水力喷射压裂中环空水力封隔全尺寸实验

多级水力喷射压裂技术依靠水力封隔实现层段间隔离。通过地面全尺寸实验,提出从环空压力变化的角度评估水力封隔效率。实验中对喷射速度、围压、喷嘴直径和射孔入口直径以及环空注液对水力封隔效率的影响进行测试。实验结果表明:射流速度和围压是影响环空压力降低的两个主要因素,环空压力降低的幅度与射流速度呈线性增长关系,与围压呈指数递减关系;水力封隔效率与射流动能和孔道入口直径的比值成正比,可通过增大喷嘴直径和减小孔道入口直径的方法提高水力封隔能力;环空注液降低水力封隔效率。     

儿童发育性髋关节脱位的磁共振形态学定量

发育性髋关节脱位（developmental dysplasia of the hip,DDH）作为一类常见的、严重威胁儿童健康成长的髋关节疾病会严重影响到儿童的肢体发育和生活质量,其早诊断、早治疗非常重要.磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）技术可提供丰富的有关髋关节发育情况的形态学信息.目前,基于磁共振图像的DDH临床诊断主要凭借医生的肉眼观测,对医生要求甚高,而且无法定量判断DDH病情.本文提出了一种针对儿童DDH磁共振图像的形态学定量评估方法,通过对DDH病理改变密切相关的形态学参数的自动测定,完成形态学参数的定量评估,为临床提供辅助的量化参考.该方法包括磁共振图像预处理、股骨及盆骨分割、髋关节三维模型重建,以及结合了厚度搜索、三维霍夫变换和最小二乘拟合等算法实现的中心边缘角（center-edge angle,CEA）、髋臼角（acetabular index,AI）和股骨颈前倾角（femoral neck anteversion,FNA）等重要指标的自动测量.儿童DDH形态学定量评估方法的建立对儿童DDH的筛查、诊断和确诊患儿手术方案的制定,以及术后的动态随访,都具有重要参考价值.     

裂缝充填物对脉动水力压裂应力扰动效果的数值模拟

利用线性滑移模型、有限差分及交错网格技术研究脉动水力压裂过程中应力在含裂缝地层中的传播与分布规律,分析不同缝间距和震源频率下裂缝充填物对脉动水力压裂应力扰动效果的影响机制。结果表明:含矿物质裂缝对脉动水力压裂应力扰动影响微弱,可近似看作均质区域;含液体裂缝可通过反射作用引起强透射区与弱透射区介质速度的差异,引发剪应力形成拉伸破坏,但当距离震源较近时,反射波易抵消压力波,削弱压裂效果;含气体裂缝类似含液体裂缝,但反射作用更强烈,距离震源更远才能提升压裂效果;脉动水力压裂可利用裂缝的非均质性促进压裂效果,缝间距为初始人造裂缝长度的2~3倍时可获得较好的压裂效果。     

导数分光光度—阻尼因子矩阵法同时测定三元混合组分

本文提出导数分光光度阻尼因子矩阵法同时测定带有辅料或其它呈一次或二次曲线干扰吸收的多元混合组分的基本原理和实验方法。以同时测定止喘咳糖浆中盐酸苯海拉明,盐酸麻黄碱,咳必清为例,研究了方法的可靠性和测量的适宜条件。结果满意。     

水力喷射多级压裂井下工具磨损规律分析

水力喷射压裂是一种集射孔、压裂及水力封隔一体化的增产改造新方法井下工具(喷枪)作为保证该技术成功实施的关键因素之一其工作寿命直接关系到该技术的施工效果。把现场应用后部分存在磨损的喷枪剖开后分析了喷枪内部喷嘴周围及外表面磨损较严重的区域再利用数值方法模拟计算了喷射压裂时工具内部流场研究了井下工具内部流道附近易磨损区域形成原因。结果表明：返溅回来的磨料射流会对喷枪外表面形成返溅冲蚀下层喷嘴外表面受到返溅冲蚀伤害比上层喷嘴严重;在胶结较差的地层高速磨料射流可能进入地层并通过已有的射孔孔眼冲蚀喷枪或油管外表面;同一喷枪的内部上层喷嘴上缘和下层喷嘴下缘属于易磨损区域喷枪内部流场的数值模拟结果很好地解释了出现该现象的原因。因此研究该技术中使用的井下工具磨损规律对于改进工具结构、提高喷枪寿命和水力喷射压裂成功率具有实际参考价值。     

基于MRI的有限元建模和分析在髋臼周围截骨术中的应用

髋臼周围截骨术(PAO)是一种矫正发育性髋关节发育不良(DDH)髋臼方向的手术方法.本文基于DDH患者的髋关节磁共振成像(MRI)数据,构建有限元模型,进行PAO虚拟手术规划研究.通过计算髋臼从原始中心边缘(CE)角以5°增量变化旋转时,骨盆和股骨软骨间的峰值接触压力和接触面积,确定PAO中髋臼的最佳位置.此外,我们进一步利用有限元分析对术前和获得最佳位置的计划模型进行6个方向的模拟运动,并对所有方案的术前模型和计划模型进行了比较.分析结果表明,该患者髋臼最佳手术位置在CE角为20°时,且在髋关节运动过程中,计划模型中的峰值接触压力均低于术前模型,接触面积均大于术前模型,从生物力学的角度验证了虚拟手术规划的有效性.