、结构设计以及强度校核等手段，设计了一种由预制的标准钢结构单元通过拼装而成的支护结构（后文简称圆形支护结构）。圆形支护结构主要适用于直径为5m，基坑深度不超过5m的小直径圆形基坑;该支护结构具有足够的强度、刚度以及整体稳定性，还具有工艺简单、安装快捷、施工周期短、可重复利用以及良好的环保性等优点。本文所设计的圆形支护结构可以使小型基坑的开挖与支护达到标准化、快速化施工。圆形支护结构所选择的材料为普通钢管和钢板。对标准钢结构单元、连接构件、伸缩器、钢垫块以及整体拼装程序进行设计，通过理论计算对支护结构的强度和稳定性以及伸缩器的自锁性进行校核。分析结果表明，圆形支护结构环向钢管的轴向压应力远小于钢材的屈服应力，支护结构满足强度要求;单块标准钢结构单元和整体支护结构的临界外荷载均大于实际外荷载，圆形支护结构的稳定性满足要求;伸缩器在静荷载作用下能够保持自锁。采用有限元软件MIDAS/GTS对圆形支护结构进行了三维数值模拟，分析结果表明，圆形支护结构在无粘性土和粘性土小直径圆形基坑中的变形非常小，并且坑壁的最大水平变形不超过基坑开挖深度的0.2%。无粘性土中圆形支护结构环向钢管的轴力大于粘性土中环向钢管的轴力。在无粘性土和粘性土小直径圆形基坑中安装圆形支护结构时，相邻两层钢结构支护圈层间的最大距离不得大于0.3m和0.5m。以某一小直径圆形基坑工程为例，对圆形支护结构进行数值对比分析。在相同的数值模型和基坑工程环境下，圆形支护结构的水平变形要小于螺旋形支护结构（北京隆科兴非开挖工程有限公司与中国地质大学（北京）联合研发的支护结构）的水平变形，说明圆形支护结构能更好的控制坑壁的水平变形，要优于螺旋形支护结构。

关键词：小直径圆形基坑圆形支护结构 MIDAS/GTS 数值分析

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时域有限差分法及其在电磁兼容中的应用

时域有限差分法及其在电磁兼容中的应用

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作者：黄学刚电子科技大学

学位级别：硕士

各种电子设备的存在构成了一个复杂的电磁环境（EME）。研究电气设备对外界的辐射情况以及复杂电磁环境作用下设备的工作状态是电磁兼容（EMC）学科中的重要内容。本文从场的角度，研究了常见设备对外界的辐射情况，以及外界场对设备... 详细信息

各种电子设备的存在构成了一个复杂的电磁环境（EME）。研究电气设备对外界的辐射情况以及复杂电磁环境作用下设备的工作状态是电磁兼容（EMC）学科中的重要内容。本文从场的角度，研究了常见设备对外界的辐射情况，以及外界场对设备造成的影响。由于本文是借助计算机来实现电磁兼容问题的仿真，因此首先对常用的一些分析这类问题的算法如矩量法（MoM）、有限元法（FEM）等做了简要介绍。时域有限差分法是分析电磁兼容这类问题的一种很好的数值方法，借助它我们不仅可以获得感兴趣设备向外辐射场的功率密度分布和所占的频谱还能够从受试设备出发，研究外界场对它产生的影响，其原理和实用技术（编程语言、CAD技术等）得到了详细介绍。有孔缝情况下屏蔽效能（SE）的计算是一个比较复杂的问题，本文借助FDTD和其他一些辅助算法分析了不同形状孔缝，不同数目孔径对腔体屏蔽效能的影响。移动电话通话时天线的辐射情况得到了比较详细的研究，给出了一些计算的图表。系统级的电磁兼容问题中，导线的走向和位置都将对电磁兼容性产生影响，本文对导线的辐射场，天线的互耦和电磁散射等问题也作了分析。作为一种尝试，本文比较了时域有限差分法和射线追踪法计算区域环境的差异，利用时域有限差分法计算了房间内的电波传播损耗，得到了与文献比较一致的结果。包含多种设备通信方舱的电磁兼容问题得到了比较全面的分析，给出了较为详细的结果。本文计算结果同文献提供的数据具有很好的一致性，证明了采用FDTD分析电磁兼容问题是一种行之有效的方法，而且这种方法正得到越来越广泛的使用。

关键词： EMC,FDTD,EME,屏蔽效能,射线追踪法,天线互耦,辐射,CAD

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储层非均质性对大涝坝凝析气藏注气开采效果的影响

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西安石油大学学报（自然科学版） 2013年第6期28卷 73-76,10页

作者：杨建杨程博黄学刚张岩谭露杨涛中国石化西南油气分公司勘探开发研究院四川成都610081 中国石化新星石油公司北京100083 中国石油西部钻探工程公司钻井工程技术研究院新疆克拉玛依834000 长庆油田分公司第五采气厂陕西西安710018

为有效认识储层非均质性对凝析气藏注气开采效果的影响,以大涝坝凝析气藏基本地质及流体相态特征为基础,利用数值模拟方法研究和对比不同非均质程度对注气效果的影响.研究结果表明:凝析气藏层间非均质性对注气效果有较大的影响,非均质... 详细信息

为有效认识储层非均质性对凝析气藏注气开采效果的影响,以大涝坝凝析气藏基本地质及流体相态特征为基础,利用数值模拟方法研究和对比不同非均质程度对注气效果的影响.研究结果表明:凝析气藏层间非均质性对注气效果有较大的影响,非均质性越强,层间气窜现象越突出,反凝析现象越明显,凝析油采出程度越低.5、10、20倍渗透率级差模型析出的凝析油量分别较均质模型增加了0.88%、1.07%、1.24%,相应凝析油的采收率分别降低了3.76%、4.78%、6.60%;对非均质性较弱的中、高含凝析油凝析气藏,采用注气保压开采可获得较好的开发效果;对于非均质性较强的凝析气藏,是否适宜注气需进一步评价论证.

关键词：大涝坝凝析气藏非均质性油藏数值模拟流体相态注气反凝析凝析油采收率

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控制压力钻井中重浆帽的确定方法

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钻采工艺 2012年第5期35卷 25-27,7-8页

作者：兰作军伊明杨刚黄学刚西部钻探钻井工程技术研究院欠平衡钻井技术研究所

控制压力钻井技术是一种可有效降低窄密度窗口地层钻井风险、减少非生产作业时间的钻井技术。该技术利用回压补偿装置、自动节流管汇及地面控制软件的联合工作来实现井底压力连续控制的目标。为了实现起下钻过程中的连续压力控制,通常... 详细信息

控制压力钻井技术是一种可有效降低窄密度窗口地层钻井风险、减少非生产作业时间的钻井技术。该技术利用回压补偿装置、自动节流管汇及地面控制软件的联合工作来实现井底压力连续控制的目标。为了实现起下钻过程中的连续压力控制,通常采用带压起钻到一定井深再替入重浆帽的工艺办法。合理设计重浆的性能、体积直接关系到带压提钻的井段长度,利于整个过程压力控制的平稳,且能够适当减少劳动强度,提高钻井效率。

关键词：控压钻井压力控制重浆帽

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超支化聚合物HP-NH2的合成及防塌机理研究

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西南石油大学学报（自然科学版） 2021年第4期43卷 99-108页

作者：魏云锦黄学刚邹源红徐伟宁谢刚中国石油西南油气田公司开发事业部四川成都610000 中国石油西南油气田公司气田开发管理部四川成都610000 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

井壁稳定是当前水基钻井液钻深层页岩气的技术难点。以二乙烯三胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为原料,通过迈克尔加成反应合成了超支化聚合物HP-NH_(2)。采用红外光谱法、液相色谱-质谱联用法、凝胶色谱法、粒度分析法和热失重分析法表征了HP... 详细信息

井壁稳定是当前水基钻井液钻深层页岩气的技术难点。以二乙烯三胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为原料,通过迈克尔加成反应合成了超支化聚合物HP-NH_(2)。采用红外光谱法、液相色谱-质谱联用法、凝胶色谱法、粒度分析法和热失重分析法表征了HP-NH_(2)的结构和特征。研究发现,HP-NH_(2)的数均分子量为3371 g/mol,多分散指数为2.7,分子量分布较宽,粒径280~1900 nm,抗温能力达到280℃。通过线性膨胀实验、回收率实验、泥饼分散实验和"人造泥饼"法分析了HP-NH_(2)作为防塌剂的防塌性能。研究表明,随着HP-NH_(2)浓度的增加,膨润土的线性膨胀率逐渐降低(最低为19.11%),岩屑的滚动回收率逐渐升高(最高为75.18%),人造泥饼的渗透率逐渐下降。小分子HP-NH_(2)能够插入蒙脱石的晶层间,交换出层间易水化的阳离子,拉紧基底间距,抑制蒙脱石的水化分散;大分子HP-NH_(2)能有效封堵泥饼的微纳米孔缝,起到一剂多用的功效。因此,HP-NH_(2)可作为一种潜在的一剂多用防塌剂应用于水基钻井液体系。

关键词：防塌剂超支化聚合物抑制性能封堵性能防塌机理

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