Subsea well access is a critical equipment that ensures that the subsea drilling and intervention activities are carried out efficiently. These systems help ensure of a safe and reliable production in the field as operators face the need to enhance recovery rates and extend exploration activities in deeper and harsher territories.

基于绳股结构特点、钢丝材料弹塑性及钢丝间的摩擦接触等因素,对三角型及圆型钢丝绳股弯曲力学性能进行分析,建立了上述两种类型钢丝绳股的有限元计算模型,并对具有相同捻角及总钢丝截面积的两类绳股的弯曲力学性能进行了对比分析.结果表明:纯弯曲载荷作用下,三角型和圆型钢丝绳股均表现出弹塑性力学特征,且弯矩对曲率的响应存在滞后现象;二者抗弯刚度分别以 0.2%/(°)和0.8%/(°)的速率随捻角的增大而减小,且分别以22.3%/mm和15.5%/mm的速率随侧丝直径的增大而增大;二者 vonMises应力分别以0.9%/mm和0.6%/mm的速率随侧丝直径的增大而增大,二者塑性变形分别以5.8%/mm和2.3%/mm的速率随侧丝直径的增大而增大;三角股的抗弯刚度、vonMises应力、总变形和塑性变形分别约为圆股的88.0%,89.3%,67.9%和74.6%. 

基于毛细管模型和渗流能量方程,考虑煤层气在产气通道渗流过程中解吸吸附的动态平衡,建立了产气通道门限渗流模型,给出煤层气渗流的临界半径和临界长度,并基于门限渗流模型,引入产气通道连通程度对单井产气量进行预测.结果表明:产气通道的临界渗流直径的数量级是微米级(μm),也就是说在煤层中小于微米级裂隙主要是气体扩散的通道,对气体渗流贡献较小;不同直径产气通道解吸气体渗流的长度不同,裂缝宽度小于5mm时,只是煤层气井周围1m范围内的产气区域,当产气通道的直径大于14mm时,在不同临界解吸压力下其控制区域半径在50m以上,增加煤层气产气通道的尺度和连通程度可增加煤层气单井控制的渗流区域,提高煤层气井产气量,为煤层气井区域性排采、井网优化设计提供依据.

为了研究塔式摩擦提升系统在运行过程中变长度提升钢丝绳振动规律,利用Hamilton方程建立钢丝绳纵向-横向耦合偏微分振动方程.应用修正Galerkin方法,将激励作用下的提升钢丝绳偏微分振动控制方程离散化为常微分方程进行了求解,提出纵向-横向耦合偏微分振动方程和求解方法.以某矿副立井提升系统运行状态曲线作为运动参数输入,分析载荷对提升容器上方 10m处钢丝绳纵向和横向振动影响,并与现场试验结果进行对比.结果表明:实测的纵向和横向振动曲线与仿真曲线变化规律基本一致;平均振幅最大误差为 9.7%;上行阶段最大振幅值大于下行阶段最大振幅值;随着载荷增加,钢丝绳横向振动振幅增大,所提出的求解方法有效.

针对风电专用机床的主轴在工作过程中具有同时受力与发热影响的特点,研究了热-力耦合效应对主轴振动的影响.在研究数控机床主轴工作过程中热-力耦合机理的基础上,提出通过有限元仿真和温度场实验相结合的新方法建立主轴热-力耦合振动模型.以一种用于风力发电机叶轮制造的数控机床为研究对象,针对所建立的主轴热-力耦合振动模型,分别进行热-力耦合振动瞬态分析和稳态分析.研究结果表明:在风电专用机床主轴达到热稳态之前,由于主轴的热能不断地转化为机械能,从而使得主轴的振幅变大,并且最大增幅可达 13.47%.研究热-力耦合效应对主轴振动的影响,为数控机床主轴的多目标优化设计提供了重要的理论依据.

为了揭示断陷盆地构造活动与沉积充填的响应关系,搞清同沉积构造背景下的沉积砂体分布规律,以海拉尔-塔木察格盆地中部断陷带为例,综合运用地震、钻井、测井和录井等资料,探讨了沉积充填与构造活动的响应关系;结合油气勘探实践,探讨了同沉积断裂坡折带控制的砂体与油气藏富集的关系,指出洼槽边缘断裂坡折带是最为有利的勘探部位.研究表明:盆地的充填演化受构造演化控制,具有明显的阶段性,不同演化时期发育的沉积体系类型不同.依据古地貌的形态特点,划分出5种断裂坡折带,不同类型断裂坡折带发育的沉积体系类型有所差异.同时根据断裂发育特征及组合样式,识别出帚状、叉状、平行断阶状、雁列状、梳状、调节型等6种同沉积断裂组合样式,形成了复杂多变的构造古地貌特征,进而控制着砂体的分布和展布方向.