摘要：受井下作业、油套管或封隔器泄漏等因素产生的井口环空带压,使高温高压气井水泥环密封完整性面临巨大挑战。为此,基于弹性力学多层厚壁圆筒理论和摩尔库仑失效准则,建立了水泥环应力和失效计算模型,研究了环空带压对水泥环胶结面应力和失效的影响。结果表明,环空带压将增大水泥环胶结面的切向拉应力,过大的切向拉应力将导致水泥环失效。与此同时,井筒温度增加产生的切向拉应力也会增大水泥环失效风险。环空带压越大,水泥环安全系数越低,且温度效应对安全系数的影响较小。对高温高压气井,可根据井身结构(地层-水泥环-套管)参数建立水泥环安全系数图版,从而为确定合理的最大允许环空带压值提供依据,研究结果对提高气井井筒安全性、延长开采寿命具有重要意义。

摘要：面向复合机器人操作、转运对于导航定位精度和稳定性的重要需求,融合激光雷达与视觉定位设计了一套高精度导航定位系统,有效克服了激光雷达灵活导航或视觉标志物高精度定位单一功能的局限性。该系统分两阶段实现高精度定位导航。首先,利用SLAM(simultaneous localization and mapping)算法实现环境地图的构建;其次,通过激光雷达、IMU(inertial measurement unit)实现第一阶段灵活定位导航,并添加三维激光雷达来增强避障功能;最后,利用视觉识别方法实施第二阶段的高精度导航定位,将精度进一步提高到10 mm以内。实验结果表明所设计的复合机器人(移动平台和抓取机械臂)导航定位系统能够稳定运行,平均定位精度为5.1 mm,相较于调整前提升了82.7%,并在室内场景验证应用。

摘要：随着我国油气资源勘探开发向深部地层迈进,螺杆钻具定子橡胶井下高温热老化问题日益凸显,导致螺杆钻具输出性能衰减,严重影响钻进效率,迫切需要揭示热老化对螺杆钻具定子橡胶力学性能的影响,以在设计之初提出可减小螺杆钻具输出性能衰退的综合方案。本文开展了螺杆马达定子橡胶在不同温度下的热老化实验,通过拉伸实验得出应力应变数据并拟合出Mooney-Rivlin模型常数和Yeoh模型常数;再对所得实验数据及所求得的模型常数数据进行分析;最后,使用确定了基本常数的模型开展了数值计算。计算结果表明,随着温度的上升,Mooney-Rivlin模型常数C_1增大、C_2减小,C_1和C_2呈明显相反变化的趋势,Yeoh模型常数C_(10)和C_(20)增大,C_(30)减小;通过模型计算结果与室内实验测定结果的对比,证明了Mooney-Rivlin模型较Yeoh模型更适合于螺杆马达定子橡胶的力学分析。不考虑环境温度热老化和考虑环境温度热老化,螺杆钻具定子衬套的计算结果存在很大差别,研究工作不仅证明了螺杆钻具定子橡胶热老化研究的必要性,更为螺杆钻具定子橡胶的线型设计和过盈量选取提供了参考。

摘要：永久式封隔器是页岩气开采过程中分段压裂的必备工具,其卡瓦结构直接影响封隔器的坐封性能。针对Y440型封隔器进行坐封、验封试验,工具在验封过程中存在下移情况,井下冲击与振动可能使工具下移加剧甚至滑脱、漏封。基于非线性显式动态分析方法,建立有限元模型,综合评估不同卡瓦牙型参数下卡瓦、套管的应力值、等效塑性应变、卡瓦滑移量。分析得出牙倾角20°、牙顶角75°、牙齿宽度8 mm、内锥角15°为相对最优的卡瓦结构。该文的研究工作为封隔器卡瓦的优化设计提供了科学依据。

摘要：针对液动冲击器在泥浆钻进过程中因冲蚀严重而无法实现工业化应用的问题,从结构创新角度设计了一种抗冲蚀的新型液动冲击器。以液固两相流动力学和冲蚀理论为基础,建立液动冲击器冲蚀模型,采用拉格朗日粒子追踪算法计算固相颗粒运动轨迹,基于液动冲击器内部流场分析预测冲击器冲蚀区域分布、颗粒冲击速度对主要零件(冲锤、上套筒和外壳)冲蚀的影响及其工作寿命。由数值模拟结果可知:冲蚀区域主要集中在冲锤上腔的底面、冲锤边角处、流道孔进口壁面、上套筒呼吸孔进口处以及上部壁面;冲锤、上套筒和外壳的平均冲蚀率与冲击速度呈幂函数关系,速度因子在1～4之间;根据对比分析可知,新型冲击器关键零部件的耐冲蚀寿命与现有冲击器射流元件相比有明显提升。研究工作对推动新型液动冲击器工业化应用有较为重要的参考价值。

摘要：上颌骨是一个一体三面的立体结构,缺损不仅影响患者的容貌美观,更影响患者吞咽、发音等重要功能。因此在临床工作中,上颌骨的个体化修复一直是头颈肿瘤个体化修复与重建的难点和热点。倘若缺损还同时涉及临近软组织,该复合缺损的修复策略则变的极具挑战性。近年来计算机辅助设计（computer-aided design,CAD）技术及三维（3D）打印机的问世,为制定上颌骨个性化的手术方案和修复策略提供了可能。我院利用上述技术结合游离血管化腓骨肌皮瓣成功一期修复上颌骨、鼻中隔及鼻底复合缺损患者取得成功,疗效满意,报道如下。

摘要：以提取温度、液料比、浸泡时间和提取时间为影响因素,以多糖提取率为考察指标,在单因素试验基础上,采用均匀设计法优选油樟叶多糖的提取工艺。结果表明:由二次回归模型得到优选工艺条件为,提取温度100℃,液料比16∶1(m L∶g),浸泡时间0 min,提取时间215 min,在此条件下,油樟叶多糖提取率为14.36%。以抗坏血酸为阳性对照,采用化学比色法测定油樟叶多糖的体外抗自由基活性。结果表明:油樟叶多糖对DPPH、超氧阴离子和羟自由基均有一定清除能力,其半数清除浓度(EC50)分别为0.086、1.075和0.905 mg/m L,其抗自由基活性弱于抗坏血酸。

摘要：研究盐肤木中漆黄素的最佳提取工艺。采用单因素试验基础,以湖南产盐肤木中漆黄素得率为评价指标,通过响应面分析法确定盐肤木中漆黄素最佳提取工艺和条件。盐肤木中漆黄素最佳提取工艺:水浴时间80 min、料液比1∶30、溶剂35%乙醇水溶液、pH值9.5、水浴温度87℃,盐肤木中漆黄素理论预测得率为0.18%,实际得率为0.19%。优化出的盐肤木中提取漆黄素的最佳工艺可行。

摘要：介绍了含腐蚀缺陷的T型管节点采用碳纤维增强复合材料(CFRP)维修加固方法。设计了两个相同的含腐蚀缺陷的T型管节点试件,其中一个试件采用6层CFRP进行加固。对两个对比试件进行了静力加载测试,测得了试件的失效过程。试验测试结果发现:采用CFRP加固后,含腐蚀缺陷的T节点试件失效前经历的变形明显降低,说明CFRP加固后试件的刚度增大,CFRP对钢管变形起到了一定的约束作用。根据试验中测得的荷载-位移曲线对比发现:经6层CFRP加固后,T节点的静力承载力可提高22.5%,达到未腐蚀T节点静力承载力的95%左右。研究结果表明:对包含腐蚀缺陷的T型管节点,采用CFRP加固方法可有效改善节点静力承载力。

摘要：带多封隔器的完井管柱是Norsok D010规范推荐的高温高压气井完井管柱中的重要类型,但是多封隔器完井管柱结构在井下工况中的受力和变形较单一结构管柱更为复杂,并且多封隔器之间局部的圈闭压力可能导致管柱损坏。为此,针对多封隔器管柱结构特点,建立了考虑端面效应、热胀冷缩效应、形变效应、螺旋和正弦屈曲效应影响的管柱变形和受力计算模型,并结合现场实际工况开展了实例计算。计算结果表明,封隔器在井筒中的位置以及井筒温度压力对整个管柱的受力和变形影响较大,在多封隔器复合管柱设计和安全评价时需要考虑多封隔器对管柱力学行为的影响。