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硬脆性泥页岩水化裂缝发展的CT成像与机理

石油学报 2012年第1期33卷 137-142页

作者：石秉忠夏柏如林永学徐江中国地质大学北京100083 中国石化石油工程技术研究院北京100101

硬脆性泥页岩地层井壁失稳问题是一个十分复杂的难题。外来流体侵入后,岩石内部将会产生一系列的微观物理化学变化而影响地层的稳定性。采用CT成像技术,微观揭示硬脆性泥页岩水化过程中裂缝的发展规律及其对岩石的破坏,并结合扫描电镜... 详细信息

硬脆性泥页岩地层井壁失稳问题是一个十分复杂的难题。外来流体侵入后,岩石内部将会产生一系列的微观物理化学变化而影响地层的稳定性。采用CT成像技术,微观揭示硬脆性泥页岩水化过程中裂缝的发展规律及其对岩石的破坏,并结合扫描电镜等测试手段,分析其机理和对井壁失稳的影响,进而制定出井壁稳定技术对策,为硬脆性泥页岩井壁稳定性研究提供一种新的思路。结果表明,硬脆性泥页岩具有较显著的毛细管效应,岩石矿物颗粒间微孔缝自吸水后产生较强的水化作用,促使次生微裂纹的产生、扩展与连通,微裂纹不断发展成裂缝直至贯通,岩石发生宏观破坏。自吸水化产生次生裂缝破坏是硬脆性泥页岩地层井壁失稳的主要原因之一。强化封堵、控制滤失量和降低滤液表面张力是防止硬脆性泥页岩地层自吸水化破坏的有效措施。

关键词：硬脆性泥页岩毛细管效应自吸水化裂缝演变 CT成像技术

熔盐物性对熔盐泵内部流动及圆盘损失特性影响

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太阳能学报 2020年第11期41卷 176-184页

作者：金永鑫张德胜石磊施卫东王道红江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013 南通大学机械工程学院南通226019 江苏飞跃机泵集团有限公司泰州214537

以太阳能热发电高温熔盐泵为研究对象,对不同介质条件下熔盐泵内部流动特性和圆盘损失进行分析。对比清水试验和数值计算结果,验证数值计算的可行性,通过对清水、300℃熔盐、565℃熔盐条件下熔盐泵流场进行计算,获得首级泵段内清水和不... 详细信息

以太阳能热发电高温熔盐泵为研究对象,对不同介质条件下熔盐泵内部流动特性和圆盘损失进行分析。对比清水试验和数值计算结果,验证数值计算的可行性,通过对清水、300℃熔盐、565℃熔盐条件下熔盐泵流场进行计算,获得首级泵段内清水和不同温度下熔盐在熔盐泵内的速度、压力分布,分析了介质物性对泄漏量、圆盘损失以及盖板剪切应力分布产生的影响。结果显示:介质物性对扬程和流场速度分布影响有限,介质密度增加会使流场压力增加;介质粘性越大叶轮口环处剪切应力越大,同时总泄漏量会得到降低;介质密度和粘性增加会使圆盘损失能量消耗增加,粘性增加会导致圆盘损失绝对能量和占损失能量比增加;粘性对盖板上的剪切应力影响较大,同时对应半径处前盖板处的剪切应力高于后盖板上的剪切应力。通过以上研究更加深入地了解高温熔盐在熔盐泵内的流动特性,为提升泵性能和优化泵结构提供参考。

关键词：熔盐泵太阳能热发电介质物性流动特性圆盘能量损失

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基于体积源的分段压裂水平井产能评价方法

天然气工业 2015年第9期35卷 55-63页

作者：李海涛王俊超李颖罗伟 "油气藏地质与开发工程"国家重点实验室.西南石油大学中国石油新疆油田公司工程技术研究院中国石化西南油气分公司工程技术研究院

水平井裸眼和固井分段压裂技术已大量应用于低渗透气藏的开发,其产能评价方法是评价压裂效果和提高压裂设计水平的关键。为此,针对裂缝性低渗透气藏,采用体积源的思想建立相应的基础渗流模型,通过正交变换法求取常流率时体积源函数,并根... 详细信息

水平井裸眼和固井分段压裂技术已大量应用于低渗透气藏的开发,其产能评价方法是评价压裂效果和提高压裂设计水平的关键。为此,针对裂缝性低渗透气藏,采用体积源的思想建立相应的基础渗流模型,通过正交变换法求取常流率时体积源函数,并根据Duhamel原理推导了变流率时的计算方法;结合人工裂缝内流动压降并根据叠加原理分别推导出裸眼、固井分段压裂水平井的产能评价方法;最后通过现场实例及经典理论模型验证了产能评价方法的正确性,以及储层物性和人工裂缝参数对于两者产能的影响。结果表明:①裸眼、固井分段压裂水平井发挥了水平井段的生产作用,它具有较高的产能;②两者之间的差别受到储层物性和分段压裂参数的影响;③在储层物性差、压裂规模大时,裸眼、固井分段压裂水平井之间产能的差别变小。该成果对于低渗透气藏分段压裂水平井的分段压裂参数设计和压后效果评价具有重要的应用价值,也为分段压裂工艺的选择提供了理论依据。

关键词：低渗透气藏水平井裂缝(岩石) 裸眼分段压裂固井分段压裂生产能力体积源正交变换

基于重磁异常相关分析的场源位置及属性识别方法

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地球物理学报 2020年第4期63卷 1663-1674页

作者：鲁宝亮马涛熊盛青王万银长安大学重磁方法技术研究所长安大学地质工程与测绘学院西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054 中国自然资源航空物探遥感中心北京100083

针对传统的重磁对应分析在场源区域外趋于高相关度的缺点,本文提出了一种基于相关系数和垂向导数的重磁场源位置及属性识别方法,给出了一个新的重磁场源平面位置及属性判别参数(GMCP),该参数能够有效地缩小重磁场源的识别范围.判别参数G... 详细信息

针对传统的重磁对应分析在场源区域外趋于高相关度的缺点,本文提出了一种基于相关系数和垂向导数的重磁场源位置及属性识别方法,给出了一个新的重磁场源平面位置及属性判别参数(GMCP),该参数能够有效地缩小重磁场源的识别范围.判别参数GMCP值非零分布范围反映了场源的规模.GMCP值的正负反映了场源属性,当GMCP大于零时为正相关,代表了该区域存在高磁高密度或低磁低密度的重磁同源地质体;当GMCP小于零时为负相关,代表了该区域存在高磁低密度或低磁高密度的重磁同源地质体;GMCP趋于零,则表示无重磁同源地质体.两组不同干扰水平的同源复杂组合模型实验、两组不同源组合模型试验以及南海中央海盆实际重磁数据处理结果均验证了该重磁场源位置及属性识别方法的正确性和有效性.

关键词：重磁异常场源识别属性判别参数南海海盆

缩放型喷嘴空化射流空泡云演化规律的试验研究

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排灌机械工程学报 2020年第6期38卷 547-552页

作者：李伟张文全施卫东杨勇飞曹卫东江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 南通大学机械工程学院江苏南通226019

基于高速摄影技术对缩放型喷嘴进行空化射流试验,以揭示不同进口压力下空化射流流场特性,分析进口压力对空泡云演化规律的影响.结果表明:淹没式空化射流形成的泡云呈周期性变化,即在1个周期内包含空化初生、发展、脱落、溃灭4个不同阶段... 详细信息

基于高速摄影技术对缩放型喷嘴进行空化射流试验,以揭示不同进口压力下空化射流流场特性,分析进口压力对空泡云演化规律的影响.结果表明:淹没式空化射流形成的泡云呈周期性变化,即在1个周期内包含空化初生、发展、脱落、溃灭4个不同阶段,并在空泡云脱落时达到最大的空泡面积、密度和宽度.由于随着射流入口压力的增大,喷嘴形成的射流速度加快,在射流边界层内速度梯度增大、射流核心区与伴随流的剪切作用增强,高速射流所产生的空泡云长度、面积和密度均呈增大趋势.同时,随着进口压力的增大,边界层内湍动能增大,加剧了部分流体的不规则运动,导致空泡云边界更加模糊且呈交错分布,空泡云的脱落频率不断增大.研究结果对提高空化射流在金属材料强化和石油钻井、破岩等领域的应用具有重要的理论意义和指导价值.

关键词：喷嘴空化射流空泡云高速摄影

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叶轮倾斜出口对长轴消防泵内流特性的影响

排灌机械工程学报 2022年第11期40卷 1081-1088,1096页

作者：张金凤金成明杨志军施卫东宋海勤赖良庆江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 南通大学机械工程学院江苏南通226000

以XB4.3/240-300LC型立式长轴消防泵为研究对象,在保证叶片包角、进出口安放角、叶轮出口宽度、叶轮出口中间位置到叶轮进口轴向距离以及到旋转轴的径向距离、出口过流断面面积、叶片进口边与前盖板流线交点的径向坐标值均不变的条件下... 详细信息

以XB4.3/240-300LC型立式长轴消防泵为研究对象,在保证叶片包角、进出口安放角、叶轮出口宽度、叶轮出口中间位置到叶轮进口轴向距离以及到旋转轴的径向距离、出口过流断面面积、叶片进口边与前盖板流线交点的径向坐标值均不变的条件下,通过改变叶轮出口倾斜角度设计多种叶轮方案,采用SST湍流模型,对不同方案进行数值模拟和内部流场分析,以寻求泵水力性能最优的叶轮出口倾斜角度.研究结果表明:改变叶轮出口倾斜角度,泵扬程和效率在小流量工况下提升幅度较小,而在大流量工况下,提升幅度相对较大;当叶轮倾斜角度为15°时,泵扬程和效率出现峰值,继续增大倾斜角度,两者反而下降,则倾斜角度为15°视为最优叶轮出口倾斜角度,此时泵扬程和效率相对原始方案分别提高5.95%和1.19%;叶轮出口处绝对速度圆周分量和径向分量在大流量工况下分布有较好的一致性,叶轮出口倾斜角度对其影响较小,而在小流量工况下,各方案的绝对速度分量在流道内分布规律较差;叶轮倾斜出口对环形空间及空间导叶内部湍动能分布有较大影响.

关键词：长轴消防泵水力设计叶轮出口倾斜角内流特性数值模拟

同方期刊数据库

不同叶顶间隙下斜流泵内部流动特性的数值模拟

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排灌机械工程学报 2020年第8期38卷 757-763页

作者：张德胜沈熙董亚光王超超刘安施卫东江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 南通大学机械工程学院江苏南通226019

为研究轮缘叶顶间隙对斜流泵性能和流动不稳定特性的影响,基于SST k-ω湍流模型对某斜流泵选取了0,0.25,1.00,2.00 mm 4种尺寸的叶顶间隙进行数值计算,分析间隙区域内压差分布、泄漏量、叶顶泄漏涡旋强度以及进口轴面速度分布.结果表明... 详细信息

为研究轮缘叶顶间隙对斜流泵性能和流动不稳定特性的影响,基于SST k-ω湍流模型对某斜流泵选取了0,0.25,1.00,2.00 mm 4种尺寸的叶顶间隙进行数值计算,分析间隙区域内压差分布、泄漏量、叶顶泄漏涡旋强度以及进口轴面速度分布.结果表明:不同运行工况下,斜流泵泄漏量从叶轮进口到叶轮出口先增大后减小,其与间隙区内压差变化趋势相吻合.叶顶泄漏量随着间隙尺寸的增大而增大,导致泵的能量损失增大.经对比发现,间隙尺寸是影响叶顶泄漏量的主要因素.小流量工况下,随着叶顶间隙尺寸的增大,叶顶泄漏流与主流卷吸作用形成的泄漏涡强度逐渐增强.部分泄漏流进入相邻叶片通道,导致其流动失稳.随着叶顶间隙的增大,斜流泵能量损失明显增多,且内流不稳定性明显加剧.增大流量后,不同间隙下叶顶泄漏涡旋转强度均逐渐降低.

关键词：斜流泵叶顶间隙叶顶泄漏涡不稳定特性轴面速度

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SAR干涉图降噪的稳健协方差矩阵分解法

测绘学报 2019年第1期48卷 24-33页

作者：赵超英王宝行长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 地理国情监测国家测绘地理信息局工程技术研究中心陕西西安710054

干涉图降噪在InSAR技术应用中发挥着重要作用,若降噪效果不好将引起干涉图相位解缠的误差,并进一步导致DEM或形变结果的错误。由于干涉图分辨单元的信号(相位)是由分辨单元内多个散射体的回波信号(相位)叠加而成,本文针对单一主导散射... 详细信息

干涉图降噪在InSAR技术应用中发挥着重要作用,若降噪效果不好将引起干涉图相位解缠的误差,并进一步导致DEM或形变结果的错误。由于干涉图分辨单元的信号(相位)是由分辨单元内多个散射体的回波信号(相位)叠加而成,本文针对单一主导散射体的散射模型(永久性散射体模型)和只考虑一种散射机制的分布式散射体模型相位的特点,对多基线SAR数据估计的协方差矩阵采用特征值分解的方法来分离相位中的噪声,通过提取最大特征值对应的特征向量(相位),从而实现干涉图降噪的目的。而对于协方差矩阵估计时引入的异质点,本文采用了一种稳健的协方差矩阵估计方法。通过覆盖山西清徐地面沉降形变区的8景真实TerraSAR数据试验验证了该方法的有效性。结果表明该方法比改进的Goldstein滤波方法在相干性提高、有效目标点增加两方面均有显著提高,特别在低相干区域由于相干点的增加也获取了更多的形变监测信息。

关键词：同质点稳健估计协方差矩阵分解干涉图去噪

叶片进口边位置对单叶片离心泵蜗壳内压力脉动的影响

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振动与冲击 2021年第23期40卷 239-246页

作者：陈建芳施卫东张德胜谭林伟江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 常州大学石油工程学院常州213164 南通大学机械工程学院江苏南通226019

为了研究叶片进口边位置对单叶片离心泵性能的影响,基于标准k-ε湍流模型,对不同叶片进口边位置的单叶片离心泵首先进行了定常数值计算和外特性分析,并通过试验验证了数值计算结果的可靠性。然后以定常计算结果为基础进行了非定常数值计... 详细信息

为了研究叶片进口边位置对单叶片离心泵性能的影响,基于标准k-ε湍流模型,对不同叶片进口边位置的单叶片离心泵首先进行了定常数值计算和外特性分析,并通过试验验证了数值计算结果的可靠性。然后以定常计算结果为基础进行了非定常数值计算,分析了叶片进口边位置对泵压力脉动特性的影响。数值计算结果表明:随着叶片进口边沿后盖板或前盖板向泵入口延伸量的增加,除隔舌附近外蜗壳内其余区域的随机压力脉动减弱,压力脉动周期性特征增强,压力脉动系数的幅值和主频压力脉动幅值增大;而隔舌处的压力脉动系数的幅值和主频压力脉动幅值均是先减小后增大,叶片进口边适当延伸可降低隔舌处的压力脉动。

关键词：单叶片离心泵叶片进口边位置压力脉动特性数值模拟