中国泡沫钻进技术研究发展及现状[ 02-23 10:05 ]

中国泡沫钻进技术研究起步较晚，上世纪80年代中期，石油部门首先利用泡沫进行洗井和钻井工作，同时也研制了几种泡沫剂，如FB73 ,  TAS等，但在理论上探讨不够，还需要有一套用于指导实际生产的理论体系。原地质矿产部也在泡沫钻进方面进行了研究，得到了一些成果，为了进一步研究和推广泡沫钻井技术，地矿部把这项技术列入“七五”科技攻关项目。中国地质大学、原长春地质学院、成都理工学院和勘探技术研究所等十几个科研生产单位在理论上、应用上进行了卓有成效的研究探讨，先后研制成功了CDT-812 ,

国际泡沫钻进技术研究发展及现状[ 02-23 09:05 ]

泡沫钻进技术始于二十世纪五十年代中期，首先，美国、加拿大将泡沫钻进技术应用于干旱缺水地区，并取得了良好的效果。此后，美国又进一步扩大了泡沫钻进的应用范围，如在盐水、油层、永冻地区的钻进。并且泡沫钻进也成为低压油气井开发的一种有效手段。前苏联从60年代初开始泡沫钻进技术的研究工作，经过十多年的试验研究工作，证明了泡沫钻进具有很多优点。1985年，全苏联勘探技术研究所和石油化工工业生产公司共同研制成neHo∏-1型发泡剂，以及用于I'P型水泵的增压装置，在很多生产联合体中进行生产试验，获得了良好的效果

泡沫钻进技术的特点（6）[ 02-23 08:05 ]

(6)钻进效率高，钻头寿命长。由于泡沫的密度比较低，孔内的冲洗介质的静液柱压力也比较低，减少了在孔底形成岩粉垫，有利于提高钻进效率。同时由于泡沫是有结构的流体，其携粉能力要比空气的携粉能力大得多，孔内干净，避免了孔底岩屑的重复破碎，提高了钻头的寿命。另外，泡沫的热容量也较空气大，冷却散热能力比空气强，降低了热量在钻头上的聚集，避免了烧钻，提高钻头的使用寿命。

提高钻速—泡沫钻进技术的特点[ 02-22 14:11 ]

尽管采用泡沫钻井的钻压低，岩屑和流体的清除却更为有效。由于良好的井眼清洗和环空流体分离的减少，泡沫系统将允许快速钻井，持续维持高钻速。以英国Columbia自1995年采用清水/N:系统和泡沫系统在东北部JeanMarie地层所钻的14口井为例，进行了两种系统的对比。①平均钻速。从开钻至完钻，在总的钻井时间(包括起下钻、接单根和维修时间)里，清水/N2和泡沫系统的平均钻速分别为3.5 m/h和8.2m/h。② 48h钻速。在48h(不包括起下钻和维修时间)里，清水/N2和泡沫系统的平均钻速分别为5.1 m/h和10

减少环空流体分离[ 02-22 13:42 ]

泡沫系统不仅能有效地清除井底岩屑，而且在循环停止后使岩屑处于悬浮状态，减少环空流体的分离，阻止流体在井底形成大的段塞。这有两个重要作用:①阻止井筒垂直段的岩屑降落到井底，减少井眼清洗，缩短循环时间，从而缩短了接单根时间。②阻止水平段岩屑沉降到井眼低边，从而使岩屑不会被钻柱重复研磨得很小，大而规则的岩屑迅速返至地面。因此，当采用泡沫系统钻井时就可获得高质量的岩屑样品。大的岩屑更能代表地层，并且大大简化了地质学家的工作。

良好的井眼清洗—泡沫钻井技术的特点[ 02-22 10:31 ]

泡沫的有效粘度随泡沫品质增加而增高。钻屑是泡沫气泡的5~10倍。由于钻屑通过泡沫沉降，它必须克服气泡间的表面张力。在动态条件下，这种降落过程是非常缓慢的，且沉降速度也很慢。钻井过程中，低的沉降速度能够提供非常好的岩屑携带能力和运输性能，减少了井眼清洗的问题。另外，泡沫还可提供辅助的润滑性能，使气体处于泡沫溶液，从而减少了井眼阻力，同时也提高了井眼的清洁程度。泡沫品质是控制泡沫携带岩屑能力的一个重要参数。从地面到井底泡沫品质减少，然后当它上返时，由于可压缩性气体的膨胀，泡沫品质增加。为了有效地净化井眼，在井底a不应低

铝合金加工图的建立与分析[ 02-21 16:32 ]

图3.11(a，b)分别为应变0.1和0.5时变形材料的热加工图。可以看出，随着变形温度的升高和应变速率的降低，功率耗散系数刃都呈上升趋势;且功率耗散系数的最大值都在0.34左右。但是功率耗散系数最大值位于的区域不同，当应变为0.1时，功率耗散系数的最大值位于应变速率10-3s-1和350℃一 400℃温度的范围内;当应变为0.5时，功率耗散系数的最大值位于应变速率10-1s-1和10-1s-1和300℃~450℃温度的范围内。功率耗散系数的最大值基本不随应变变化，说明变形合金在热变形过程中微观组织演变机制和规律不

铝合金建立热加工图的方法[ 02-21 16:15 ]

基于上述原理，整理与分析热模拟采集的实验数据，采用三次函数拟合log￡与logσ的关系式(3-23 ) o回归求得常数a, b,  c,  d的数值。带入式(3-19)求出耗散效率因子η，然后在温度T和应变速率￡所构成的二维平面上绘制功率耗散图。采用式(3-22)计算塑性失稳区域，将式(3-23带入(3-22中，由得到不同温度和应变速率下的稳定性函数戮约，再在温度T和应变速率￡所构成的平面上绘制二维塑性失稳图，最后与功率耗散图叠加一起，即构成了塑性材料加工图。凤谷工业炉集设计研发,生产销售,培训

铝合金热加工图的概况[ 02-21 09:35 ]

采用热模拟技术研究材料的高温压缩行为可基本实现工业过程在实验设备上的再现，从而实现热加工工艺优化和热加工过程的定量描述。对于从变形铝合金中的材料生产和组织性能控制方面来说，热加工工艺的确定是最关键的因素。热加工性的好坏可以用热加工图来描述。热加工图主要有两类:一类是基于原子模型的加工图，如助加工图;另一类是基于动态材料模型DMM(Dynamic Material Modeling)的加工图。从Raj加工图上，可以看出不同区域的成形机理，但Raj加工图只适用于纯金属和简单合金，复杂合金不适用，建立它必须确定大量的基本

AI-Zn-Mg-Cu变形量对合金流动应力的影响[ 02-20 16:43 ]

图3-10所示为在变形温度T=400℃，应变速率s =0.01 s-1，在逐步达到80%变形程度条件下A1-Zn-Mg-Cu合金的真应力一真应变曲线。从图中可以看出段，流变应力急速增大，当达到峰值之后，流动应力曲线逐渐平稳，，在变形的初始阶近似直线。在变形的初始阶段，流变应力急剧增大，这是因为位错在初始阶段的滑移过程中大量增殖，位错塞积，形成大量的位错缠结和胞状亚组织。随着变形程度的增加，直至达到峰值硬化速率几乎为零，流变应力曲线平稳，近似直线，真实应力\应变曲线步入稳态阶段此阶段位的错增殖速度与位错的相消速度达到

AI-Zn-Mg-Cu应变速率对合金流动应力的影响[ 02-20 16:37 ]

图3-9所示为在变形温度T=400℃，不同变形速率条件下A1-Zn-Mg-Cu合金的真应力一真应变曲线。从图中可以看出，合金的流变应力随着变形速率的升高而随之增加。当变形温度T=400℃时，应变速率s =0.001 s-1时，峰值应力为30MPa;变形温度不变，当变形速率继续增加，当s =0.01 S-1，峰值应力为48MPa;当s =0.1 s-1，峰值应力为73MPa;当s =1 sn，峰值应力为104MPa;当s =1 Os-1，峰值应力为116MPa，相比当应变速率s =0.001 s-‘时，峰

有色合金变形温度对合金流动应力的影响[ 02-20 14:25 ]

图3.8所示为在s =0.01s-1。不同变形温度下AI-Zn-Mg-Cu合金的真应力一真应变曲线。从图中分析可以得出，合金的流变应力随着变形温度的升高而随之降低，200℃的最大应力值相比4500C的最大应力值减少了60%。当变形温度为300℃时，峰值应力为168MPa;当变形温度升高到350℃，峰值应力为100MPa;当温度继续升高到380℃，应力峰值为84MPa;当温度达到400℃，应力峰值为72MPa;当温度为420℃，应力峰值为62MPa;当温度达到450℃时，应力峰值为51 MPa，较变形温度350℃时，

不同变形条件下Al-Zn-Mg-Cu铝合金真应力一真应变曲线[ 02-19 09:05 ]

真应力一应变曲线反映了流变应力与变形条件之间的内在联系，而且，它还是材料内部组织性能变化的宏观表现。图3.1和图3.2给出了在不同变形条件下铝合金高温压缩变形时的真应力一真应变曲线。从图中可以看出，在高温压缩变形范围内，合金的应力变化规律表现为典型的应力一应变曲线:首先，在变形的初始阶段，较小程度的变形引起应力地迅速增加，应变速率从零迅速增加，加工硬化率非常高，应力值随着应变的增加而快速升高，加工硬化速率高于软化速率，应力一应变曲线几乎成一条直线，即表现出明显的加工硬化效应;其次，伴随着流变应力地继续增加，进行着加

新型铝合金高温流变行为[ 02-19 08:05 ]

A1-Zn-Mg-Cu合金属于超高强铝合金，其高温塑性比较差，热加工过程中变形抗力大，容易开裂。流变应力是表征金属与合金塑性变形能力的一个最基本量。研究金属材料高温流变行为过程中的流变应力是随着金属塑性成形生产的发展而兴起。近年来伴随着计算机技术及金属塑性理论的发展，为了节约成本，减少实验周期，人们采用先进的有限元数值模拟技术对铝合金的高温热变形过程进行了仿真，获得高精度仿真的前提是在计算中提供精准的高温流变应力曲线，便于建立高温流变应力模型。采用高温压缩模拟试验，研究不同变形条件下合金的应力一应变曲线，并通过数据

铝合金材料的性能测试[ 02-18 10:05 ]

1)室温拉伸室温锻件拉伸试样按中国人民共和国航空工业标准中室温拉伸试样规格加工而成(图2.7。在WDW-100KN试验机上进行拉伸试验，获得材料的屈服强度(δs）、抗拉强度(Rm}，计算其延伸率(δ)和断面收缩率(Ψ）。室温拉伸性能测试在WDW-10KN型拉伸机上进行，试验过程按照HB5143-96进行，拉伸速率为1 mm/min，每个测定值为3次测量的平均值。2)电导率测试高强铝合金的电导率和合金的抗应力腐蚀能力密切相关，电导率高则对应着较高的抗应力腐蚀能力。所以通常都采用电导率来间接衡量与判断合金的抗应力腐蚀性

铝合金材料的热力模拟试验[ 02-18 09:05 ]

本次试验的目的是研究高强铝合金的热变形行为和显微组织在热变形中的演化规律。试验所用的原始坯料尺寸为Φ250mm，均匀化退火后在铸锭D/4直径处取尺寸为Φ8mmX 12mm的圆柱体试样，如图2.2所示。在本校的Gleeble-1500D热力模拟试验机上进行轴对称高温压缩试验。为了消除接触面上的摩擦，使压缩试样处于单向应力状态，在实验过程中，试样的两端垫有石墨纸。热压缩试样以30℃/S的加热速度加热至变形温度，保温3 min后进行热压缩，变形后试样快速进行水淬处理，保留高温热变形后的组织。在实验过程中，由Gleeble

铝合金实验材料及研究方法[ 02-18 08:05 ]

一种新型A1-Zn-Mg-Cu合金的高温流变行为及锻造工艺研究，研究的技术路线和实验的研究方法如图2.1所示。凤谷工业炉集设计研发,生产销售,培训指导,售后服务一体化,专利节能技术应用,每年为企业节省40%-70%的能源成本,主要产品加热炉,工业炉,节能炉,蓄热式炉,垃圾气化处理设备，欢迎致电咨询:0510-88818999

有限元数值模拟技术在塑性加工中的应用[ 02-17 10:05 ]

锻造成形是现代制造业中重要的加工方法之一，其质量是直接影响装备的运行可靠性，还一直是交通、航空、航天、兵器等工业重要的基础。大锻件生产前期投入大，一旦产品报废，所造成的损失巨大，工艺人员在制定新工艺时无法根据经验确定是否合理，只能凭经验采用试错法，采用大量的实验方法研究，带来经济上和时间上的损失。随着计算机技术的飞速发展，计算机技术不仅改变了我们的生活方式，而且也促进了数值模拟技术的进步。下图是以有限元模拟技术为指导的锻造工艺研发流程图。在塑性成形加工工艺过程中，利用有限元数值模拟的优化和控制产品质量对加工过程具有

铝合金高温变形软化机制的研究[ 02-17 09:05 ]

高温变形或热加工指的是变形温度高于金属再结晶温度的加工。热加工可分为金属铸造、焊接和金属热处理等工艺。在不同的变形条件下，在高温变形过程中不仅存在着金属的流动，而且还伴随着组织的变化。一直以来，按照层错能的高低可将金属与合金分为两类:即动态回复型和动态再结晶型。由于热加工的温度很高，金属的变形和回复同时发生，即加工硬化和软化两个相反的过程同时进行。在热变形时，由加热温度和外力共同作用下而发生的回复过程称为“动态回复”。金属原子在回复过程中通过热激活，空位扩散、位错运动(滑移、攀移)相消和位错

铝合金高温塑性流变行为的流变应力的研究[ 02-17 08:05 ]

材料在一定的变形温度、应变和应变速率下的屈服极限称为其流变应力。热变形流变应力是材料在高温下的塑性指标之一，在合金化学成分和内部结构一定的情况下，主要受变形参数的影响，是金属内部显微组织演变和性能在变形过程中变化的综合反映。研究合金的热变形行为有利于了解合金高温变形的物理本质，为制定和优化工艺参数提供一个依据。铝及其合金热变形过程中流变应力的变化取决于应变量。、应变速率￡、变形温度T、化学成分C及内部显微组织结构S等几个因素。其公式通常可表示为：由于实际热变形过程中材料的化学成分组成是基本不变的(可用某一特定的材料