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一种周期性管柱中声波频谱评价方法

中国矿业大学学报 2020年第1期49卷 190-197页

作者：王庆管志川张波刘永旺李成杨胜利中国石油大学(华东)石油工程学院山东省深地钻井过程控制工程技术研究中心山东青岛266580 中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院新疆库尔勒841000 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

基于声波频谱特性对钻杆等周期性管柱中信息传输的重要性,提出了基于改进雷达图法的声波频谱多级评价方法.该方法针对频谱中通阻带交替分布的特性,选取通带上限频率、通带下限频率、通带宽度、通带内峰值、通带内峰值对应频率和通带能... 详细信息

基于声波频谱特性对钻杆等周期性管柱中信息传输的重要性,提出了基于改进雷达图法的声波频谱多级评价方法.该方法针对频谱中通阻带交替分布的特性,选取通带上限频率、通带下限频率、通带宽度、通带内峰值、通带内峰值对应频率和通带能量作为评价通带特性的三级指标,将通带评价函数值作为评价频谱特性的二级指标.基于雷达图法构造了多指标的评价向量与评价函数,通过对评价函数值的计算量化表征通带与频谱特性.研究了轴向拉应力对管柱中声波频谱特性的影响,并建立了判别标准.结果表明:拉应力的存在对声波频谱及频谱中通带特性影响显著,随拉应力增加,频谱特性评价指标先增后减,存在频谱特性最优的峰值点.该结果能够用来指导载波频率的优选和声波中继器位置的设计,从而降低井下因素对钻柱中信号的不利影响.

关键词：声波频谱声传播雷达图拉应力

40.5 kV高海拔穿墙式固封极柱电场分析与结构优化

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高压电器 2020年第10期56卷 18-22页

作者：李红梅王志川刘玉春上海海洋大学上海201306 国网四川省电力公司成都610041 上海雷博司电气股份有限公司上海201807

结构小型化和高绝缘水平的优化设计是固封极柱设计中的重要组成部分。以40.5 kV高海拔穿墙式固封极柱为例,通过对普通结构、外绝缘加高结构、伞裙优化与屏蔽优化相结合等不同结构形式的固封极柱的电场进行分析,实现了绝缘结构的最优化... 详细信息

结构小型化和高绝缘水平的优化设计是固封极柱设计中的重要组成部分。以40.5 kV高海拔穿墙式固封极柱为例,通过对普通结构、外绝缘加高结构、伞裙优化与屏蔽优化相结合等不同结构形式的固封极柱的电场进行分析,实现了绝缘结构的最优化。解决了40.5 kV高海拔穿墙式固封极柱的绝缘问题和局部放电问题,为类似40.5 kV穿墙式固封极柱的绝缘结构优化提供了参考。

关键词：高海拔穿墙式固封极柱结构优化

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一种带保护层的套管及其环空密封性

中国石油大学学报（自然科学版） 2021年第3期45卷 75-81页

作者：管志川李成赵效锋张颢王庆闫炎胜亚楠张波中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 山东省深地钻井过程控制工程技术研究中心山东青岛266580 中国石化中原油田分公司石油工程技术研究院河南濮阳457001 中国石油集团西部钻探工程有限公司巴州分公司新疆库尔勒841000 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石化中原石油工程公司钻井技术研究院河南濮阳457001 中国石油安全环保技术研究院北京102206

针对高套管压力井出现的环空密封失效问题,设计一种能够减轻高套管交变内压力对水泥环的挤压破坏的套管,并将其命名为抗压及保护型套管(compression resistance&protection casing,CRP套管)。建立井筒的多层厚壁圆筒模型,分析水泥环内... 详细信息

针对高套管压力井出现的环空密封失效问题,设计一种能够减轻高套管交变内压力对水泥环的挤压破坏的套管,并将其命名为抗压及保护型套管(compression resistance&protection casing,CRP套管)。建立井筒的多层厚壁圆筒模型,分析水泥环内壁的最大径向应力和位移;建立试验设备验证设计的工程可行性,并通过控制温压模拟实际井筒工况。计算结果表明相较于常规套管,CRP套管水泥环内壁的最大径向应力和位移的降低幅度分别为20.75%~26.66%和33.3%~76.8%,理论上可以保护水泥环密封完整性;试验中CRP套管能够使水泥环多承受19.4 MPa的套管压力,证明了该套管良好的工程可行性。

关键词：钻井井筒完整性水泥环密封能力平面应变

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储气库套管-水泥环-地层的匹配关系

油气储运 2019年第11期38卷 1265-1270页

作者：李涛管志川李景翠赵效锋夏焱中国石油大学(华东)石油工程学院 266580 中国石油集团钻井工程技术研究院 266580 中国石化中原油田分公司石油工程技术研究院

为了防止储气库井筒内注气增压过程中水泥环本体产生塑性变形,卸载时产生微环隙导致井筒密封失效,运用ABAQUS建立储气库套管-水泥环-地层组合体弹塑性力学模型,模拟储气库井筒内气压变化过程,结合水泥环和地层弹性模量等影响因素分析储... 详细信息

为了防止储气库井筒内注气增压过程中水泥环本体产生塑性变形,卸载时产生微环隙导致井筒密封失效,运用ABAQUS建立储气库套管-水泥环-地层组合体弹塑性力学模型,模拟储气库井筒内气压变化过程,结合水泥环和地层弹性模量等影响因素分析储气库套管-水泥环-地层之间匹配关系的变化规律。结果表明:以水泥环本体不发生塑性应变为标准,以套管抗内压强度为限制条件,可为不同类型套管匹配最佳的水泥环厚度;当套管尺寸一定时,地层和水泥环弹性模量越小,水泥环厚度越大,套管承压越大,储气库井筒密封失效的可能性越小。

关键词：储气库密封失效水泥环弹性模量地层弹性模量水泥环厚度有限元计算

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深井套管安全可靠性评价方法

石油钻探技术 2013年第4期41卷 48-53页

作者：龙刚李猛管志川廖华林中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石化西南油气分公司工程技术研究院四川德阳618000

考虑到深井套管载荷的不确定性和套管几何尺寸、性能参数等随机性,采用随机理论分析,给出了套管外载与强度的概率分布计算方法,采用Monte-Carlo方法模拟了非均匀载荷作用下套管强度的随机分布规律。应用"强度应力"干涉理论,建立了套管... 详细信息

考虑到深井套管载荷的不确定性和套管几何尺寸、性能参数等随机性,采用随机理论分析,给出了套管外载与强度的概率分布计算方法,采用Monte-Carlo方法模拟了非均匀载荷作用下套管强度的随机分布规律。应用"强度应力"干涉理论,建立了套管安全可靠度计算方法,对不同类型套管在不同外载条件下危险截面处的可靠度进行了分析,得到了区域套管可靠度与安全系数的关系。结果表明,当套管抗外挤、抗内压可靠度为0.50-1.00时,套管的安全系数为1.00-1.25,在载荷变化条件相同时,安全系数的变化幅度小于可靠度的变化幅度,当安全系数大于1.25时,套管可靠度为1.00。套管安全可靠度分析可为套管传统安全系数的选取和外载不确定的情况下套管柱的设计与评价提供依据。

关键词：套管强度非均匀载荷可靠性安全系数 Monte-Carlo方法

基于遥感数据和表层声速的全海深声速剖面反演

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海洋学报 2022年第12期44卷 84-94页

作者：李倩倩李宏琳曹守莲严娴马志川山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

海洋声速剖面严重影响着水下声传播特性,近实时地获取声速剖面对水下声通信、水下定位、鱼群探测等都有重要意义。单经验正交函数回归(single Empirical Orthogonal Function regression,sEOF-r)方法通过建立声速剖面的经验正交系数与... 详细信息

海洋声速剖面严重影响着水下声传播特性,近实时地获取声速剖面对水下声通信、水下定位、鱼群探测等都有重要意义。单经验正交函数回归(single Empirical Orthogonal Function regression,sEOF-r)方法通过建立声速剖面的经验正交系数与海面遥感数据之间的线性回归关系来反演声速剖面。但是,海洋是一个复杂的动力系统,声速与海面遥感数据并不是简单的线性关系,因此,本文基于Argo历史网格数据,通过自组织映射(Self-Organizing Map,SOM)生成海平面高度异常(Sea Level Anomaly,SLA)、海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)等海表遥感数据以及表层声速仪测量的表层声速与声速剖面异常之间的非线性映射;然后利用近实时的海表遥感数据和表层声速反演三维海洋声速场。声速剖面反演的结果表明,在多源信息融合的优势下,本文方法的反演性能最稳定且精度最高,声速剖面的平均反演精度比经典sEOF-r方法提高约2 m/s,比未考虑表层声速的经典SOM方法提高约1 m/s。

关键词： Argo数据集海表面温度海平面高度异常 EOF分解表层声速仪 sEOF-r方法 SOM方法

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井眼环境影响钻柱信道的声波传播效果试验

天然气工业 2015年第12期35卷 58-63页

作者：刘永旺管志川王庆李致远都振川邱维清中国石油大学(华东)石油工程学院中国石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司

研究井眼环境因素对钻柱中声波传播的影响规律不仅是实现井下信息声波传输技术的基础,也关系到井下信息声波传输技术载波的选取及中继装置的设计安装。为此,设计了用于测试声波在钻柱信道中传输及衰减特性的试验装置,开展了井壁性质、... 详细信息

研究井眼环境因素对钻柱中声波传播的影响规律不仅是实现井下信息声波传输技术的基础,也关系到井下信息声波传输技术载波的选取及中继装置的设计安装。为此,设计了用于测试声波在钻柱信道中传输及衰减特性的试验装置,开展了井壁性质、井眼内循环介质对声波传播的影响试验,分析了钻柱与井壁的接触状态及循环介质对钻柱声传播的影响规律。结果表明:①井眼环境主要影响声波在钻柱中的衰减,基本不影响通阻带分布规律;②随着井壁硬度的增加,声波衰减减小;③随着钻柱与井壁支撑点的增加,声波衰减加剧,但通阻带的位置和宽度变化不明显;④液体循环状态下的声波辨识效果弱于液体静止状态,有液体存在的声波辨识效果弱于气体状态。在井下信息声波传输系统载波选择及中继器位置确定过程中,应该充分考虑井眼环境引起的声波衰减,而基本不用担心其引起的频带变化。

关键词：声波传播影响规律井眼环境传输效果钻柱信道衰减特性井下信息

蝶形天线增强的共振隧穿二极管太赫兹探测器研究

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中国激光 2018年第8期45卷 282-287页

作者：李金伦崔少辉张振伟倪海桥牛智川中国人民解放军陆军工程大学石家庄校区导弹工程系河北石家庄050003 中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室北京100083 首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室北京100048 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

采用分子束外延技术制备了基于共振隧穿二极管的探测器样品。为提高探测响应度,探测器采用蝶形天线增强太赫兹电场强度,并以0.2THz入射频率为参考对天线结构进行设计。测试采用输出功率为20 mW的太赫兹源,室温下在有无太赫兹波辐照时分... 详细信息

采用分子束外延技术制备了基于共振隧穿二极管的探测器样品。为提高探测响应度,探测器采用蝶形天线增强太赫兹电场强度,并以0.2THz入射频率为参考对天线结构进行设计。测试采用输出功率为20 mW的太赫兹源,室温下在有无太赫兹波辐照时分别进行电流-电压(I-V)测试,峰值电压为1.398V。对比最大电流值之差,计算得到探测器响应度为20mA·W^(-1),噪声等效功率为15nW·Hz^(-0.5),并通过测量探测器对不同角度入射太赫兹波的响应,验证了天线对太赫兹电场的增强作用。

关键词：光学器件探测器太赫兹蝶形天线共振隧穿二极管

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不锈钢三维强化管内的换热和压降特性

化工学报 2018年第A02期69卷 45-54页

作者：孙志传李蔚闫晓龙马祥陈伟金春花吴杰浙江大学能源工程学院浙江杭州310027 青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061 无锡佳龙换热器股份有限公司江苏无锡214092

采用实验方法对比制冷剂R410A在3根强化管和1根光滑管内的换热和压降特性。所有的三维双侧强化管均通过高压分层轧制制成,其立体化内表面结构分别是旋涡状凸起和船型凹坑与花瓣纹背景图案的叠加。通过热平衡分析,实验热损失小于5%。保... 详细信息

采用实验方法对比制冷剂R410A在3根强化管和1根光滑管内的换热和压降特性。所有的三维双侧强化管均通过高压分层轧制制成,其立体化内表面结构分别是旋涡状凸起和船型凹坑与花瓣纹背景图案的叠加。通过热平衡分析,实验热损失小于5%。保持制冷剂侧流量不变的情况下,改变水侧的质量流率,可以通过Wilson图解法计算每个管型的水侧传热系数。经热阻模型计算,1EHT-1的管内单相换热性能最佳,3EHT次之,1EHT-2最弱。3根强化管的蒸发和冷凝换热实验结果差距较大,不锈钢的低热导率对凸起/凹坑区域的温度分布影响是主要原因。

关键词：两相流传热对流三维强化管不锈钢管 Wilson图解法