《蜂窩骨架納米流控封隔器膠筒》詳細(xì)介紹了蜂窩骨架納米流控封隔器膠筒的骨架結(jié)構(gòu)、 填充配方、 整體材料的力學(xué)性能研究成果, 包括橡膠蜂窩骨架、 納米流控系統(tǒng)、 封隔器膠筒三大部分。 可為優(yōu)選橡膠蜂窩骨架結(jié)構(gòu)與納米流控填充配方、 優(yōu)化制備充填蜂窩骨架復(fù)合彈性材料、 優(yōu)化制作超高溫蜂窩骨架納米流控封隔器膠筒及其應(yīng)用提供理論依據(jù)及數(shù)據(jù)支持。
適讀人群 :高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生
封隔器是油田作業(yè)中必不可少的一種工具,膠筒是封隔器發(fā)揮封隔環(huán)空、隔絕產(chǎn)層等密封作用的核心部件。但在油氣開(kāi)采過(guò)程中,膠筒失效時(shí)有發(fā)生。針對(duì)封隔器膠筒失效難題,創(chuàng)新融合納米流控系統(tǒng)獨(dú)特的溫度-體積、壓力-體積變化特性和蜂窩骨架比強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn),構(gòu)建納米流控系統(tǒng)充填蜂窩骨架復(fù)合彈性材料,研制蜂窩骨架納米流控封隔器膠筒。本書(shū)詳細(xì)介紹了蜂窩骨架納米流控封隔器膠筒從骨架結(jié)構(gòu),到填充配方,到整體材料的力學(xué)性能研究成果,分為橡膠蜂窩骨架、納米流控系統(tǒng)、封隔器膠筒三大部分。橡膠蜂窩骨架部分闡明了胞元參數(shù)、層間排布、壓縮方向、壓縮速率等因素對(duì)橡膠蜂窩骨架力學(xué)性能的影響規(guī)律;納米流控系統(tǒng)部分闡明了納米多孔介質(zhì)孔徑大小、孔徑組合、功能流體、系統(tǒng)溫度對(duì)納米流控系統(tǒng)能量吸收特性的影響規(guī)律;封隔器膠筒部分闡明了蜂窩骨架納米流控彈性材料的力學(xué)性能,以及傳統(tǒng)封隔器膠筒和蜂窩骨架納米流控封隔器膠筒的密封性能對(duì)比研究成果,可為優(yōu)化制備納米流控系統(tǒng)充填蜂窩骨架復(fù)合彈性材料、優(yōu)化制作超高溫蜂窩骨架納米流控封隔器膠筒及其應(yīng)用提供理論依據(jù)及數(shù)據(jù)支持。
章婭菲,博士,副教授,陜西省高!扒嗄杲艹鋈瞬拧,陜西省“青年科技新星”。聚焦納米流控系統(tǒng)及其工程應(yīng)用研究,創(chuàng)新提出蜂窩骨架納米流控彈性材料,用于緩沖減震領(lǐng)域及超高溫高壓封隔器膠筒、橋塞、套管保護(hù)套等井下封堵工具。主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)、陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目3項(xiàng)、陜西省高?茀f(xié)青年人才托舉計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)、陜西省教育廳專(zhuān)項(xiàng)科研計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng),主持企業(yè)合作項(xiàng)目2項(xiàng)。第一/通訊作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文21篇,其中,SCI檢索6篇、EI檢索3篇、CPCI檢索1篇、中文核心6篇;出版專(zhuān)著1部;授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利1件、實(shí)用新型專(zhuān)利4件。第二完成人獲陜西省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)(2/9),第七完成人獲陜西省教育廳科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)(7/11)。指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽,獲國(guó)賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)3項(xiàng),陜西省二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng);是“首屆中國(guó)海洋工程設(shè)計(jì)大賽”國(guó)賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師。
于洋,碩士,實(shí)驗(yàn)師。主要從事封隔器在內(nèi)的井下管柱測(cè)試工具安全分析及實(shí)驗(yàn)研究,試油與完井管柱完整性研究。參與國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目1項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目1項(xiàng)、陜西省教育廳科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)、中石油重點(diǎn)勘探工程項(xiàng)目1項(xiàng)。發(fā)表科研論文10余篇,其中EI(源)4篇,核心期刊2篇;授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)、實(shí)用新型專(zhuān)利1項(xiàng)。第9完成人獲陜西省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)(9/9)。指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽,獲國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)家級(jí)三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。
竇益華,博士,教授。陜西省師德標(biāo)兵,試油測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)委員,國(guó)家油氣鉆井裝備工程技術(shù)研究中心技術(shù)委員會(huì)委員,《石油機(jī)械》《油氣井測(cè)試》《西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)》編委。致力于綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)械電子學(xué)等方面的理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)手段,解決石油工程特別是試油、完井工程中的力學(xué)與安全問(wèn)題。近五年,主持完成國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目1項(xiàng)、陜西省科技計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、企業(yè)協(xié)作項(xiàng)目3項(xiàng);主持在研陜西省科技項(xiàng)目和企業(yè)協(xié)作項(xiàng)目各1項(xiàng);參與國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)(子課題)2項(xiàng)。發(fā)表科研論文15篇,其中,SCI收錄2篇、EI收錄3篇、中文核心8篇;出版專(zhuān)著2部;授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利3件、實(shí)用新型專(zhuān)利6件;以第一完成人獲陜西省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、陜西高等學(xué)?茖W(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。
目錄
1 蜂窩結(jié)構(gòu)及其分析方法(1)
1.1 蜂窩材料(2)
1.2 蜂窩結(jié)構(gòu)制備方法(17)
1.3 蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征(20)
1.4 蜂窩結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法(23)
參考文獻(xiàn)(28)
2 橡膠蜂窩結(jié)構(gòu)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮行為(30)
2.1 橡膠蜂窩結(jié)構(gòu)理論分析(34)
2.2 橡膠蜂窩結(jié)構(gòu)有限元模型驗(yàn)證(35)
2.3 零級(jí)橡膠蜂窩骨架靜力學(xué)特性研究(36)
2.4 一級(jí)橡膠蜂窩骨架靜力學(xué)特性研究(45)
2.5 本章小結(jié)(58)
參考文獻(xiàn)(59)
3 橡膠蜂窩結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)壓縮性能研究(62)
3.1 橡膠蜂窩結(jié)構(gòu)有限元模型可靠性驗(yàn)證(68)
3.2 橡膠蜂窩骨架面內(nèi)壓縮(73)
3.3 橡膠蜂窩骨架面外壓縮(84)
3.4 本章小結(jié)(97)
參考文獻(xiàn)(98)
4 納米流控系統(tǒng)工作原理及研究進(jìn)展(101)
4.1 納米流控系統(tǒng)的構(gòu)成(101)
4.2 納米流控系統(tǒng)工作原理(103)
4.3 納米流控系統(tǒng)研究進(jìn)展(104)
參考文獻(xiàn)(113)
5 納米流控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究(117)
5.1 納米流控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(117)
5.2 納米多孔介質(zhì)對(duì)納米流控系統(tǒng)性能影響(127)
5.3 功能流體對(duì)納米流控系統(tǒng)性能影響(133)
5.4 孔道殘余氣體對(duì)納米流控系統(tǒng)液體滲透/流出的影響(141)
5.5 系統(tǒng)溫度對(duì)納米流控填充配方性能影響(148)
5.6 加載速率對(duì)納米流控系統(tǒng)性能影響(152)
5.7 本章小結(jié)(157)
參考文獻(xiàn)(159)
6 納米流控系統(tǒng)數(shù)值模擬研究(161)
6.1 分子動(dòng)力學(xué)模擬方法(161)
6.2 納米流控系統(tǒng)分子動(dòng)力學(xué)模擬研究模型(172)
6.3 孔徑尺寸及組合方式對(duì)納米流控系統(tǒng)滲透特性的影響(176)
6.4 系統(tǒng)溫度及加載速度對(duì)納米流控系統(tǒng)滲透特性的影響(182)
6.5 本章小結(jié)(188)
參考文獻(xiàn)(189)
7 封隔器及封隔器膠筒研究概述(192)
7.1 封隔器發(fā)展(192)
7.2 封隔器的基本結(jié)構(gòu)(193)
7.3 封隔器的型號(hào)及表示方法(194)
7.4 幾種類(lèi)型封隔器介紹(196)
7.5 封隔器失效形式(200)
7.6 封隔器膠筒研究概述(201)
7.7 本章小結(jié)(206)
參考文獻(xiàn)(206)
8 蜂窩骨架充填納米流控系統(tǒng)彈性材料(209)
8.1 工作原理(209)
8.2 納米流控彈性材料靜力學(xué)特性研究(210)
8.3 納米流控彈性材料動(dòng)態(tài)壓縮性能研究(216)
8.4 本章小結(jié)(221)
參考文獻(xiàn)(221)
9 蜂窩骨架納米流控封隔器膠筒力學(xué)性能研究(223)
9.1 蜂窩骨架納米流控封隔器膠筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(223)
9.2 封隔器膠筒非線性仿真(226)
9.3 封隔器膠筒材料模型(227)
9.4 封隔器膠筒接觸應(yīng)力實(shí)驗(yàn)及有限元模型驗(yàn)證(229)
9.5 RTTS封隔器膠筒的非線性仿真(239)
9.6 蜂窩骨架納米流控封隔器膠筒力學(xué)性能仿真(246)
9.7 本章小結(jié)(254)
參考文獻(xiàn)(255)