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狭窄血管压降及壁面剪应力数值模拟分析

大连理工大学学报 2024年第3期64卷 228-235页

作者：刘巍孙傲然刘小龙龙丽丽王明亮迟青卓张宇恒母立众大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024

血管狭窄是一种常见的心脑血管病变类型,狭窄血管的几何及流动参数影响着血管内压降及壁面剪应力分布.基于数值模拟分析了稳态条件下血管狭窄度、狭窄长度、偏心度及雷诺数Re对狭窄血管前后压降及壁面剪应力的影响.结果表明狭窄域压降... 详细信息

血管狭窄是一种常见的心脑血管病变类型,狭窄血管的几何及流动参数影响着血管内压降及壁面剪应力分布.基于数值模拟分析了稳态条件下血管狭窄度、狭窄长度、偏心度及雷诺数Re对狭窄血管前后压降及壁面剪应力的影响.结果表明狭窄域压降随狭窄长度增加先减小后增大,当狭窄长度接近血管内径2倍时最小.狭窄域压降与轴反向偏心度近似成反比,与轴正向偏心度近似成正比.狭窄血管的径向偏心度越大,狭窄域压降变化幅度越大.此外,在相同狭窄度下,轴正向偏心狭窄的压降比轴反向偏心狭窄的压降更大,当Re度近似成正比,当Re>100时狭窄域压降与速度的平方近似成正比.壁面剪应力整体上随狭窄度增大而增大,在径向偏心狭窄对侧和同侧壁面剪应力大小不同,且随径向偏心度的变化也不同;轴向偏心狭窄的壁面剪应力普遍高于对心狭窄模型,且随Re的增大而增大,当Re度较慢,当Re>100时增长速度较快.研究将有助于评估动脉狭窄引发的血流动力学异常的风险.

关键词：血管狭窄压降壁面剪应力偏心度

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川渝地区深井注水泥环空流体掺混规律研究

西南石油大学学报(自然科学版) 2024年

作者：杨涪杰孙劲飞胥珂维罗涵临李早元油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学西南石油大学理学院西南石油大学人工智能研究院中国石油西南油气田公司工程技术研究院

深井固井注水泥过程中,由于长封固段,窄间隙,高偏心等复杂井眼条件的影响,环空流体易发生掺混,混浆可能导致掺混段摩阻增大,造成固井漏失。针对川东高磨区块油层套管固井作业中高偏心环空的循环当量密度（ECD）预测不准确的问题,开展了... 详细信息

深井固井注水泥过程中,由于长封固段,窄间隙,高偏心等复杂井眼条件的影响,环空流体易发生掺混,混浆可能导致掺混段摩阻增大,造成固井漏失。针对川东高磨区块油层套管固井作业中高偏心环空的循环当量密度（ECD）预测不准确的问题,开展了固井注水泥流体掺混模拟及混浆流变性实验研究,研究基于计算流体力学（CFD）软件实时计算混浆段各流体占比变化,通过流变实验拟合流变性方程计算井筒ECD,结果证明了偏心度是影响混浆比例变化的主要影响因素,低偏心度时,钻井液、隔离液和水泥浆比例主要为5:1:4,而高偏心度时,比例主要为7:1:2;考虑混浆的ECD较常规ECD在上部混浆段高出0.2～0.8 g/cm3,在下部纯水泥段要高出0.2～0.5 g/cm3。本研究揭示了深井复杂井况对流体间掺混比例及混浆对井筒当量密度的影响,对保障川渝地区深井固井注水泥安全作业和提高固井质量具有重要意义。

关键词：深井偏心度掺混流变性循环当量密度

薄鞘高包覆涤纶/棉包芯纱的结构控制及其工艺

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纺织学报 2024年第6期45卷 46-52页

作者：李文雅周剑廖昙倩董真真西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048

为探究高包覆包芯纱的临界包覆率实现不露芯的包覆效果,采用低比例棉纤维包覆7.78 tex涤纶低弹丝制备出高包覆率包芯纱,且截面接近理想结构的涤纶/棉包芯纱,并进一步探讨外包棉纤维的临界比例,以及纱线结构与包覆率、棉与涤纶比例之间... 详细信息

为探究高包覆包芯纱的临界包覆率实现不露芯的包覆效果,采用低比例棉纤维包覆7.78 tex涤纶低弹丝制备出高包覆率包芯纱,且截面接近理想结构的涤纶/棉包芯纱,并进一步探讨外包棉纤维的临界比例,以及纱线结构与包覆率、棉与涤纶比例之间的关系。实验以5%为梯度不断减少外包棉纤维含量共纺制8组包芯纱,并通过数码显微系统表征纱线包覆率、截面结构等特点。结果表明:当外包棉纤维比例为53%时,包芯纱包覆率还保持在87.5%,此后包芯纱包覆率低于85%出现大面积露芯;随着外包棉纤维含量梯度化减少,包芯纱包覆率降幅呈三段变化,由开始的0.3%变化为4%,最后在52%的比例时降幅突增为9.4%。不同比例涤纶与棉纺制的包芯纱截面偏心度平均变化范围为8.8%~11.2%,实现了包芯纱结构的稳定控制。

关键词：涤纶/棉包芯纱包覆率纱线结构纺纱工艺偏心度混纺比

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考虑钻杆接头的小井眼环空压耗计算模型

钻井液与完井液 2024年第3期41卷 296-304页

作者：陈雨飞安锦涛张辉李军周英操路宗羽中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油大学(北京)克拉玛依校区新疆克拉玛依834000 中石油钻井工程技术研究院北京102249 中国石油新疆油田分公司新疆克拉玛依834002

小井眼钻井作为开发深部油气资源的重要技术手段越来越受到重视。小井眼往往具有更高的环空压耗,这给环空压力控制带来了一定挑战。准确预测钻柱偏心旋转情况下的环空压耗是小井眼钻井的重要理论与实践基础,但常规预测模型适用性非常有... 详细信息

小井眼钻井作为开发深部油气资源的重要技术手段越来越受到重视。小井眼往往具有更高的环空压耗,这给环空压力控制带来了一定挑战。准确预测钻柱偏心旋转情况下的环空压耗是小井眼钻井的重要理论与实践基础,但常规预测模型适用性非常有限,往往忽略了钻杆接头的影响,无法满足现场的精度需求。为此,利用数值模拟技术,分析了钻杆接头对环空流场、压耗的影响规律,并据此确定了压耗修正因子经验模型的构建方式。分析结果表明:钻杆接头所产生的额外压耗受钻井液类型、钻杆转速、偏心和环空返速的影响,压耗修正因子的构建应考虑多种因素的耦合关系。利用152组数模结果,建立了针对新疆玛湖油田的小井眼环空压耗预测模型,该模型计算结果表明,在钻杆低偏心度情况下存在临界转速,使得环空压耗达到最大,而钻杆处于高偏心度时,环空压耗会随转速增大而增大;而偏心度对环空压耗的影响规律也会因转速不同而变得更加复杂。利用环空压耗预测模型,计算了玛湖油田MHHW-X井的当量循环密度,结果与PWD数据进行对比,平均误差仅为1.18%,模型具有较高的准确性。研究结果表明,利用数模结果建立的考虑钻杆接头的小井眼环空压耗模型可以满足现场预测精度需要,能够为现场环空压力控制提供指导。

关键词：环空压耗小井眼钻杆接头钻杆旋转偏心度预测模型

椭圆井眼中偏心度和流量对滤饼冲洗效率的影响

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钻井液与完井液 2023年第4期40卷 502-510页

作者：涂强王海平付江龙樊立坤李治官红张兴国西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 川庆钻探工程有限公司长庆固井公司西安710018 长庆油田分公司第二采气厂陕西榆林719000 长庆油田分公司工程技术管理部陕西西安710018 西南油气田开发事业部成都610000

目前固井工程中钻井液滤饼冲洗效率的研究多针对于圆形井眼套管居中条件下的冲洗情况,而针对井眼形状和套管偏心等因素对钻井液滤饼冲洗效率影响的研究较少。使用钻井液滤饼冲洗模拟实验装置测试了椭圆井眼中偏心度和冲洗流量对钻井液... 详细信息

目前固井工程中钻井液滤饼冲洗效率的研究多针对于圆形井眼套管居中条件下的冲洗情况,而针对井眼形状和套管偏心等因素对钻井液滤饼冲洗效率影响的研究较少。使用钻井液滤饼冲洗模拟实验装置测试了椭圆井眼中偏心度和冲洗流量对钻井液滤饼冲洗效率的影响,并基于计算流体力学(CFD)方法分析了冲洗液在环空中的流场,计算了冲洗液的水力剪切力,阐明了滤饼冲洗效率变化的机理。研究结果表明:椭圆井眼环空中的短轴方向偏心时,钻井液滤饼冲洗效率在环空长轴方向最大,宽短轴方向次之,窄短轴方向最小;增加环空短轴偏心度,钻井液滤饼冲洗效率在长轴方向略微减小,宽短轴方向增加,窄短轴方向大幅降低;增加环空冲洗流量,环空中钻井液滤饼总体冲洗效率明显增加,但环空中长轴方向滤饼冲洗效率的增幅最大,宽短轴次之,窄短轴最小。

关键词：椭圆井眼钻井液滤饼冲洗液偏心度冲洗流量冲洗实验装置

考虑钻杆转速和偏心度耦合作用的环空摩擦压降CFD模拟及预测模型研究

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石油钻探技术 2023年第6期51卷 32-42页

作者：张浩哲许争鸣邓智禄中国地质大学(北京)能源学院北京100083

深井钻井时,准确预测环空摩擦压降是保证井筒压力预测精度的关键,钻井液流速、钻杆转速及环空偏心度是影响环空摩擦压降的重要因素。为研究多种因素耦合作用下环空摩擦压降的变化规律,建立了水平井环空钻井液流动模型,对幂律流体在层流... 详细信息

深井钻井时,准确预测环空摩擦压降是保证井筒压力预测精度的关键,钻井液流速、钻杆转速及环空偏心度是影响环空摩擦压降的重要因素。为研究多种因素耦合作用下环空摩擦压降的变化规律,建立了水平井环空钻井液流动模型,对幂律流体在层流和湍流条件下的流动特性开展了数值模拟。模拟结果表明:层流状态下,偏心度和钻杆转速单独作用时,都会导致环空摩擦压降减小;偏心度和钻杆转速共同作用时,环空摩擦压降随偏心度先增大后减小,这与偏心环空中惯性效应对螺旋流的破坏作用有关。湍流状态下,钻杆转速对同心环空的摩擦压降几乎没有影响;偏心环空中,随着钻杆转速增大,不同偏心度下的环空摩擦压降值逐渐增加,且都逐渐趋近于同心环空摩擦压降。基于数值模拟数据,建立了层流和湍流条件下考虑钻杆转速和偏心度耦合作用的环空摩擦因子预测模型,该模型对模拟数据的最大拟合误差为9.18%,对试验数据的最大预测误差为8.33%。研究结果可为深井钻井时井筒压力控制和水力参数优化提供参考。

关键词：环空摩擦压降摩擦因子钻杆转速偏心度预测模型

偏心度和密度差耦合条件下水平井顶替界面特征研究

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石油钻探技术 2016年第4期44卷 65-71页

作者：罗恒荣张晋凯周仕明陶谦方春飞中石化西南石油工程有限公司临盘钻井分公司山东临邑251500 中国石化石油工程技术研究院北京100101 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249

为了解水平井水平段偏心环空固井时的顶替界面特征,提高水平井水平段偏心环空固井的顶替效率,建立了考虑流态耦合与质量扩散的水平井水平段三维动态顶替数学模型,对水泥浆顶替隔离液过程中,偏心度和密度差耦合条件下的顶替界面形态进行... 详细信息

为了解水平井水平段偏心环空固井时的顶替界面特征,提高水平井水平段偏心环空固井的顶替效率,建立了考虑流态耦合与质量扩散的水平井水平段三维动态顶替数学模型,对水泥浆顶替隔离液过程中,偏心度和密度差耦合条件下的顶替界面形态进行了数值模拟。数值模拟结果表明:偏心度增大,偏心效应增强,顶替界面高边指进趋势增强;正密度差增大,浮力效应增强,顶替界面低边指进趋势增强;偏心度和密度差合适的耦合可使偏心效应和浮力效应达到临界平衡状态,此时顶替界面形态相对稳定且界面长度无明显增长,顶替效率最高。模拟结果为水平井水平段偏心环空固井提高顶替效率提供了理论依据。

关键词：水平井固井偏心度密度顶替界面顶替效率数值模拟

偏心度对C型环淬火和深冷处理组织和应力演变影响的数值研究

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上海金属 2016年第3期38卷 15-20页

作者：杨卫东章军封源王沛莹黎军顽浙江医药高等专科学校医疗器械学院浙江宁波315100 上海大学材料科学与工程学院上海200072

建立了不同偏心度C型环试样淬火和深冷处理过程的数值模型,探讨了偏心度对C型环试样淬火和深冷处理过程中组织和应力演变的影响。研究表明,在淬火过程中,偏心度越大,试样中残留奥氏体组织分布的不均匀性越明显。深冷处理后,试样中奥氏... 详细信息

建立了不同偏心度C型环试样淬火和深冷处理过程的数值模型,探讨了偏心度对C型环试样淬火和深冷处理过程中组织和应力演变的影响。研究表明,在淬火过程中,偏心度越大,试样中残留奥氏体组织分布的不均匀性越明显。深冷处理后,试样中奥氏体分布的不均匀性得到显著改善,偏心度越小,改善效果越明显。深冷处理使试样中残留奥氏体含量减少了约14%。随着偏心度的减小,试样应力演变曲线上的应力峰值发生变化,影响应力峰值的主导因素由热应力转变为相变应力。相比淬火过程,深冷处理过程中的应力演变要平缓得多。无论是淬火还是深冷处理,试样的偏心度越小,其残余应力的分布越均匀。

关键词：偏心度 C型环深冷处理残留奥氏体残余应力数值模拟

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用激光和CCD测量电度表轴尖座的偏心度

仪器仪表学报 1992年第3期13卷 322-324页

作者：孙渝生张自栋李梦实石加鹏上海激光技术研究所上海电度表厂

一、前言在计量用电量时,新型电度表转盘均置于一轴尖座上进行转动,轴尖座的轴尖(见图1)应与外圆同轴转动,才能保证转盘在转动时不产生偏摆,偏摆的产生将影响计量的精度。如果轴尖偏心大于一定数值,转盘旋转时摆动过大,所装电度表就成... 详细信息

一、前言在计量用电量时,新型电度表转盘均置于一轴尖座上进行转动,轴尖座的轴尖(见图1)应与外圆同轴转动,才能保证转盘在转动时不产生偏摆,偏摆的产生将影响计量的精度。如果轴尖偏心大于一定数值,转盘旋转时摆动过大,所装电度表就成为不合格产品。目前。

关键词：激光 CCD 电度表测量偏心度