随机载荷作用下平台结构疲劳寿命预测

海洋等工程结构物在服役过程中的受载历程是一个随机过程。研究裂纹在谱载荷作用下的扩展规律对可靠预报平台等结构物的疲劳寿命具有十分重要的意义。提出了一个由应力比和裂纹尖端约束及塑性区尺寸为主要参数计算裂纹张开比,来考查载荷相互作用下疲劳裂纹扩展寿命的计算模型。用该模型对几种谱载荷作用下疲劳实验结果进行了预测,将预测结果与不考虑裂纹闭合的线性损伤模型及疲劳计算程序FASTRAN的预测结果进行了比较,表明本模型能较好地预测谱载荷作用下的疲劳裂纹扩展。     

DF—1型泡沫剂的研制和应用

从提高钻井效率,保护孔壁,提高岩矿芯采取率的技术要求出发,研制出专门用于多工艺空气钻进配制泡沫液和泡沫泥浆的新型泡沫剂－ＤＦ－１型泡沫剂,用该泡沫剂配制的低密度钻井液体系适用于低压漏失,孔壁失稳,干旱缺水等复杂条件的钻进,取得了令人满意的成效。     

自然腐蚀环境下钢筋混凝土梁疲劳应用性能试验研究

在海岸与近海结构工程中被广泛应用的钢筋混凝土构件,由于长期处在有海水腐蚀、干湿交替和循环荷载的严酷环境中,导致钢筋因侵蚀结构严重损伤。本文对6根钢筋混凝土试验梁进行了腐蚀与循环荷载作用下的疲劳试验研究,循环荷载幅值设计为2%～40%P_u和2%～60%P_u两种,对试验梁在大气环境中、淡水环境中和海水腐蚀环境中疲劳破坏情况进行试验探索,研究在三种环境与循环荷载作用下钢筋混凝土构件的力学性能及刚度损伤演化规律,同时分析了破坏形态、裂缝宽度、挠度的发展规律和疲劳寿命。结果表明:腐蚀与循环荷载共同作用下,短期内腐蚀溶液不会对梁内部钢筋造成显著影响从而降低耐久性;在循环次数达到一定范围内,试验梁耐久性降低42%,其中两个试验梁在循环荷载上限为0.6P_u时的耐久性分别降低54%和37%。     

中国人口老龄化格局演变与形成机制

人口老龄化的度量包括数量（老年人口数量和占比）和质量（人口预期寿命）两个方面。基于第六次人口普查和历年统计年鉴数据,综合运用空间自相关、Sullivan健康预期寿命测度模型、地理加权回归等方法,刻画了1990-2016年中国人口老龄化“数量”与“质量”的空间格局及其变化特征,并对其作用机制进行深入探讨。结果表明：① 总体上,人口老龄化“数量”与“质量”的发展并不协调,存在空间差异性。② 从“数量”上,“胡焕庸线”东南半壁老龄化程度高于西北半壁,但增速变化存在阶段性特征。老龄化水平存在高值和低值集聚区。高值集聚区由沿海向内陆扩展,位于西北地区的老龄化低值集聚区则逐渐萎缩。③ 从“质量”上看,“胡焕庸线”东南半壁人口预期寿命优于西北半壁,东部沿海省市远高于其他地区。④ 老年人口预期寿命与健康预期寿命发展并不同步,存在性别差异与区域功能缺损扩张效应。相比中西部,东部地区预期寿命与健康预期寿命均占优势。⑤ 从形成机制来看,“数量”格局的形成受人口自然变动与机械变动共同作用,其中,出生率为主导因素;对于“质量”而言,自然环境差异、社会环境发展不协调等是影响预期寿命的重要因素,其中经济发展与卫生医疗事业进步是寿命延长的主要推动力。     

发泡剂对氯氧镁水泥材料的适易性研究

本文主要介绍了不同类型水泥发泡剂在氯氧镁水泥(MOC)泡沫混凝土体系中的影响因素。对比不同发泡方式获得MOC泡沫混凝土的结构特征、力学性能、离子溶蚀速率以及微观结构等,研究了发泡方式和不同类发泡剂对MOC泡沫混凝土的适宜性。结果表明,对于MOC胶凝材料物理发泡方式相比化学发泡方式更能获得优良的泡沫混凝土,物理发泡剂中动植物蛋白类发泡剂是获得优良MOC泡沫混凝土的最佳选择。     

基于快速数字锁相的溶解氧检测优化设计

溶解氧浓度检测在水产养殖和环境监测中具有重要的意义。本文提出了一种基于快速数字锁相的溶解氧检测优化设计,利用快速数字锁相算法与过采样技术,实现了荧光信号和调制信号的快速相位解调,并得到二者相位差,根据Stern-Volmer方程求出溶解氧浓度值。本文分析了调制频率对测量结果的影响,选择合适的调制频率用于测量,并利用最小二乘法对测量结果进行拟合,拟合后的确定系数R-square为0.999 25。实验数据表明,测量结果相对误差（RE）小于±1.5%,相对标准差（RSD）小于4%,稳定时间小于50 s。本文提出的优化设计不仅具有较高的测量精度,还简化了硬件设计,降低了成本。     

Fatigue Characteristic Analysis of Deepwater Steel Catenary Risers at the Touchdown Point

This paper presents fatigue characteristic analysis of a deepwater steel catenary riser (SCR) under ambient excitations. The SCR involves complex nonlinear dynamic behaviors, especially at the touchdown point (TOP) where the riser first touches the seafloor. Owing to the significant interaction with soil, the touchdown zone is difficult to be modeled. Based on Lumped-Mass method and P-y curve, nonlinear springs are used to simulate the SCR-seabed coupled interaction. In case studies, an SCR's dynamic features have been obtained by transient analysis and the structure fatigue assessment has been carried out by S-N approach. The comparative analysis shows that the TOP is the key location where soil-riser interaction rises steeply and minimum fatigue life occurs. Parameters such as ocean environment loads, vessel motions, riser material and geometric parameters are discussed. The results indicate that the vessel motion is the principal factor for the structure fatigue lite distribution.     

埕东泡沫复合驱HPAM溶液黏度影响因素及对策研究

在油田现场复合体系的注入过程中,用回注污水配制的聚合物溶液黏度逐步下降至1～5 mPa.s,影响了现场试验效果。通过研究污水水质状况、腐蚀性、现场使用的各种化学剂以及泡沫驱体系引入的各因素对聚合物溶液黏度的影响,确定了聚合物黏度下降的主要因素,即污水中含有硫化氢（负二价硫）是造成井口注聚黏度低的主要原因。分析认为,负二价硫的来源主要是由于泡沫剂在硫酸盐还原菌的作用下转化产生的。根据聚合物黏度变化规律和降解机理,开展了聚合物黏度保留措施研究,并开展了聚合物降解抑制剂和氧化脱硫技术的现场试验。现场试验结果表明,配注聚合物溶液黏度可保持在15 mPa.s以上,增黏效果明显,对于注聚驱提高注入质量和效果具有指导意义。     

渤海油田泡沫吞吐解堵技术研究与应用

稠油油藏由于储层胶结疏松,原油胶质、沥青质含量高,加上稠油中重质组分与细粉砂、泥质成分混在一起,往往在防砂管柱筛孔处形成堵塞,造成近井地带堵塞,影响了油井产能。常规的有机解堵或酸化增产措施很难解除这种复合堵塞,即使解堵后,效果也不理想。针对上述问题,提出了泡沫流体吞吐解堵技术,进行了室内实验和数值模拟计算。优选的高效清洗剂Po-Ca,在5%浓度时降黏率达到99.28%、对油砂的清洗效率达到94.6%,并通过在渤海油田一口稠油井首次成功应用后该井由停产井变为产量为28-30 m^3/d的高产井,取得了满意的效果。该技术为海洋稠油油藏低产低效井综合治理提供了一种新的技术手段,对渤海油田低产低效井的增产具有重要的意义。     

Research and development on foam breaking and recycling technology in air-foam drilling

In recent years, air-foam combining the advantages of both liquid and air drilling has been utilized as a drilling medium. Air-foam drilling has proved its efficiency in numerous situations where serious problems were encountered, such as in fractured formations and depleted or high permeable zones. However, the major disadvantage of air-foam drilling system is that the foam can only be used once, so that an extremely large pit is required to contain the foam to allow sufficient room for cuttings and for the foam to dissipate. Moreover, it needs enormous volume prepared, consuming abundance of water and ingredient additives, which results in the high cost of foam drilling. The recycling foam fluid by using foam breaking technology is the only effective method to solve these problems associated with the known foam drilling. Various types of equipment and technique have been employed to suppress foam formation in biological and process equipment in foam drilling. The study described various methods of foam breaking technology, and the trend of the foam breaking technology for foam drilling is discussed.