摘要：测井车在石油勘探过程中起到了至关重要的作用,其中的永磁同步电机是控制测井设备的关键部件。提出一种针对测井车中永磁同步电机的鲁棒控制策略,这种策略基于状态变换技术,通过采用正切函数变换,将永磁同步电机的输出有效地限制在所需的范围内。基于此变换,构建了全新的永磁同步电机动力学模型,并利用模糊集理论处理系统中的参数不确定性。为进一步提高系统性能,采用求解Riccati方程的方式设计控制器,并成功地实现了对永磁同步电机的精确位置控制。在整个控制策略中,引入代价函数,并在其中加入一个正则化项。对代价函数进行优化,采用梯度下降法来调整控制参数,以提高系统的性能指标并降低控制成本。试验结果表明,与目前最常用的控制策略相比,本研究方法在实现高性能、稳定性、可靠性的同时,降低了控制成本,可应用于电驱动装置。

摘要：某天然气净化厂日常生产噪声加权声压级超过GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中3类声功能环境区噪声环境限值,对该厂主要噪声源进行识别和现场声压级监测,分析确定主要噪声源设备及其噪声频谱特征。简化天然气净化厂噪声源,应用声音传播理论设计和计算降噪声屏障结构,采用噪声控制分析软件模拟验证降噪效果。经验证,所用下部砖墙+上部彩钢吸声板组合结构声屏障能够将净化厂噪声控制在55 dB(A)以下,达到噪声排放国家标准要求。

摘要：页岩气作为清洁、低碳的非常规天然气,规模化开发有利于推动中国实现“碳达峰、碳中和”。经过近10a的理论与技术体系攻关,中国页岩气压裂实现了从无到有、从跟跑到部分领跑的跨越。从页岩气压裂工艺出发,围绕裂缝布局、压裂造缝、支撑裂缝3个方面进行了详细阐述,得到以下几点认识:①储层改造体积和裂缝复杂程度的最大化是缝网特征的2个优化目标,进而实现页岩气产能的最大化;②压裂造缝时,需要保证各簇裂缝均匀起裂,同时由于地应力场的非均质性与天然裂缝等结构弱面的存在,压裂裂缝会发生簇间串通或重叠,导致裂缝缝间距并不等于簇间距;③在密切割、强加砂条件下,极限限流压裂适用性不强,缝口暂堵压裂、缝内暂堵压裂、狭窄分叉缝铺砂均涉及复杂的液固两相流的科学问题尚需解决;④对于含支撑剂的支撑裂缝,需要根据产能或产量的需求,确定导流能力需求值与分布模式,进而优化支撑剂参数和铺砂工艺。结论认为:持续加强深层、超深层页岩储层压裂改造的相关理论研究和工艺技术攻关,精细化、精准化、差异化设计相关压裂施工参数,明确支撑剂在复杂裂缝网络的运移机制及分布模式,综合优化各级裂缝导流能力至关重要。研究成果对中国深层、超深层页岩气开发实现降本—提质—增效具有参考意义。

摘要：对于有水气藏改建储气库前期评价而言,水侵特征及其对建库参数设计和储气库运行动态的影响是研究的重点内容,储气库注采井位部署、有效库容、调峰能力及储气库运行参数设计必须以水侵特征研究成果为基础。根据WSC气藏的动静态资料,从产水气井产出水水性分析与水淹时间识别、水侵量计算、气藏产水量预测等方面分析气藏的水侵特征和宏观水侵规律,评价水体的活跃性。基于建库参数和气藏三维地质模型,采用气藏数值模拟方法,分别从上限压力、井位部署、采气速度和库容损失方面模拟研究储气库的运行动态及水侵对建库的影响。并提出相应对策:将储气库采气井部署在海拔-2550m以上的构造高部位,控制储气库上限压力不超过原始地层压力,在采气规模3000×10^(4)m^(3)/d、34口井平均单井产量为88.24×10^(4)m^(3)/d的供气条件下,可有效控制水侵对储气库运行的危害。

摘要：川西南井研区块筇竹寺组页岩气具有良好的开发前景,但由于对其岩矿组分、力学性质、水化特征等认识程度较低,钻井井壁稳定性认识不清,导致出现掉块、阻卡等复杂情况。为了充分认识该区寒武系筇竹寺组地层的井壁稳定性,明确粉砂质页岩水化作用及其对坍塌压力的影响规律,在岩石力学实验的基础上,研究不同钻井液浸泡时间对岩石力学参数的影响规律,建立考虑水化作用的井壁稳定性预测模型,分析不同井斜方位下坍塌压力的差异。研究结果表明:筇竹寺组伊蒙混层含量高,具有一定膨胀性,水化作用后导致岩石强度降低,对井壁稳定性有较大影响;不同钻井液体系对井壁稳定性的影响有差异,总体上油基钻井液更有利于井壁稳定;考虑了水化作用的井壁稳定预测模型更加符合实际,以此为依据,通过优化钻井液设计可以有效降低井壁失稳风险,提高钻井时效。

摘要：万米深井超深超长井段钻进过程中存在钻柱振动剧烈、能量传递困难、破岩效率低、钻头使用寿命短等问题,亟需开展万米深井钻柱减振与井底增能技术研究。根据超深层钻井环境的主要特征,结合近年来钻柱动力学研究结果,提出了以钻井过程中钻柱振动为能量来源提高井底钻井液射流压力的方法,在减小钻柱振动保护钻头的同时,提高钻头射流压力,实现井下增能破岩,解决井下振动强度大、井底水力能量不足的问题;并研制了井底钻柱减振增能装置,进行了现场试验。研究和试验结果表明:钻柱振动蕴含巨大的能量,该能量可以转化为破岩提速能量;设计的井底钻柱减振增能装置,可以提高钻井液射流压力,同时可以降低钻柱振动导致的安全风险,从而显著提高钻井速度。研究成果为万米深井减振提速技术开拓了新方向,为加快深部油气资源的勘探与开发提供了技术支持。

摘要：管式旋流气液分离器因具有分离效率高、结构紧凑等优点而受到广泛关注,但能否适应入口气含率大范围变化是制约其实用性的关键。本工作考察了能够适应气含率大范围变化的管式旋流气液分离器,采用计算流体力学(CFD),结合空气-水介质体系下的实验测试,对其流场特性和分离性能进行研究。CFD数值模拟结果显示,入口气含率在10%~90%范围内变化时,气相分离效率均大于80%且变化幅值小于9.9%,液相分离效率均大于97%且变化幅值小于2.2%。实验测试结果显示,入口气含率在9.4%~89.2%范围内变化时,随入口气含率增加,气相出口的含液率逐渐减小而液相出口的气含率逐渐增加,气相出口的含液率均小于4%,除液体流量为12 m^(3)/h的工况外,其他工况下液相出口气含率始终小于10%。对比不同液体流量下的气相分离效率和液相分离效率,液体流量为8 m^(3)/h时分离性能最佳。CFD数值模拟结果与实验测试结果略有差异,但整体变化趋势一致,可作为结构放大设计的有效手段。研究结果表明,管式旋流气液分离器整体采用“强旋流+弱旋流+重力”的作用形式,具有较高的分离效率和良好的抗工况波动性能。

摘要：某装置中,设备附属管道在装置运行时持续振动,同时其支架局部尖端直接被焊接到设备外壁上,长期运行后,设备壳体发生由支架尖端应力集中处起始的裂纹,裂纹扩展后导致泄漏。文章介绍了发现介质泄漏、查明泄漏位置、定性分析原因、修补器壁裂纹等全过程,通过有限元方法对应力分布情况进行精确分析,找到了裂纹产生的结构原因。同时总结了相关的设计操作要点,可供有类似问题的设备参考借鉴。

摘要：[目的]杂质的存在会影响CO_(2)的相平衡性质,进而影响CO_(2)管道输送安全。随着CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage)技术的进一步应用,含杂质CO_(2)体系相平衡研究对推广CCUS技术至关重要。[方法]自主设计了一套基于气体、液体可压缩性差异的含杂质CO_(2)体系相特性测量实验装置,可以在-30~50℃范围内测量并计算含杂质CO_(2)体系的泡点压力、露点压力。将实验结果与PR方程、GERG-2008方程、BWRS方程、SRK方程、PRSV方程模拟结果进行对比,分析各方程预测精度。[结果]针对不同比例的N2-CO_(2)二元体系,随N2含量增加,各状态方程对于泡点压力、露点压力的预测精度下降。不同温度区间各状态方程预测精度不同,PR方程在0℃以下的泡点压力、露点压力预测精度较高,在0℃及以上,预测精度下降;GERG-2008方程在0℃以下的泡点压力、露点压力预测精度较低,在0℃及以上,预测精度较高;BWRS方程无明显规律性,但对各体系总体预测精度较低;SRK方程在0℃及以下预测精度较低,在0℃以上预测精度较高;PRSV方程在0℃以下预测精度较低,在0℃及以上预测精度较高。[结论]除BWRS方程无明显规律性外,其他方程在不同温度区间表现出不同的预测精度。状态方程优选建议:针对纯CO_(2),在0℃以下推荐使用PR方程,在0℃及以上推荐使用PRSV方程;对于99.5%CO_(2)+0.5%N2的体系,在-20~20℃范围内,推荐使用PR方程;对于96%CO_(2)+4%N_(2)的体系,在-30~20℃范围内,推荐使用PR方程、PRSV方程。

摘要：[目的]碳捕集,利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术作为实现碳中和的重要手段,其中CO_(2)的安全高效输送是关键环节。超临界相CO_(2)管道输送已在国际上得到广泛应用,国内现已基本掌握了超临界CO_(2)管道稳态输送的工艺规律,但对于具有起伏地形的超临界CO_(2)管道放空作业的动态规律和安全风险认识尚不够深入。[方法]借助OLGA软件,建立具有起伏地形的超临界CO_(2)管道两端阀室放空物理模型,开展管道放空的动态模拟分析,揭示了放空过程中主管道内低温现象的物理本征,探讨了地形起伏超临界CO_(2)管道放空过程中的关键问题,特别关注了地形起伏对相态变化、低温风险及干冰生成的影响,提出了控制背压的安全放空方案。[结果]具有地形起伏超临界CO_(2)管道放空应尽量避免在高压、低温下进行;需设计适宜的放空管径和开度,以规避低温脆断、干冰生成等风险;所提出的放空方案在具体地形条件下表现良好,能有效解决主管道放空过程中低洼地段的极致低温问题,并对放空出口的危害较小。[结论]研究成果为地形起伏地区超临界CO_(2)管道的安全放空工艺设计与工程建设提供了理论支持,对工程实际应用具有参考价值,有助于保障CO_(2)管道的安全高效输送。