煤层气开采过程中渗透率模型比较研究

为了得到煤层气开采过程中渗透率的准确预测模型,分析了不同泊松比和孔隙压力下的储层孔隙率变化规律,通过理论分析对4种经典渗透率模型进行了比较研究。研究结果表明: P&M模型和C&B模型对泊松比敏感度较小,改进P&M模型和S&D模型对泊松比敏感度较大;改进P&M模型能有效反映渗透率变化趋势,在p＜1.4 MPa和p＞4.1 MPa时k/k0数值拟合度较高;P&M模型和S&D模型不能准确描述p＜1.4 MPa时k/k0变化情况,而在p＞1.4MPa时k/k0数值拟合度较高;煤层渗透率随孔隙压力增大表现为“U”型趋势,包含低孔隙压力骤减区、中孔隙压力稳定区和高孔隙压力稳步升高区3个阶段,改进P&M和S&D模型更能表现煤层气渗透率随孔隙压力变化趋势。     

基于Mogi-Coulomb强度准则的井壁稳定性力学分析新方法*

传统井壁坍塌失稳分析模型是基于M-C破坏准则而建立的,该方法忽略了中间主应力对岩石强度的影响,常使得预测的钻井液密度过于保守。为此,引入考虑中间主应力的Mg-C破坏准则建立任意井眼的井壁稳定性评价新模型,通过数值模拟法分析了不同地应力状态下的井斜角和方位角对井壁稳定性的影响。研究结果表明: Mg-C准则克服了M-C准则忽略中间主应力低估岩石强度的影响,其计算结果略低于M-C准则的计算结果,有助于提高钻速,降低钻井成本;正断层地应力状态时,沿最小水平主应力方向钻进时,井壁稳定性最好;走滑断层地应力状态时,沿最大与最小水平主应力之间的某一临界角钻进时井壁最稳定;逆断层地应力状态时,沿最大水平主应力方向钻进时井壁最稳定;该模型有助于指导现场钻井井眼轨迹的优化设计及安全施工。     

基于AMESim的带压作业防喷器关闭性能仿真

针对带压作业防喷器关闭时易发生井涌、管柱失稳和闸板胶芯磨损等问题,基于AMESim软件分析了防喷器闸板关闭过程中的位移和速度特性,揭示了防喷器操作压力和井筒压力2个因素对于闸板动作响应的影响规律;利用Abaqus软件分析了防喷器关闭时闸板胶芯与管柱的接触应力及其分布;结合防喷器闸板关闭过程中的位移、速度特性,得到了不同井筒压力时防喷器闸板操作压力的推荐值。研究结果表明:根据不同的井筒压力精确控制防喷器闸板的操作压力,既能迅速关闭闸板有效密封井筒,又能防止防喷器闸板关闭后胶芯与管柱间的接触力过大,从而减小胶芯的磨损和起下管柱阻力。以此方法确定的防喷器闸板操作压力推荐值,可为PLC引入带压作业装置控制系统,实现防喷器操作的精确控制提供依据。     

瓦斯抽采钻孔反循环气力排屑数值模拟

反循环气力排屑是顺层钻孔的新技术,可以提高瓦斯抽采钻孔的成孔深度与成孔率,采用CFD-DEM耦合方法对瓦斯抽采钻孔反循环气力排屑过程进行数值模拟,研究了排屑气速、煤屑生成量对气力排屑性能和气力排屑系统压降的影响。研究结果表明:排屑气速较低时,煤屑在重力的作用下在钻杆内堆积,易导致钻杆堵塞,为保证顺利排屑,需要较大的排屑气速;随着煤屑生成量的增大,对气力排屑性能影响不大,但钻杆内煤屑的体积分数增大,煤屑-煤屑,煤屑-钻杆之间的碰撞加剧;气力排屑系统的压降与排屑气速、煤屑生成量均呈正相关,综合考虑能耗因素,在保证顺利排屑的前提下,应选择合适的排屑气速。     

相对两面受火的方中空夹层钢管混凝土柱耐火极限

在已有设计与实践中,较多关注四面均匀受火的钢管混凝土柱耐火极限的研究。但是通常在实际火灾中,钢管混凝土柱常出现相对两面受火这种非均匀受火情况,且该受火情况下钢管混凝土柱的受力机理与抗火性能与均匀受火情况有所不同。因此以方中空夹层钢管混凝土短柱为研究对象,采用ABAQUS有限元软件建立了方中空夹层钢管混凝土短柱在相对两面受火情况下的抗火分析模型,利用试验验证后的模型对构件耐火极限的影响因素进行了分析,分析结果表明:荷载比是影响方中空夹层钢管混凝土柱耐火极限的主要影响参数,表现为荷载比越大,耐火极限越小。基于参数分析结果,回归了相对两面受火方式下的构件耐火极限简化计算公式,为以后对此类构件耐火极限的研究提供参考。     

方中空夹层钢管混凝土柱火灾后剩余轴压承载力

为探究影响方中空夹层钢管混凝土火灾后剩余轴压承载力的因素,利用ABAQUS有限元软件,建立方中空夹层钢管混凝土的温度场和力学场分析模型。通过建模分析,可以得出以下结论:计算长度、空心率、受火时间、钢材强度、混凝土强度、荷载偏心率是影响方中空夹层钢管混凝土火灾后剩余轴压承载力的主要因素,其影响规律为:方中空夹层钢管混凝土柱剩余承载力随计算长度、空心率、荷载偏心率、受火时间的增加而降低;随混凝土强度和钢材强度的增加而增加。在参数分析结果的基础上,给出了该类构件火灾后剩余轴压承载力的简化计算公式,该公式的精度较高,与数值程序计算结果相近,可为此类构件火灾后剩余承载力计算提供参考。     

Off-design performance analysis of a transcritical CO2 Rankine cycle with LNG as cold source

The transcritical CO₂ Rankine cycle with liquefied natural gas (LNG) as cold source is a promising power system to utilize mid- and low-temperature heat source. Most previous works focused on thermodynamic and thermoeconomic analysis or optimization for the system. In this article, an off-design performance analysis for the system is conducted. An off-design mathematical model for the system is established to examine the variation of system performance with the variations of heat source mass flow rate and temperature. A modified sliding pressure regulation control strategy, which regulates turbine inlet pressure to keep the temperature difference between heat source temperature and turbine inlet temperature constant, is applied to control the system when off-design conditions happen. The results show that when the mass flow rate or the temperature of heat source is less or lower than that of design condition, both the net power output of system and the system exergy efficiency decrease, whereas when they are more or higher than the values of design condition, the net power output of system increases but the system exergy efficiency still decreases. In addition, both CO₂ turbine and NG turbine could almost keep the designed efficiency values under the applied control strategy.     

压力平衡法测定烟气中催化剂粉尘

采用动压平衡采样系统测定炼油厂催化装置再生烟气中的催化剂粉尘,结果表明,该系统比预测流速法自动化程度高,故障率低,操作简便,数据准确可靠.与激光粉尘再现分析仪作对比,测试结果基本吻合.     

循环流动系统的压力调节及能量消耗问题

本项目对立式循环流动系统内气体压力、流量变化的调节控制方法,通风机的能量消耗等实际工程问题,进行了一系列的试验研究。其研究成果可以用于其他工程设计项目,对提高我国通风除尘系统的设计质量有一定的现实意义。     

双效混凝-兼性水解-SBR组合工艺处理印染废水的工程应用

针对印染废水色度大,有机物含量高,可生化性差,而且水量和水质变化大,水质成分复杂的特点,采用双效混凝兼性水解SBR组合工艺处理印染废水。运行结果表明,该工艺对CODCr、BOD5、SS、色度等均有很好的去除效果,出水水质满足纺织印染行业水污染物排放二级标准(GB428792)。