基于LightGBM算法的地层裂缝宽度预测方法

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作者 冯庆瑞 张景富 +3 位作者 朱健军 潘荣山 王建成 张坤 《能源与环保》 2025年第1期65-72,共8页

在钻井生产中,裂缝性井漏问题带来严重的安全与进度风险,现有裂缝宽度预测普遍采用人工经验法,该方法无法提供裂缝宽度的精确预测,从而导致低效的现场堵漏作业。为了提高裂缝宽度预测的准确性,并优化堵漏材料和方法的选择,采用LightGBM... 在钻井生产中,裂缝性井漏问题带来严重的安全与进度风险,现有裂缝宽度预测普遍采用人工经验法,该方法无法提供裂缝宽度的精确预测,从而导致低效的现场堵漏作业。为了提高裂缝宽度预测的准确性,并优化堵漏材料和方法的选择,采用LightGBM算法开发了一个新的井漏裂缝宽度预测模型,该模型旨在有效提升裂缝宽度的预测能力。为了提高裂缝宽度模型预测效率,结合领域知识优选15种裂缝宽度特征参数,针对工程实例数据的不稳定问题,采用牛顿插值法和查找法对缺失值进行补全,采用独热编码对非数值特征参数进行优化,并搭建了基于多种算法的地层裂缝宽度预测模型,利用平均相对误差这一评价指标进行分析和模型选择。研究结果表明,基于LightGBM的模型在地层裂缝宽度预测方面表现较优,平均相对误差低于1.5%,处理时间仅6.3 s,充分证明了此方法的高效性和可靠性,可为地层裂缝宽度的预测提供重要理论和技术支撑。 展开更多

关键词 石油钻井 井漏 裂缝宽度 MLR XGBoost LightGBM 独热编码

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超低密度水泥浆固井质量改进方法研究

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作者 张常瑞 张景富 +3 位作者 朱胡佳 谢帅 谢雨辰 王建成 《中国矿业》 北大核心 2024年第5期181-186,共6页

随着油气田勘探和开发的不断深入,对于一些极低压力地层条件,有时低密度水泥浆也无法满足安全固井施工的需求,只能采用超低密度水泥浆解决平衡压力固井问题。由于现有低密度固井质量评价标准不能客观准确地反映超低密度水泥浆的真实胶... 随着油气田勘探和开发的不断深入,对于一些极低压力地层条件,有时低密度水泥浆也无法满足安全固井施工的需求,只能采用超低密度水泥浆解决平衡压力固井问题。由于现有低密度固井质量评价标准不能客观准确地反映超低密度水泥浆的真实胶结质量,因此,对超低密度水泥浆在不同养护条件下的水泥石的声学特性、力学参数等进行了实验检测,分析了影响超低密度水泥石力学及声学特性的因素及规律。研究结果表明:密度、温度、养护时间均会对超低密度水泥石的声速和抗压强度发展产生影响,其中,温度对水泥石早期影响较大,后期影响小;水泥石密度越高,声阻抗与抗压强度越高,声阻抗与弹性模量存在线性关系,与抗压强度呈指数关系;建立了超低密度水泥浆固井套管波相对声幅计算公式,研究结果为制定超低密度水泥浆固井质量评价指标提供了基础。 展开更多

关键词 超低密度 声阻抗 抗压强度 固井 水泥浆

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温度及外加剂对水泥浆流变性的影响 被引量：15

3

作者 张景富 徐明 +1 位作者 高丽丽 肖海东 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2003年第3期35-38,共4页

水泥浆流变性与水灰比、水泥颗粒的粒度和形状、水泥化学组分及颗粒表面上组分的相对分布、外加剂种类和加量、试验条件(温度和压力)等众多因素密切相关,因此对特定浆体流变模式及流变规律的确定结果,往往因研究者及实验条件不同而存在... 水泥浆流变性与水灰比、水泥颗粒的粒度和形状、水泥化学组分及颗粒表面上组分的相对分布、外加剂种类和加量、试验条件(温度和压力)等众多因素密切相关,因此对特定浆体流变模式及流变规律的确定结果,往往因研究者及实验条件不同而存在差别。以嘉华G级油井水泥为研究对象,以流变学基本原理为基础,以高温高压流变仪获得的流变测试曲线为依据,采用赫切尔-巴尔克莱模式本构关系确立了在不同井温下水泥浆体流变模型,探讨了温度、外加剂等对流变性能的影响规律及其本质,为深井水泥浆体系设计及流交学计算提供了基础。计算及分析结果表明,建立的流变模式及确定的流变参数值具有良好的精度。 展开更多

关键词 温度 外加剂 水泥浆 流变性 演变参数 水泥外加剂 赫切尔-巴尔克莱流体

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温度及外加剂对G级油井水泥水化产物的影响 被引量：6

4

作者 张景富 朱健军 +2 位作者 代奎 佟卉 姜涛 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2004年第5期94-97,共4页

利用X射线衍射仪检测和分析了25～200℃条件下G级油井水泥水化产物.揭示了温度及外加剂等对G级油井水泥水化产物的影响.结果表明:温度超过110℃后,主要水化硅酸钙产物由CSH(Ⅱ),C2SH2等凝胶转变为C2SH晶体;温度为110～150℃时掺加硅砂... 利用X射线衍射仪检测和分析了25～200℃条件下G级油井水泥水化产物.揭示了温度及外加剂等对G级油井水泥水化产物的影响.结果表明:温度超过110℃后,主要水化硅酸钙产物由CSH(Ⅱ),C2SH2等凝胶转变为C2SH晶体;温度为110～150℃时掺加硅砂的水泥,主要水化硅酸钙产物为C5S6H5;而当温度超过150℃时,主要水化硅酸钙产物为C6S6H.此外,给出了不同温度条件下G级油井水泥水化过程的化学反应式. 展开更多

关键词 G级油井水泥 水化反应 温度 外加剂 水化硬化 水化产物

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地层类型对水泥环的力学作用及影响 被引量：5

5

作者 张景富 公海峰 +4 位作者 靳建州 徐明 王建成 李勇 黄昭 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期30-39,I0003,共11页

地层类型制约地应力对固井水泥环的力学作用方式,明确地层类型对水泥环应力和结构完整性的影响特征,是建立井筒完整性保障技术的基础。以蠕变、弹性、刚性地层为研究对象,建立套管—水泥环—地层固结体有限元力学模型,分析地层类型、施... 地层类型制约地应力对固井水泥环的力学作用方式,明确地层类型对水泥环应力和结构完整性的影响特征,是建立井筒完整性保障技术的基础。以蠕变、弹性、刚性地层为研究对象,建立套管—水泥环—地层固结体有限元力学模型,分析地层类型、施工项目等对水泥环界面应力的影响。结果表明:蠕变地层中,地应力增加,界面接触压力增大;弹性、刚性地层中,地应力对界面应力无影响。蠕变、弹性地层中,地层弹性模量对界面应力的影响与地层、应力类型有关;刚性地层中,地层弹性模量对界面应力无影响。弹性地层中,加载时,水泥环易发生周向拉伸破坏,危险部位为窄间隙内界面。套管试压施工时,存在水泥环拉伸破坏的危险,危险井段为井口及深部弹性地层井段;储气库井注气施工时,存在的主要危险为加载过程中弹性地层井段水泥环本体拉裂破坏。 展开更多

关键词 地层类型 地应力 固井 水泥环 胶结界面 接触压力 周向应力 结构完整性

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影响矿渣-粉煤灰胶凝体系强度的因素 被引量：1

6

作者 张景富 闫占辉 +1 位作者 王宇 丁虹 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2007年第6期84-86,共3页

利用强度测试仪等设备,分析无熟料矿渣-粉煤灰混合胶凝材料体系的强度性能,以及基材配比及激发剂等的质量分数对混合胶凝体系强度的影响.结果表明,采用矿渣、粉煤灰2种工业废料作为胶凝体系基材,通过合理添加外加剂能够解决胶凝体系的... 利用强度测试仪等设备,分析无熟料矿渣-粉煤灰混合胶凝材料体系的强度性能,以及基材配比及激发剂等的质量分数对混合胶凝体系强度的影响.结果表明,采用矿渣、粉煤灰2种工业废料作为胶凝体系基材,通过合理添加外加剂能够解决胶凝体系的快凝问题,且能够获得较高的早期强度和后期强度. 展开更多

关键词 矿渣 粉煤灰 激发剂 强度

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变井径环空分形表征及其对固井顶替效率的影响 被引量：2

7

作者 张景富 秦南欣欣 +3 位作者 公海峰 王建成 谢帅 朱胡佳 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期56-68,I0005,I0006,共15页

为分析井径非线性变化对油气井注水泥顶替效率的影响,利用W-M分形函数、体积填充等理论,研究变井径环空几何形态表征及注水泥顶替效率计算,建立实测井径曲线的分形函数特征参数计算方法及变井径环空顶替流动分析模型,开展注水泥顶替流... 为分析井径非线性变化对油气井注水泥顶替效率的影响,利用W-M分形函数、体积填充等理论,研究变井径环空几何形态表征及注水泥顶替效率计算,建立实测井径曲线的分形函数特征参数计算方法及变井径环空顶替流动分析模型,开展注水泥顶替流动数值模拟。结果表明:变井径环空的顶替效率低于均匀井径环空的顶替效率;标度参数、分形维数增大,井壁壁面凸起、凹陷高度增大,不规则程度增高,顶替效率降低;高标度参数、高分形维数范围内,顶替效率降低幅度高,顶替效率相对变化率大;顶替注入流速增大,顶替效率相对变化率减小;井斜角增大,顶替效率相对变化率增大;计算顶替效率时,当标度参数、分形维数低于阈值时,可将井眼环空近似考虑为均匀井径环空,而当标度参数、分形维数较高时,采用均匀井径环空简化处理会造成很大偏差;工程中,应注意处理计算模型选择及有效解决顶替效率问题。该结果为解决注水泥顶替效率计算的准确性、推进科学化固井设计与施工提供基础。 展开更多

关键词 变井径 分形函数 数值模拟 固井 顶替效率 标度参数 分形维数

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定向井偏心环空中Bingham流体层流螺旋流流动特性 被引量：2

8

作者 张景富 李邦达 代明午 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1992年第4期32-38,共7页

根据非牛顿流体力学基本原理及定向井偏心环空的几何特点,导出了倾斜偏心环空中Bingham流体层流螺旋流流场视粘度函数、速度函数的解析表达式。并对偏心环空螺旋流场的流动特性进行了计算分析。

关键词 定向井 Bingham流体 偏心环空

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Bingham流体在定向井眼中层流螺旋流压降公式 被引量：1

9

作者 张景富 李邦达 《大庆石油学院学报》 EI CAS 北大核心 1995年第3期17-21,共5页

正常钻井过程中,环空中上返的钻井液实际上是呈螺旋流运动方式,而不是轴向流,而在定向井、水平井钻进过程中。钻柱由于自身重力的作用常常偏离井眼轴线。致使环空几何流道为偏心环空。为此,将钻井液描绘为Bingham流体,运用柱坐标系下流... 正常钻井过程中,环空中上返的钻井液实际上是呈螺旋流运动方式,而不是轴向流,而在定向井、水平井钻进过程中。钻柱由于自身重力的作用常常偏离井眼轴线。致使环空几何流道为偏心环空。为此,将钻井液描绘为Bingham流体,运用柱坐标系下流体质点运动微分方程,结合Bingham流体本构方程,在完成定向井偏心环空中Bingham流体螺旋流层流流动特性研究的基础上,首先建立了Bingham流体在倾斜的同心环空中层流螺旋流流量、压降的计算公式;然后,引入当量间距的概念,简捷地导出了定向并偏心环空中Bingham流体层流螺旋流流量,压降计算公式。为定向井、水平井钻井水力参效设计和计算提供了新的理论基础。 展开更多

关键词 定向井 层流螺旋流 流量 压力降 钻井 钻井泥浆

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卡森液体圆管螺旋流流动规律研究 被引量：1

10

作者 张景富 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1991年第2期34-44,共11页

依据非牛顿流体力学原理,推得了卡森液体(Casson Fluid)圆管层流螺旋流流场中的视粘度函数、速度分布函数:建立了流量、压降的解析方程式;运用Hanks的稳定性理论,给出了判别卡森液体圆管螺旋流流动状态的稳定性参数J及其最大值J_(max)... 依据非牛顿流体力学原理,推得了卡森液体(Casson Fluid)圆管层流螺旋流流场中的视粘度函数、速度分布函数:建立了流量、压降的解析方程式;运用Hanks的稳定性理论,给出了判别卡森液体圆管螺旋流流动状态的稳定性参数J及其最大值J_(max)的表达式。通过实验验证了所得的理论结果。 展开更多

关键词 钻井液 螺旋流 管道流动 卡森液体

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电视舞台化妆造型设计要点探析 被引量：4

11

作者 张景富 《黄河之声》 2011年第4期80-81,共2页

近些年来,电视和舞台艺术取得了较快发展,随着电视特写镜头的运用以及细节的展示,对舞台演员的化妆造型更加趋于真实、细腻。演员是舞台艺术的主体,其外部特征对于电视舞台人物形象塑造具有重要的意义,可以说是人物塑造成功与否的重要... 近些年来,电视和舞台艺术取得了较快发展,随着电视特写镜头的运用以及细节的展示,对舞台演员的化妆造型更加趋于真实、细腻。演员是舞台艺术的主体,其外部特征对于电视舞台人物形象塑造具有重要的意义,可以说是人物塑造成功与否的重要标志。本研究尝试从化妆造型的内涵、电视舞台化妆造型的构成要素以及应注意的问题等方面对电视舞台化妆造型进行分析,以期对电视舞台化妆造型的发展贡献力量。 展开更多

关键词 电视舞台 化妆造型 设计

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水平井钻井液携屑理论模型

12

作者 张景富 俞庆森 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1998年第4期19-22,共4页

根据水平井环空中同时并存着悬浮颗粒、推移层运移颗粒和定底床颗粒的两相流流型结构，建立了钻井液携屑模型，并分析了特定条件下环空内岩屑颗粒的运移规律．随着环空返速增加，环空岩屑的浓度减小、岩屑床厚度也随之变薄；井斜角４０... 根据水平井环空中同时并存着悬浮颗粒、推移层运移颗粒和定底床颗粒的两相流流型结构，建立了钻井液携屑模型，并分析了特定条件下环空内岩屑颗粒的运移规律．随着环空返速增加，环空岩屑的浓度减小、岩屑床厚度也随之变薄；井斜角４０～６０°井段为携屑最困难井段，提高动塑比有利于携屑．理论值与实测值误差均在１０％以内，利用文中模型，可以实现水平井环空岩屑运移状态的随钻模拟分析。 展开更多

关键词 水平井 钻井液 岩屑床 钻井泥浆 携屑理论模型

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基于化学核心素养的项目式教学实践研究 被引量：3

13

作者 张景富 《新课程教学（电子版）》 2020年第18期7-8,共2页

简要介绍了化学学科宗旨:借助教师良好的育人思想,培养学生正确的学习思维。提出了以化学核心素养为基础,开展项目式教学的有效途径:借助网络平台的功能、结合实际生活设计教学方案,以及项目式教学的实施策略,发挥化学学科的教育价值,... 简要介绍了化学学科宗旨:借助教师良好的育人思想,培养学生正确的学习思维。提出了以化学核心素养为基础,开展项目式教学的有效途径:借助网络平台的功能、结合实际生活设计教学方案,以及项目式教学的实施策略,发挥化学学科的教育价值,促进教师拥有较强适应性的教学规划,增强学生的化学技能。 展开更多

关键词 高中化学 网络平台 项目式教学

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处理剂对抗高温高密度油基钻井液沉降稳定性的影响 被引量：18

14

作者 侯瑞雪 张景富 +1 位作者 徐同台 刘凯 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2014年第5期46-48,98,共3页

为了解决抗高温高密度油基钻井液存在的静态沉降稳定性与动态沉降稳定性难以控制的技术难题,采用改进的VST沉降测试法对抗高温高密度油基钻井液的动态沉降稳定性进行了测量,分析了有机土、提切剂、润湿剂以及提切剂与有机土配比对钻井... 为了解决抗高温高密度油基钻井液存在的静态沉降稳定性与动态沉降稳定性难以控制的技术难题,采用改进的VST沉降测试法对抗高温高密度油基钻井液的动态沉降稳定性进行了测量,分析了有机土、提切剂、润湿剂以及提切剂与有机土配比对钻井液沉降稳定性及流变性的影响.结果表明,有机土加量越大,钻井液静态与动态沉降稳定性越好,密度差越小,但钻井液黏度越高;提切剂与有机土达到合理配比时,可以提高钻井液沉降稳定性;抗200℃、密度为2.0 g/cm3全油基钻井液优化配方为：有机土加量为3.5％～4.5％,提切剂加量为0.25％～0.3％,提切剂与有机土加量最佳配比为1∶（17～18）,润湿剂加量为2.5％. 展开更多

关键词 高温 高密度 油基钻井液 沉降稳定性

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CO_2腐蚀油井水泥石的深度及其对性能的影响 被引量：14

15

作者 张聪 张景富 +1 位作者 乔宏宇 彭邦洲 《钻井液与完井液》 CAS 2010年第6期49-51,共3页

利用显微镜等仪器检测了CO2对油井水泥石的腐蚀深度,研究了CO2对水泥石的腐蚀深度及其对工程性能的影响。结果表明,水泥石的腐蚀深度随温度、CO2分压及腐蚀时间的增加而增加,可以依据腐蚀深度分别与温度、CO2分压及腐蚀时间之间存在的... 利用显微镜等仪器检测了CO2对油井水泥石的腐蚀深度,研究了CO2对水泥石的腐蚀深度及其对工程性能的影响。结果表明,水泥石的腐蚀深度随温度、CO2分压及腐蚀时间的增加而增加,可以依据腐蚀深度分别与温度、CO2分压及腐蚀时间之间存在的函数关系建立腐蚀深度计算模型;腐蚀深度可作为评价腐蚀程度的指标,利用腐蚀深度计算模型可对水泥石长期受腐蚀程度进行评价和预测;组成不同的水泥浆,水泥石腐蚀深度、强度降低率及渗透率增量不同,强度降低率及渗透率增量与腐蚀深度间的变化趋势也不同;改善体系组成提高体系初始强度及抗渗透能力能提高水泥石的抗腐蚀能力。设计出了适用于大庆油田120～150℃的深井固井用水泥浆配方。 展开更多

关键词 油井水泥 二氧化碳腐蚀 腐蚀深度 抗压强度 渗透率

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高温下G级油井水泥强度的衰退及合理硅砂加量 被引量：10

16

作者 代奎 孙超 +2 位作者 张景富 佟卉 姜涛 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2004年第5期98-100,共3页

研究了G级油井水泥在不同温度条件下的水泥石强度变化,分析了温度、硅砂加量对水泥石强度的影响,确立了水泥石产生高温强度衰退的临界温度分别为110℃和150℃,给出了高温下抑制强度衰退的合理硅砂加量为30%～40%,为进一步选择和设计深井... 研究了G级油井水泥在不同温度条件下的水泥石强度变化,分析了温度、硅砂加量对水泥石强度的影响,确立了水泥石产生高温强度衰退的临界温度分别为110℃和150℃,给出了高温下抑制强度衰退的合理硅砂加量为30%～40%,为进一步选择和设计深井G级水泥浆体系提供依据. 展开更多

关键词 高温 G级油井水泥 强度 硅砂加量 衰退温度

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大斜度井中钻井液携屑规律的实验研究 被引量：17

17

作者 杨树人 张景富 申家年 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1997年第1期126-129,共4页

以油田的实际施工条件作为选择实验方案的基础，以定量研究岩屑运移规律为目的，在自行设计的“水平井钻井液携屑模拟实验装置”上进行了钻井液携屑实验。研究了钻井液运移的诸因素，分析并评价了环空岩屑的运移形式，为建立岩屑运移理... 以油田的实际施工条件作为选择实验方案的基础，以定量研究岩屑运移规律为目的，在自行设计的“水平井钻井液携屑模拟实验装置”上进行了钻井液携屑实验。研究了钻井液运移的诸因素，分析并评价了环空岩屑的运移形式，为建立岩屑运移理论模型提供了依据。试验表明：形成岩屑床的临界井斜角为４０～５０°。成床临界环空返速为０．８～１．０ｍ／ｓ。 展开更多

关键词 钻井液 岩屑运移 岩屑床 岩屑浓度 大斜度井

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幂律流体在偏心环空中流动的数值计算方法 被引量：4

18

作者 杨树人 张景富 +1 位作者 陈家琅 申家年 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1996年第2期11-14,共4页

针对水平井中钻井液的流动特点，引入了Ｖａｓｉｌｅｓｃｕ紊流模式，建立了描述幂律流体在偏心环空中流动的基本方程。提出了求解幂律流体流动方程的１种新方法──迭代欧拉法，计算了液体流动的速度分布、流量及压降。找出了影响流场... 针对水平井中钻井液的流动特点，引入了Ｖａｓｉｌｅｓｃｕ紊流模式，建立了描述幂律流体在偏心环空中流动的基本方程。提出了求解幂律流体流动方程的１种新方法──迭代欧拉法，计算了液体流动的速度分布、流量及压降。找出了影响流场速度分布的主要因素，并将压力梯度的计算值与实验结果进行了比较。结果表明，环空的偏心度及流动状态对速度分布的影响最为明显。该方法不仅适合于幂律流体层流流动的计算，而且适合于幂律流体紊流流动以及其它流变模式流体流动的计算。 展开更多

关键词 幂律流体 偏心环空 层流 紊流 钻井液 水平井

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水泥水化动力学模型 被引量：4

19

作者 杨智光 张景富 徐明 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2006年第3期27-30,共4页

水泥的水化是一个复杂的变化过程,很难建立起一套直接用于描述水泥水化完整过程的动力学模型。依据水泥水化过程特点及化学反应动力学原理,明确了成核与产物生长、界面化学反应及扩散控制反应三种基本动力学方式对水泥水化的控制作用过... 水泥的水化是一个复杂的变化过程,很难建立起一套直接用于描述水泥水化完整过程的动力学模型。依据水泥水化过程特点及化学反应动力学原理,明确了成核与产物生长、界面化学反应及扩散控制反应三种基本动力学方式对水泥水化的控制作用过程及转换条件,建立了水泥水化动力学模型。该模型能够直接依据水泥水化程度随时间的变化曲线确定水泥颗粒的水化速度,或在已知有关颗粒水化速度的基础上测算水泥在不同时间的水化程度。与其它模型相比,所建模型更加直观和准确。应用结果表明,提出的理论及方法具有良好的适用性和准确性。 展开更多

关键词 水泥 水化反应 水化程度 反应速率常数 反应动力学

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幂律流体偏心环空轴向层流流动的速度分布 被引量：5

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作者 杨树人 申家年 张景富 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1997年第1期122-125,共4页

利用控制体积法对幂律流体偏心环空轴向层流流动的基本方程进行了离散化处理，并用ＡＤＩ方法进行了求解。计算了流场中的速度分布和窄、宽边速度比等流场参数。在考虑了周向应力的情况下，分析了流体流变参数及环空几何参数对速度分布... 利用控制体积法对幂律流体偏心环空轴向层流流动的基本方程进行了离散化处理，并用ＡＤＩ方法进行了求解。计算了流场中的速度分布和窄、宽边速度比等流场参数。在考虑了周向应力的情况下，分析了流体流变参数及环空几何参数对速度分布等流场参数的影响。偏心度的影响最为明显，偏心度增大时，窄、宽边的速度比减小。在钻井过程中，为了提高井眼的洁净度，应减小钻杆的偏心度。当偏心度较大时。 展开更多

关键词 幂律流体 偏心环空 层流流动 数值计算

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