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优选压裂井方法研究论文

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优选压裂井方法研究论文

孙晗森1贺承祖2

(1.中联煤层气有限责任公司 北京 100011;2.成都理工大学 成都 610059)

作者简介:孙晗森,1973年生,男,浙江义乌入;1998年毕业于成都理工大学石油系,获工学硕士;中联煤层气有限责任公司,高级工程师,从事油气藏数值模拟和增产改造技术研究;地址:北京安外大街甲88号,邮编:100011;E-mail:hssun 。

攻关项目:国家科技部“十五”科技攻关项目部分成果。

摘要 氮气泡沫压裂工艺技术特别适用于低压、低渗和水敏性地层(煤层)的压裂改造。研究表明,泡沫压裂液中作为稳泡剂的高分子聚合物和某些作为起泡剂的表面活性剂均可能损害煤储层,影响压裂效果。本文提出一种新的粘弹性表面活性剂泡沫压裂液。通过室内实验研究及现场应用试验,优选出的氮气泡沫压裂液具有性能好,施工后无需破胶即可排液,对煤层损害小的优点;现场应用后可达到明显的增产效果。

关键词 煤储层 氮气泡沫 压裂液 表面活性剂 现场应用

Study and Experiment on Nitrogen Foam Stimulation Technology for CBM

Sun Hansen,He Chenzhu

(1.China United Coalbed Methane Corp.,Ltd,Beijing 100011;2.Chengdu University of Technology,chengdu 610059)

Abstract:Nitrogen foam stimulation technology particularly applies to stimulation operations of coal seams with low pressure,low permeability and water sensitivity.Some researches indicate that macromolecular polymers as steady agent of bubble and certain surface-active agents as generating agent of bubble in foam fracture liquid may damage coal reservoir and produce negative effects on stimulation.A new type of nitrogen foam fracture liquid called visco-elastic surface-active agent was introduced in this paper.The optimized nitrogen foal fracture liquid through indoor study and field application test not only has good physical performance and virtues of low damage to coal seams,but also can produce liquid without glue-broken agent after stimulation operations.The application of this type of nitrogen foam fracture liquid in the practical operations of CBM fields showed very obvious stimulation results.

Keywords:coal reservoir;nitrogen foam;fracture liquid;surface-active agent;site application

前言

煤层具有致密、低压、低渗的特点,必须经过压裂之后才能获得有工业价值的产量[1]。压裂液的种类很多,其中以泡沫压裂液因其含液量小,易排,对储层损害小,认为较适合煤层[2,3]。研究表明,泡沫压裂液中作为稳泡剂的高分子聚合物和某些作为起泡剂的表面活性剂均可能损害煤储层,影响压裂效果。

氮气泡沫压裂工艺是20世纪70年代以来发展起来的一项压裂工艺技术。主要适用范围是低压、低渗和强水敏性储集层。在低渗油层压裂改造和煤层气压裂增产中,氮气泡沫压裂工艺在美国应用已经相当普遍,在黑勇士盆地的煤层气开采井中,大多数的施工井都采用氮气泡沫压裂工艺;而国内由于受到压裂设备、技术工艺和成本等方面因素的影响,制约了氮气泡沫压裂工艺的发展。

泡沫压裂液从工艺和添加剂的更新换代上看,主要发展经历了三代。入们将仅用表面活性剂水溶液生的泡沫压裂液叫做第一代泡沫压裂液;将加有聚合物和交联聚合物的泡沫压裂液分别叫做第二和第三代泡沫压裂液[3]。第二和第三代泡沫压裂液虽然比第一代泡沫压裂液的稳定性高,但由于引入聚合物,存在低温井破胶不完全以及破胶后对地层的损害问题[5],部分丧失了泡沫压裂液低损害性的优点。

本文提出一种新的粘弹性表面活性剂泡沫压裂液。通过室内试验及研究,优选出的氮气泡沫压裂液具有性能好,施工后无需破胶即可排液,对煤层损害小的优点。

1 实验条件和方法

1.1 试剂及材料

粘弹性表面活性剂:研制产品。氯化钾、过硫酸铵、碳酸盐型阴离子表面活性剂、季铵盐型阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂,均为化学试剂。羟丙基瓜胶:工业品。煤样:潘河先导性试验区无烟煤。

1.2 实验方法[5,6]

1.2.1 泡沫基液的性质

用毛管粘度计测量粘度,用滴重法测量表面张力,用改进的Bickerman法测量在煤样上的接触角。

1.2.2 泡沫的结构和性质

用高速搅拌法(≥100转/min,2min)起泡。在显微镜下观察泡沫的结构,测量泡沫的体积,计算泡沫质量(气体体积/泡沫体积)。测量液体析出一半的时间,确定泡沫的半衰期。用六速粘度计测量泡沫的流变性。测量砂粒在泡沫中的沉降速度,评价携砂能力。在失水仪测量泡沫的滤失速度。

2 泡沫压裂液性能

2.1 氮气泡沫压裂液的结构

研究者[3]根据等球体最紧密堆积时,球体所占空间体积为0.74 这一几何原理,认为泡沫质量≤0.74时泡沫中的气泡为球形,泡沫质量>0.74 时被挤压为五角十二面体。我们的观察表明,该粘弹性表面活性剂水溶液所形成的泡沫,在质量高达0.80 时气泡仍为球形,显微相片如图1所示。仅在泡沫质量大于0.90 时才被挤压为五角十二面体形。由该图可以看出:泡沫中气泡大小分布比较均匀,大多在0.04~0.10mm之间,由于小气泡可填充在大气泡之间的空隙中,所以这种泡沫在质量远大于0.74时气泡仍可保持球形。

图1 泡沫显微照片

图2 粘弹性表面活性剂溶液中蠕状胶束网络示意图

2.2 稳定性

泡沫形成时气液界面增加,气液界面能随之增加。因为高能态均有自发转变为低能态的趋势,所以泡沫属于热力学不稳定体系,只能靠动力学因素维持有限的生存时间。由于气液相密度相差大,液膜中的液体会在重力下流失使液膜变薄,液膜薄到一定程度后易在外力扰动下破裂而使泡沫消失。表面活性剂在气液界面上形成定向吸附层,既可通过降低界面张力使泡沫容易生成,又可靠这种吸附层的粘弹性,使液膜不易破裂,增加泡沫的稳定性[14]。

本文提出的粘弹性表面活性剂溶于水后,可形成类似于聚合物的蠕虫状胶束结构(见图2)[14,15]。这种胶束在较低浓度时,不会明显增加水的粘度(<5mPa·s),但可吸附在气水界面,形成比单独表面活性剂要强得多的吸附层,增加泡沫的稳定性,使氮气泡沫的半衰期均长达1~2h。这种粘弹性表面活性剂形成的泡沫压裂液主要靠增加吸附层的强度,而不是靠增加水的本体粘度来增加泡沫的稳定性,不存在需要破胶以及对储层损害问题,从而比第二代和第三代泡沫压裂液优越。

2.3 流变性

实验表明,氮气在该粘弹性表面活性剂水溶液中形成的泡沫压裂液为假塑性流体,氮气n=0.41,K=2.23mPa·s,泡沫压裂液的流变曲线如图3所示。

图3 泡沫压裂液的流变曲线

泡沫流动时气泡之间滑动,气泡还可能变形,需要克服的阻力比基液流动要大,故粘度比基液大。泡沫流动时,随着切力的增加,结构逐渐拆散,阻力减小,表现为剪切稀释性质。泡沫压裂液粘度高,有助于携砂,剪切稀释性有助于减少管输阻力。

2.4 携砂能力

压裂液的携砂能力取决于砂粒在其中的沉降速度,文献认为[15],沉降速度小于0.50cm/min时最佳,介于0.5~5cm/min 可以接受,大于5cm/min时不可接受。该泡沫压裂液基液的粘度(约为4~5mPa·s)高于清水和活性水压裂液(约为1mPa·s),低于聚合物压裂液(>40mPa·s);实验表明,40目砂粒在该粘弹性表面活性剂泡沫中未见沉降,说明携砂能力良好。

泡沫压裂液良好的携砂能力,宏观而言归因于泡沫高的粘度,微观而言归因于4~10倍于气泡大小的砂粒欲在其中下沉,必需将途中气泡推开和使之变形,而砂粒的重力不足以克服这些阻力,故其沉降速度很小,甚至趋近于零。将30mL(视体积)60 目(粒径0.25mm)的砂粒放入100mL基液中,在氮气中高速搅拌2min后,将生成的泡沫倾入量筒中静置下来,观察水和砂粒的沉降速度。研究结果表明,在有砂粒存在时泡沫的半衰期缩短约为原来的5/6,并且砂粒的沉降速度约为水沉降速度的80%。前者可能是由于砂粒下沉时的作用力促使液膜破裂;后者说明失水后的泡沫虽然骨架尚在,但已无悬砂能力。这与破胶后水基或油基压裂液的行为有些相似。

2.5 降滤失性

压裂液滤失于裂缝壁会引起传递压力损失,故压裂需要降滤失性。压裂液的滤失速度V同时间t有如下关系:

中国煤层气勘探开发利用技术进展:2006年煤层气学术研讨会论文集

式中C称为滤失系数。该泡沫压裂液的 ,与聚合物凝胶压裂液的数值相近。泡沫压裂液滤失时无瞬时失水现象,它是靠高粘度降滤失,而不是靠形成滤饼降滤失。

3 现场应用

在室内研究的基础上,将氮气泡沫压裂技术应用于现场实践。本次现场试验的设计要求是:施工排量控制在 4.5~6.0m3/min;氮气泵注排量达到 600m3/min;氮比大于340m3/m3SPACE;泡沫质量在60%~75%。2005年12月,在潘河先导性试验区完成了2口井的氮气泡沫压裂施工。经过一段时间的排采证实,氮气泡沫压裂施工的 P H1和PH1-006井与周边采用活性水加砂压裂完成的煤层气井比较,主要有以下几点优越性:

(1)加速排液。压裂后返排速度快,产气速度快,氮气泡沫压裂井平均1.5d排液完成后开始产气,并可以在井口点火。

(2)氮气泡沫压裂液粘度高,有较好的携砂能力,可以有效控制裂缝形态的发育,降低压裂液在多裂缝发育的煤层中的滤失性。

(3)氮气泡沫压裂施工中,用液量少,对煤层污染较小。

(4)在地质情况基本相同的条件下,通过对周围井的产量对比分析发现,氮气泡沫压裂井的增产效果非常显著。

由上所示,产量与含气量变化图(见图 4、5)可见,PH1 井含气量在 12m3/t,PH1-006井约为16m3/t。通过排采分析发现,氮气泡沫压裂井的产量比周边水力压裂井增加在3倍以上(见图6、7)。

图4 PH1-006井周围井产量与含气量变化图

图5 PH1井周围井产量与含气量变化图

图例说明:★PH1006为氮气泡沫压裂井,其余为活性水加砂压裂井; —产气量(m3/d)

图6 PH1井与周边井的产量对比图

图7 PH1-006井与周边井的产量对比图

4 结论

本文提出的粘弹性表面活性剂溶于水后,可形成类似于聚合物的蠕虫状胶束结构。这种胶束在较低浓度时,不会明显增加水的粘度(<5mPa·s),但可吸附在气水界面,形成比单独表面活性剂要强得多的吸附层,增加泡沫的稳定性,使半衰期长达1~2h。

该泡沫压裂液的切速为170s-1时的表观粘度远大于50mPa·s,压裂液具有良好的悬砂能力。

这种粘弹性表面活性剂形成的泡沫压裂液主要靠增加吸附层的强度,而不是靠增加水的本体粘度来增加泡沫的稳定性,不存在需要破胶以及对储层损害问题,比第二代和第三代泡沫压裂液具有优越性。

通过在煤层气井中的现场应用,氮气泡沫压裂井的增产效果非常显著。通过排采分析发现,氮气泡沫压裂井的产量增加在常规水力压裂井产量的3倍以上。

在国家“十五”攻关项目资助下,开始进行了氮气泡沫压裂技术的研究,并在潘河示范项目中进行了工业试验,实践表明,该项技术具有巨大的推广应用前景。

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(1)水平井水平井段分段压裂改造是获得较好效果的前提,其工艺技术难点在于分段压裂工艺方式选择和井下封堵工具。(2)目前水平井分段压裂工艺技术方法主要有化学方法、机械方法和水力喷射等方法,比较而言,水力喷射方法可以实现自动封堵,施工风险小,可用于裸眼、筛管与套管等完井方式,一趟管柱可进行多段压裂,缩短施工周期,有利于降低储层伤害,在国外的水平井分段压裂中得到广泛的应用,其他分段压裂技术和工具均各有优缺点,需进一步改进与完善。(3)建议开展:①水力喷射分段压裂技术攻关研究,包括水力喷砂工具(喷嘴、喷射器等与配套工具等)、水力喷砂压裂优化设计方法与压裂施工工艺技术;②新型化学暂堵胶塞分段压裂技术研究;③双封隔器以及多级封隔器分段压裂工艺技术研究等。形成水平井分段压裂工艺技术及配套工具系列。

高血压论文研究方法

高血压性心脏病是高血压晚期的一种并发症。由于长期的血压增高,必然导致循环阻力逐渐增加,左心室为了克服外周阻力,必须加强收缩,才能将血液射入主动脉,这样左心室逐渐发生代偿性向心性肥厚。肥大的心脏重量常常超过400g,甚至可达800g,(我国成年人正常心脏重量在250g左右),左心室壁厚度可达2cm以上(正常心脏左心室壁厚度约0.9cm),其肌纤维厚度为正常的一倍。虽然心肌纤维肥大明显,但肌纤维间的毛细血管数量并无相应的增加,所以,在单位体积内毛细血管的密度相对地比原来降低了,这样使肥大的心脏纤维处于一种相对缺血状态;另一方面,冠状动脉由于长期高血压的影响,而发生血管壁营养障碍,内膜通透性增强,有利于血液中类脂质向内膜浸润而促进冠状动脉粥样硬化的发生和发展,这样心肌长期处于缺血缺氧状态。加之左心室长期负荷加重,久而久之,收缩力减退,失去了代偿能力,而发生左心衰竭。左心衰竭后,舒张期左心房血液向左心室灌注受阻,左心房压力增高,进而导致肺动脉高压,右心室因而逐渐肥厚并扩大,最后发生右心衰竭,而导致全心衰竭。 由此可见,高血压所引起的心脏病通常要经历一个漫长过程。早期只有心肌代偿性肥大,并无症状。随着高血压性心脏病的发展,可出现心律失常,心前区和主动脉瓣听诊区听到收缩期吹风样杂音,一旦发生心慌、气急、乏力、咯血、浮肿等一系列症状,便是已发展到心力衰竭的标准。因此,要减少该病的发生率,最重要的是尽早控制血压,避免长期持续性高血压状态。 高血压性心脏病患者应遵守以下注意事项 : 1. 定时规范服药; 2 、清淡饮食; 3 、加强运动; 4 、回避不良环境(如紧张环境); 5 、注意气温变化; 6 、细心体会身体变化,对照中风预兆信息; 7 、保证充足的睡眠; 8 、保证心情愉快、恬淡; 9 、一定要制怒。

现代社会,高血压的患病率正在不断的上升,已经成为威胁人类健康的主要疾病之一。下面是我为大家整理的高血压护理论文,供大家参考。

【摘要】 目的 探讨高血压患者的中医护理 措施 。 方法 总结 120例患者的护理 经验 。结果 经精心治疗及护理,治疗效果满意,患者均康复出院。结论 精心的护理指导是患者康复的关键。

【关键词】

高血压;中医护理; 措施

高血压病是一种常见的以动脉血压升高为主的疾病,若失治误治或护理不当,可导致心、脑、肾等器官的损伤。高血压病属中医眩晕、头痛范畴,病因 病机多为精神紧张,思虑过度,七情五志过极;或劳累过度,嗜食肥甘,饮酒过度,导致机体阴阳失去平衡,气血经脉运行失常,或气郁化火,或血瘀阻络,或气机 失调、痰湿上蒙清窍。根据患者的不同 临床表现和症候分类实施辨证护理,可有助于提高高血压病的预后,现将护理 体会总结如下。

1 临床资料

本组为我院2007年1月至2010年12月收治的120例患者,经精心治疗及护理,治疗效果满意,患者均康复出院。

2 护理

2.1 健康 教育 入院时护理人员首先给患者介绍有关高血压病的知识,如饮食方式、运动方式、生活方式及用药常识;出院后,嘱患者合理安排生活,注意劳逸结合,定期检查血 压,尤其对有家族史的患者更应注意定期检查,要坚持长期服药。调整药物剂量或更换药物时,一定要在医生的指导下进行,不能擅自停药或换药。

2.2 心理护理 护理人员要对病多加关心体贴给予心理疏导,根据患者不同情况给予个体化的护理并正确的引导;经常与患者沟通,进行 语言及非语言的情感交流,允许患者发泄心 中的不满,鼓励患者说出引起焦虑及烦躁的原因,护理人员应理解并尊重患者,讲明疾病的发生 发展规律,疏导患者的心理应激,调整心态,消除焦虑和易怒的不良 情绪,帮助患者建立健康行为模式,使其正确对待疾病,增强治疗信心。每天可以播放一些患者喜欢的音乐,转移其注意力,改善患者的焦虑情绪,达到降压的效 果;根据患者的 爱好 及 文化 素养,培养患者的兴趣,使患者产生愉快的心理体验,培养对生活的热爱,消除对疾病的顾虑。

2.3 一般护理 护理人员应保持室内空气清新、 环境安静、干净整洁;床单保持清洁舒适,室内光线柔和;室温18~20℃;湿度在50%~60%的环境下生活;医护人员面对 患者要做到文明礼貌,服务热情又周到,使患者时时感到温暖舒适;在治疗期间患者因气血亏虚,髓海不充而活动无耐力,心脾两虚而疲乏无力,肝阳上亢而头痛、 头晕,患者需卧床休息,闭目养神,避免大幅度改变体位及下蹲,下床及入厕时需要人陪扶,忌久蹲;沐浴时水温不宜过高,时间不宜过长,以防止发生意外;观察 患者头痛和头晕的发作时间、程度、性质,伴随症状及血压、脉搏的变化并做好记录,并陪送患者做各种检查;协助患者做好生活护理,按时送水送药到床旁;待患 者的血压平稳症状减轻后鼓励其下床活动,与其协商制定活动 计划,指导患者进行缓慢的活动并逐渐增加活动量,进行重复性的肢体循环运动,保持肌张力;活动场 所光线要充足,无障碍物,地面无水渍,防滑;患者如活动时发生头晕、耳鸣、眼花、血压升高、脉搏增快等症状应立即停止活动,卧床休息。

2.4 饮食护理 中 医学认为嗜酒肥甘可致脾胃积热,灼伤脾肾阴;并可损伤脾胃,痰浊内阻,清阳不升,还可诱发高血压病;护理人员应指导患者饮食清淡:低盐,每天的食盐量最 大不超过6 g;饮食应低脂,忌食油腻甜黏、辛辣和烟酒等刺激性食物;少食含胆固高的食物,如动物内脏及蛋黄类食品等;痰湿重者可给苡仁粥,山药粥以健脾除湿;肝阳偏 亢者,可食用植物油、芹菜、紫菜、黑木耳、山楂、海蜇、马兰头等凉拌菜,常食绿豆汤及荠菜汤等食品;久病不愈及气血亏虚者可进易消化营养丰富的食物,如猪 肝、瘦肉、鱼等血肉有情之品,还可饮用鳖甲汤、芝麻糊、核桃仁、荸荠桃泥等食品;血脂过高患者可以服用三七花泡水代茶;肥胖患者应适当控制食量,不易饮食 过饱。护理人员应指导患者需培养养成良好的排便习惯,保持大便通畅,为防止大便干结难解排便时久蹲或者用力而发生的脑溢血等并发症,患者需多吃新鲜蔬菜、 水果、香蕉等,还可吃蜂蜜水,或给予番泻叶泡水口服。

2.5 康复指导 高血压病是一种慢性疾病,患者康复需要一个漫长的过程,但由于患者不能长期住院治疗。当患者病情稳定,并发症得到较好的控制后给予出院,但首先要做好血压 的监测,不能以发生的症状来估计血压水平高低,必须通过测血压了解血压的情况,做为调整用药的依据;高血压患者遵医嘱按时按量服用降压药,逐步降压,不可 擅自增加减少用药量和用药次数,以免血压波动过大而导致严重的并发症,如药量突然增大可使血压骤降而产生的心、脑、肾的供血不足;长期高血压患者可引起肾 功能减退,应定期进行尿常规及肾功能的检查;患者如出现心前区疼痛或一侧肢体麻木无力、口角歪斜、夜尿增多或少尿等,应及时到医院就诊治疗;如发生突然血 压升高,伴头痛、心悸等症状时应全身放松,静卧休息,立即舌下含服心痛定1片或口服其他降压药,症状稍缓解后立即到医院就诊。

综上所述,精心的护理指导是患者康复的关键。

参 考 文 献

[1] 黄萍.高血压病的中医护理及康复指导,云南中医中药杂志,2006,27(1):6768.

[2] 王立.高血压患者的中医护理.湖北中医杂志,2007,29(8):4748.

摘要:目的:探讨高血压老年患者的临床护理方法及其需要注意的要点。

方法:选取我院2011年5月-2013年5月间收治168例高血压老年患者,对其进行血压观察护理、用药指导、心理护理以及生活指导等措施,控制其血压。

结果:结果显示168例高血压老年患者经过有针对性的护理措施之后,有153例收缩压将至150mmHg以下,仅15例患者由于年龄过高、器官损伤严重收缩压为将至150mmHg。

结论:高血压老年患者在合理的用药和生活指导下,定期进行血压观察和护理,同时辅以适当的心理护理,能够有效控制血压,减少各种并发症的发生率,显著提高患者的生活质量。

关键词:老年 高血压 护理

我国卫生部曾与2002年组织了一次27万人的健康营养状况调查,结果显示,我国60岁以上的高血压患者占49%,这意味着我国平均2位老年人中就有1人患高血压。高血压作为临床上十分常见的老年疾病之一,它是导致老年人脑卒中、肾功能衰竭、缺血性心力衰竭、主动脉病以及冠心病的发生率和死亡率升高的主要因素之一,它严重地影响着老年患者的生活质量,甚至威胁着老年的生命安全。对此笔者选取我院2011年5月-2013年5月间收治168例高血压老年患者,对其实施血压观察护理、用药指导、心理护理以及生活指导等措施,取得了显著的效果,现具体 报告 如下。

1 资料与方法

1.1 基本资料。选取我院2011年5月-2013年5月间收治168例高血压老年患者,其中男性患者74例,女性患者94例,年龄范围为64-82岁,平均年龄为67.6±11.7岁。其中脑出血患者3例,肾功能不全患者5例,心理衰竭患者27例,冠心病患者34例,合并脑梗塞患者39例。

1.2 护理方法。患者入院之后要定时为患者检测血压,指导患者合理用药,同时对患者进行相关的健康教育,以及心理和生活护理,具体如下。

1.2.1 血压观察及护理。老年高血压患者的一大特点是血压波动范围较大,且主要是单纯的收缩压升高。对于这类血压波动范围较大的患者,尤其是在其治疗期间,每天应该多次测量血压,掌握患者每日的血压变化情况。护理人员特别需要留意患者夜间的血压,以防患者夜间的血压降到太低,可以根据患者24h血压动态情况了解患者昼夜血压变化及其谷峰规律。此外由于老年患者自身调节血压的功能偏低,血压容易随着不同体位而改变,可能会出现体位性低血压,因此护理人员必须在患者入院时测量患者坐位、立位、卧位等不同姿势及体位的血压,排除体位性低血压的风险。

1.2.2 用药指导。根据不同患者的自身特点,指导患者选择联用或单用降压药。在选择药物时,必须尖刺个性化的原则,最初服用小剂量,然后根据患者的年龄、需要以及降压反应等逐步加量,尽可能是血压保持在正常范围之内。由于老年高血压患者一般都会存在脑、肾、心等器官的动脉硬化性病变,加上循环调节能力减弱以及体液减少,在服用降压药时易出现降压过度的不良发硬,因此老年高血压患者在选择药物时必须要做到温和、徐缓、适度。在用药后在观察药物的效果和反应时,数周之后在逐渐加量,大约2-3月之后达到降低血压的目的。在指导老年高血压患者用药时必须掌握以下三个原则:①用药种类要少,老年人 记忆力 下降,药物种类偏多,老年人容易出现漏服等现象;②选择适合老年患者服用的降压药物;③严格指导患者按照医师嘱咐服药,保持血压在相对安全的范围。

1.2.3 心理护理。按照目前的医学水平,高血压还没法完全根治,且高血压服药效果慢,易反复发作,导致患者以存在恐惧、紧张、焦虑以及抑郁等心理。这就需要为患者提供舒适的居住环境,同时关心患者的日常起居,与患者建立良好的关系,耐心听取患者倾述,及时对患者进行心理疏导,鼓励患者多听音乐,采取放松疗法,效果显著。同时积极参加一些老年机体活动,如绘画、下棋等,时刻保持乐观的心态和情绪,也有助于降低血压。

1.2.4 生活指导。不良的生活习惯是导致患者血压升高的主要因素之一,因此养成早睡早起的良好生活习惯,合理安排每日的活动,注重劳逸结合,不可过度疲劳和紧张,时刻保持稳定的情绪和良好的精神状态,这些都能有效维持血压。此外吸烟喝酒,会使体循环的动脉压增高,血管壁的脆度增加,因此老年高血压患者必须做到戒烟忌酒。最后要注意低盐饮食,每日的摄盐量不能超过3-5g,患者的家属必须积极配合,尽量不要使用一些含盐量较高的腌制食品,鼓励患者食用植物油替代动物油。

2 结果

我院收治的168例高血压老年患者,经过我院的护理,其中148(88.1%)例患者的收缩压降到150mmHg以下,仅20(11.9%)例患者由于年龄过高,且多个器官有明显的损伤,收缩压未降至150mmHg以下。

3 结论

经过我院护理人员的共同努力,我院收治的老年高血压患者的血压大都得到了很好的控制,因此针对高血压老年患者自身的不同特点以及发病机制,制定个性化的治疗和护理计划,并严格实施,能够有效控制患者的血压,提高患者的生活质量,降低病死率。

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【摘要】目的:探讨高血压的护理对策。方法:研究我院收治的48例高血压患者,探讨降压药物的使用以及护理的措施。结果:48例高血压患者的病情都有缓解,合理的护理能够有效控制血压。结论:除了医疗和护理,患者的自我监测对病情能够起到重要的作用。

【关键词】高血压;护理;对策;自我监测

高血压的多数患者是中老年人,严重危害了患者的健康。高血压的病理特点是体循环动脉压升高。患病早期患者的表征为头晕、头痛、耳鸣、注意力不集中、失眠、烦躁等等。高血压对人体的重要脏器能够造成严重的损害,甚至会造成脑溢血的发生,还会加速脑动脉粥样硬化,使患者脑部缺血,甚至形成脑血栓。血压持续升高会增加左心室的负荷,造成左心衰竭。长期高血压还能够使人体的肾功能衰竭。如果患者出现了并发症,高血压症状会更加明显,比如手指僵硬,下肢疼痛等等。5%的高血压患者有高血压急症,常见的高血压急症有脑出血、可乐宁急性停药综合征、急进型恶性高血压、急性左心衰竭等等。高血压的发病因素主要有年龄、职业、遗传、体重、食盐量等等。随着我国人民生活水平的提高,高血压的发病率越来越高,很多高血压患者在自己发生心脑血管意外之后,才发现自己患有高血压,所以要做到积极防治,有效护理。

1、资料与方法

1、1、资料

我院收治的48例高血压患者,其中40例男性患者,8例女性患者,患者最小年龄43岁,最大年龄80岁,平均年龄65岁。

1、2、方法

检测高血压患者的发病因素,包括糖尿病、吸烟、肥胖、遗传、脑出血、高血脂和社会因素等等。记录患者的最高血压和治疗的效果,包括现在和之前抗压药物的效果,确定影响高血压的后天因素。患者体位采用坐位或者卧位,需要测量3次取平均值,有疑问的患者需要观察一段时间再下结论。

诊断标准;理想血压值为120/80 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),正常血压值为130/85 mm Hg以下,临界高血压为130~139/85~89 mm Hg,高血压Ⅰ期140~159/90~99 mm Hg,高血压Ⅱ期160~179/100~109 mm Hg,这个时候已经损伤到人体的肾脏、心、脑等器官,高血压Ⅲ期是180/110 mm Hg以上,此时患者已经有脑出血和肾衰竭等病变,有生命危险。

2、结果

48例高血压患者血压控制良好,无近期并发症发生。

3、高血压病的特点

3、1、缺乏认识:很多患者对影响血压的因素和高血压的危害了解比较少,认为高血压是一种慢性疾病,没有做好长期治疗的心理准备,这让患者和家属产生恐惧感。有些患者的症状不明显,在体检时才发现患有高血压,所以定期测量血压很有必要。

3、2、饮食不合理:饮食能够在很大程度上影响高血压,高血压患者应该低盐饮食,多数患者由于长期的饮食习惯,不能很好的控制钠盐的摄入量。本组研究的患者中,多数有抽烟喝酒的习惯,抽烟能够引发支气管炎,饮酒伤肝伤胃,抽烟喝酒都能引发高血压。

3、3、不遵医嘱:高血压是一种慢性病,需要长期治疗,但是很多患者不能按照医生的嘱咐服药,经常根据自我的判断减少药量,影响治疗效果。一些患者担心长期用药会引发副作用,当病情缓解后就停止用药,造成严重的后果。

4、高血压的护理对策

4、1、合理饮食

过多摄入食盐会使血压增高,甜食和暴饮暴食能让人变胖,肥胖也能使血压升高。每天摄入的食盐量不应该超过5g,钠盐的控制需要患者和家属配合,要让患者和家属懂得控制钠盐的意义:钠离子增多会增加细胞外液的容量,增加血液循环量,血管壁平滑肌细胞内的钠离子以及含水量都会增加,血管的阻力增加就会使血压升高。要鼓励患者不吃动物油,多吃植物油。在饮食中,事物一定要具有充足的脂肪、热量、钙、铁、锌等等,但是绝对不能过量。高血压患者适合吃高蛋白的东西,比如豆制品、牛羊肉、鱼肉和鸡肉等,多吃水果蔬菜。要根据患者的饮食习惯,指导他们进食,注意食物的色香味,让患者自觉接受低盐食品。

4、2、培养良好的生活习惯

高血压患者要养成早睡早起的好习惯,要劳逸结合,合理安排生活,保持轻松的情绪和良好的精神状态,还要适当做一些 户外运动 ,促进血管舒张,提高心血管功能,控制体重,增强抵抗力,但是要选择合适的运动项目,不能激烈运动,最好做有氧运动,要根据个人的年龄、爱好和健康状况来决定运动量。注意劳逸结合,避免过度紧张和劳累。早期患者宜适当休息,工作过度紧张者,血压较高,症状明显或伴有脏器损害表现者应充分休息,适当的休息和充分的睡眠对降低血压都有好处。要保持病室安静,光线柔和,尽量减少探视,保证充足的睡眠;护理操作亦相对集中,动作轻巧,防止过多干扰加重患者的不适感。

4、3、心理护理

消除紧张 、恐惧心理,稳定情绪。患者入院时多情绪低落、恐惧、焦虑,实践证明,心情开朗、乐观的人较长寿。尽量减少情绪波动,这对保持血压稳定,减少并发症发生具有重大意义。精神紧张,情绪激动,心理压力等都可使血压升高,因此作为护士,要有高度的责任心和同情心,关心和了解病人的思想、生活和工作情况,在护理病人时,必须细致观察,多与病人沟通,随时收集患者的心理信息,针对病人不同的心理状态及心理特点进行引导,使之能积极主动配合治疗和护理,避免情绪激动及烦躁,造就病人接受治疗的最佳心理状态,并且合理安排工作和休息,保持周围环境安静、舒适、温湿度适宜。

4、4、普及高血压知识

应用 医学知识 和护理心理学知识向患者及家属讲授有关高血压知识。如:什么是血压?何谓高血压,影响血压的因素等等,可用生动、形象的比喻使患者和家属容易理解接受。随着现代医学模式的转变和医学科学的发展,临床疾病的健康教育越来越具有重要的意义和价值,医护人员必须具备生动的语言、丰富的表情及科学的医学理论知识,又要掌握饮食、营养、心理、伦理等多方面的知识,才能为病人更好的解除痛苦,使人们达到最佳的健康状态。避免情绪波动、减少应急状态。情绪激动,尤其是生气和愤怒,可通过神经系统影响内分泌和免疫系统,造成心率增快,使血压增高,故而高血压病人应保持情绪的轻松、稳定。

4、5、合理服用降压药

向患者或家属说明高血压病需坚持长期终身规则治疗和保健护理的重要性,定时服用降压药,自己不随意减量或停药,可在医生指导下加以调整,防止血压反跳。在服用降压药的过程中,要向患者说明坐位或平躺时起立,动作要尽量缓慢,特别是夜间起床小便时更要避免突然起立,以免血压突然降低引起晕厥而发生意外。指导患者遵医嘱合理用药、服药,不得擅自加量或停药,以免引起不良反应。

4、6、遵医嘱,定期检测血压

向患者及家属仔细讲解用药原则对治疗的重要性,讲明坚持用药与疾病控制的利害关系。让他们认识到正确合理用药不但取决于医生,更重要的是患者配合。除患者坚持规范用药,还要求家属做患者药物服用的监督护理,以保护治疗的顺利进行,提高遵医率,达到治疗目的。让他们认识到其服药的长期性和重要性,这是使血压控制在目标水平,延缓靶器官损坏的一个重要环节。

教会病人或家属测量血压,目前市场上销售的电子腕式血压计,是一种方便、快捷、准确的血压计,患者可用自己测知血压及心率的变化情况,还可准确纪录21次以往测量的时间及血压数值,有经济能力的患者建议购买此种电子学压计,能随时准确的检测血压,同时应嘱患者定期来院检查是否有靶器官受损情况。

患者家属与医护人员的心情是相同的,都希望患者早日康复。但由于对医学知识和护理心理学知识的缺乏,难以得到良好的效果。争取家属的积极配合,对其进行医学常识、卫生保健、用药护理知识及正确测量血压等基本技术操作指导,才能取得家属的积极,有效配合。为患者的早日康复起到积极作用。

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在医学领域中,高血压是最常见的慢性病,也是心脑血管病最主要的危险因素。下文是我为大家整理的关于高血压医学论文的内容,欢迎大家阅读参考! 高血压医学论文篇1 浅谈高血压健康指导 摘要:高血压病是危害人类身心健康的一种重要的慢性疾病,其多发于中老年人群中,是造成心血管意外及脑卒中的最主要危害因素,与此同时,也会引发慢性的闭塞性周围血管疾病及充血性的心力衰竭、肾功能衰竭及动脉瘤等。据全国进行的3次较大规模的高血压普查结果显示,我国年龄在65岁以上人群中患高血压者约35%,其中67.5%的患者血压未得到控制,其原因包括随意增减药量、未规律服药、随意换药,为按时测量血压或规律服药一段时间血压正常后停药,表现症状时服药等原因,出现服药-停药-服药循环.因此,在对高血压患者进行护理治疗时不仅需要考虑其病因及临床症状等,还应综合考虑患者的个体情况,制定有针对性且适宜高血压个体患者的健康指导计划,有效地进行健康宣教,从而提高高血压患者的自我保健意识和对治疗的依从性。 关键词:高血压病;健康指导 1高血压的概念 高血压是指体循环动脉收缩压和(或)舒张压的持续升高。 2高血压诊断标准 目前我国采用国际上统一的诊断标准,即在非药物情况下,连续2次或2次以上非同日重复测量的血压值达到收缩压≥140mmHg和(或)舒张压≥90mmHg。 3高血压分级 3.1高血压如何分级高血压从病因上分为:①原发性高血压(高血压病)95%的高血压都属于这种情况,一般中老年人的高血压都是这种高血压,降压治疗保护重要器官就行了;②继发性高血压(症状性高血压)占到5% 最常见的是肾脏不好的患者。 3.2依据血压升高程度的不同,将高血压分为3级。临界高血压: 收缩压140~150mmHg;舒张压90~95mmHg;高血压1 级(轻度): 收缩压140~159mmHg;舒张压90~99mmHg;高血压2 级(中度): 收缩压160~179mmHg;舒张压100~109mmHg;高血压3 级(重度):收缩压≥180mmHg;舒张压≥110mmHg。收缩期单纯性高血压: 收缩压≥140mmHg;舒张压<90mmHg。注:如患者的舒张压与收缩压分属不同分级时,以较高的等级为准;收缩期单纯性高血压也可根据收缩压的水平分为1、2、3级。高血压是现代人健康的一大威胁。专家指出,90%的高血压是原发性高血压,找不出明确的致病原因,此外还有10%是由其他疾病引起的高血压,比如妊娠中毒症、内分泌性疾病、肾脏类疾病、大动脉疾病及颅内疾病等,都会引发不同程度的高血压。对后者进行治疗时切忌一味使用降压药物,应先治疗其原发病。而针对原发性高血压,患者则需做好终身"战斗"的准备。 4健康指导内容 4.1建立优良的生活习惯①维持生活规律性,养成按时作息的习惯,保证适度的活动及充足的睡眠;②戒除一些坏习惯,例如吸烟、饮酒、用力排便及久坐观看电视等,明确告知患者此类不良习惯较易导致高血压的并发症及其原因。促使其戒掉戒烟并建立规律的生活,定时且不用理排便,便秘者可指导其预防便秘。指导患者保暖防止感冒,预防心脑血管疾病的 措施 等;③控制患者的食盐摄入量:食盐摄入量应不超过5g/d,最好使用低热量、低脂肪的清淡食物,保证充足的蛋白质,多使用含有丰富钙、钾的新鲜蔬果。饮食应粗、细粮搭配,少食多餐;④高血压的肥胖患者严格控制或减轻体重。肥胖是高血压进展的危险因素,应注意减轻体重,限制食量,少吃多餐,增加每天活动量。饮食原则以低盐、低胆固醇及低脂为主。 4.2合理的用药指导①对服药不规律或思想上不重视的患者,重点讲述用药不规律可能产生的危害,同时督促患者建立良好的用药习惯;②高血压患者常常需要持续性用药或终生用药进行治疗,应嘱咐患者遵照医嘱按时按量用药,切记不可随意增减药量或停用。同时向患者讲诉所服药物的剂量、 方法 、时间、名称、注意事项、安全性、副作用等知识及相应处理措施等;③除急性高血压外,降压以数日、数周内渐渐降压为最佳,尤其是老年人及有高血压病史多年的患者,其机体已经适应了高血压目前的水平,突然降压反而无益。 4.3心理因素指导伴随社会生活节奏的加快,工作压力增大,人们持续处于紧张的状态,突发的心理应激反应,可能极有可能引发外周血管收缩、心动过速等,对患者的心血管系统产生严重的不良影响,导致一些列的心血管疾病等。高血压患者多有情绪不稳定、紧张、激动、焦虑、过度疲劳等,都会促使其机体内交感神经进一步兴奋,体内产生大量皮质醇、5-羟色胺、血管加压素、儿茶酚胺等分泌物增加,上述物质会促使患者小动脉的痉挛,使其血管收缩,心跳加快,血压显著升高。因此,指导高血压患者对自己的工作、学习、生活及休息时间进行合理恰当的安排,保持较好的心态及情绪对病情的影响尤为重要,因此要做到性格随和,心胸开阔。 5高血压休息与运动指导 应注意休息,避免劳累,除了要积极地进行治疗和保持乐观的心情以外,还应该在病情稳定以后积极地进行适合于自己身体状况的 健身运动 ,运动应注意循序渐进,长期坚持。建议至少30min/d有氧锻炼,能使身体状况逐步得到改善。高血压患者在选择运动方法时,不宜选择剧烈的和运动量大的运动项目,而应选择一些运动量不大的项目。步行和慢跑是很好的运动方法,运动强度:维持中等程度以下,即脉搏(220-年龄),或安静心率+20次。自觉劳累程度为稍累,微汗;以无不适为宜,可以对话。运动持续时间:至少3~5次/w,最好有人陪伴,如有不适,及时就诊。少于2d/w运动效果欠佳,多余5d/w运动效果不再增加。 5.1教会患者自行测量血压自行测量血压是在家中或者 其它 环境中自己测量血压值。自测血压可提供在日常生活状态中相对更有价值的血压讯息,也是对血压进行诊断的重要补充。血压的诊断值一般高于自测值,建议患者自测血压3d/w,于清晨和晚间的7~8时各测量1次/d,每次取前3次的平均值。 5.2正确、按时测量血压体位的改变或食物消化对血压测得值均有一定程度的影响,因此,应在进餐1h后再行测量血压,吸烟或引用咖啡、浓茶30min后,静息或坐定5min后。因卧位、立位、坐位等的不同姿势也容易引起血压测得值的变化,相关人士推荐测量血压时取站立位。在炎热的夏天或者室内温度较高时,对血压的实际测得值也有一定程度影响,此时,测量血压需要考虑周围环境温度等因素。 总结 高血压病是一种长期的、多发的慢性疾病,也是心身疾病之一,需要患者保持坚定的毅力、乐观的情绪及战胜病痛的信心。对高血压病患者进行全面、综合的健康指导显得尤为重要。通过详尽的健康指导,可促使患者及家属全面且正确的认识疾病,具有全面的预防及保健知识,从而达到控制血压、减少并发症发生、提高生活质量的目的。 高血压医学论文篇2 浅谈高血压形成原因 高血压的病因有很多种,其中最主要的还是现在人们普遍认为的遗传是高血压的病因所在,经过调查,有高血压的家族起后代发生高血压的几率是很大的,这应该是与他们自身的基因有关的。造成高血压病因的还有后天的因数,如近年来人们生活水平的提高,饮食水平也在不断上升,心理压力大,药物等因素使高血压的发生率逐年增加,年龄也越来越年轻化,为了更有效的预防高血压病的发生,笔者就高血压形成的原因浅谈下自己的看法。 1 原发性高血压的病因和发病机制尚未完全明了,近年来,随着生 理学、遗传学、神经内分泌学及分子生物学的 发展,以及自发性高血压大鼠模型的建立,许多研究已达到分子水平。目前,各种学说中以Page的镶嵌学说比较全面,认为高血压并非由单一因素引起,而是由彼此之间相互影响的多种因素造成。 1.1 遗传因素.约75%的原发性高血压患者具有遗传素质,同一家族中高血压患者常集中出现。据信原发性高血压是多基因遗传病。高血压患者及有高血压家族史而血压正常者有跨膜电解质转运紊乱,其血清中有一种激素样物质,可抑制Na+/K+-ATP酶活性,以致钠钾泵功能降低,导致细胞内Na+、Ca2+浓度增加,动脉壁SMC收缩加强,肾上腺素能受体密度增加,血管反应性加强。这些都有助于动脉血压升高。近来研究发现,血管紧张素(AGT)基因可能有15种缺陷,正常血压的人偶见缺陷,而高血压患者在AGT基因上的3个特定部位均有相同的变异。患高血压的兄弟或姐妹可获得父母的AGT基因的同一拷贝。有这种遗传缺隐的高血压患者,其血浆血管紧张素原水平高于正常人。 1.2 性格因素已发现高血压与性格与心理密切相关。有易急躁、易发怒、易激动性格的人易患高血压病。这些表现使体内的肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺和胰岛素分泌明显高于正常人。这些物质能使神经系统兴奋,心跳加快,血管收缩。血压升高,时间长了,人就容易患高血压病。 1.3 心理压力过大也是高血压发生的因素。社会 经济的发展,导致竞争越来越激烈,工作压力大,人际关系紧张,使人们的神经经常处于绷紧的状态,很容易造成交感神经兴奋性过度。表现为工作时火气大、心动过速(>80次/分),导致血压升高。这种情况是社会普遍存在的,也是诱发多种疾病的根源,人们在忙碌的生活中要学会释放压力,才会远离各种疾病。 2 饮食和生活习惯 2.1 大量饮酒 随着人们生活水平的提高,饮酒在家家户户已经变的很常见了,但是大量饮酒确实招惹疾病的根源,长期大量饮酒,40%以上的人都会发生高血压。而且易中风。过量饮酒还容易诱发中风、心肌梗死、高血压、酒精性肝病、胰腺炎、股骨头坏死等各种疾病。 2.2 大量吸烟 吸烟也是导致高血压的一个重要因素,现在很多年轻人为了耍酷从很小就开始吸烟,其实这是一种很不好的现象,国家已经开始明令禁烟。吸烟在冠心病的危险度百分比为32%,仅次于高血压(约35%),高血压是最主要的冠心病致病因素。不仅如此,吸烟还容易引发中风、脑血管病变等各种心脑血管疾病,所以想要远离心脑血管疾病就必须戒烟。 2.3 吃盐量大 中国人的饮食习惯普遍较咸,盐不仅会使血压升高,还会破坏血管内壁,损伤内皮细胞,破坏小血管的危害,可见食盐已经成为公认的杀手。所以预防高血压,减盐已经是势在必行了。 2.4 食用油对高血压的研究结果显示,用葵花籽油烹饪食物引起高血压的危险性较高,而食用橄榄油则有助于使人保持健康的血压。尽管橄榄油被普遍认为是一种对健康很有益的食用油,但是,反复使用用过的橄榄油仍会对健康产生不利影响烹饪油中聚合物越多,就越容易引起食用者患上高血压。 研究结果表明,那些原来血脂就比较高的人,在使用橄榄油后患高血压的危险性较用其他类型的烹饪油要小。就同样反复使用烹饪油而言,橄榄油所产生的聚合物较其他种类的烹饪油要少。这说明橄榄油变质的过程较其他油类要缓慢。因此,建议人们在烹饪中尽可能使用橄榄油,而用过的油的重复使用次数最多不要超过三次。 由于橄榄油比较昂贵,所以很多人还是愿意选择其他比较便宜的烹饪油,或混合油。然而,为了保持健康的血压,特别是对那些高血压高发人群来讲,从长远角度来看,多花一些钱买健康仍不失为上策。 所以,建议对待油炸食品要坚持适量原则,烹饪油不要反反复复使用,在食用油的选择上不要贪图一时的便宜,毕竟,对于我们来说,健康是无价的,保持健康的身体,才能更好的享受生活。 2.5 吃的好,缺乏锻炼 人们生活水平的提高,饮食水平也在不断上升,蔬菜、水果、肉类等饮食变的越来越多样化,但是生活的忙碌使人们普遍缺乏锻炼,这就是为什么越来越多的人产生了肥胖,而肥胖人群患高血压的概率会很大。据临床统计:不肥胖的人高血压患病可能性是15%,而肥胖者高血压患病可能性高达40%。 3 现在是一个 网络充斥的时代,而大型网络游戏也成了孩子们的最爱,过度沉溺于网络游戏不仅耽误孩子的学业,而且还会严重影响孩子的身体健康,尤其是高血压疾病,很容易找上这些整天玩游戏的孩子。虽然很多家长试图阻止孩子过度沉迷游戏,但依然于事无补。高血压和孩子玩游戏看似和遥远,实际上却有着很密切的关系。 3.1 高血压以前是一种老年疾病,而现在变的越来越变的年轻化,所以 儿童 和青年患高血压的概率也很大,儿童患高血压的主要原因是情绪多度紧张,很明显,如果长期玩游戏使孩子的情绪多度紧张,据美国公共健康中心的 科学家研究发现, 电子游戏与儿童高血压有着密切的联系。儿童玩电子游戏时,血压升高的幅度也大得多;父母患有高血压或心脏病的儿童玩电子游戏时,比那些父母血压正常的儿童血压升高得更快也更多。 3.2 儿童正处于长身体的阶段,大脑、中枢神经处于发育不完善时期,很容易兴奋,对于神经脆弱的儿童来说,长时间受到电子游戏的刺激,会使大脑皮质兴奋和抑制失衡,容易在皮层下血管舒缩中枢形成以血管收缩神经冲动占优势的兴奋灶,引起全身小动脉痉挛及周围阻力增加,导致血压升高。 3.3 过度的游戏刺激会造成植物神经系统紊乱,调节失灵,引起体液内分泌激素的改变。交感神经兴奋促使肾上腺髓质分泌过多的肾上腺素和去甲肾上腺素,导致血压升高。小动脉血管长时间的痉挛,血液循环不良,导致脏器缺血,尤其是肾缺血时肾小球旁细胞分泌肾素增多,进入体循环后作用于血管紧张素原,形成血管紧张素Ⅰ及Ⅱ,更加重了全身小动脉痉挛。同时,还会促使醛固酮分泌增多,钠和水潴留,使血容量增多,从而使血压顽固性升高。 可见,游戏有它的优点也有它的缺点,适量玩游戏可以使人放松,如果长期玩,就会严重影响孩子的健康,甚至会带来高血压疾病,家长一定要加以制止。如果父母中患有高血压,家长一定要学会调节孩子的情绪,以免引发体内的高血压。 4 由于医治不当而引起的高血压,临床上通常称为药物性高血压。临床上有以下几种药物引起高血压。 4.1 激素类药物:如强的松、地塞米松、甲基或丙基睾丸素等。这些药物可引起水钠潴留,导致循环血量增加,而发生高血压。甲状腺激素类药物则能兴奋神经系统,引起血压升高。 4.2 口服避孕药:如雌二醇等,一方面可引起血浆血管紧张,促使血管收缩,升高血压,另一方面因其具有盐皮质激素的作用,故可直接作用于肾小管而引起水钠潴留使血压升高。 4.3 止痛类药物:如消炎痛、炎痛喜康、保泰松等,除了引起水钠潴留外,还可抑制前列腺素合成,使血管趋向收缩而致高血压。 4.4 其他药物:如肾上腺素、去甲肾上腺素、利他林、多虑平及中药甘草等。另外,某些降压药也可引起高血压,如常用的甲基多巴、胍乙啶等,当静脉注射时就有引起高血压的可能。特别值得注意的是,在服用降压药物优降宁时,如果进食含有酪胺的食物,如干酪、动物肝脏、巧克力、牛奶、红葡萄等,血压不但不降,反而会大大升高,甚至发生高血压危象,脑出血;而突然停用某些降压药物,如心得安、氯压定、甲基多巴等,也可引起同样严重后果。 可见“是药三分毒”并不是浪得虚名,高血压患者一定要避免使用以上药物,如果万不得已使用时,一定要把握适度,希望广大患者在临床上尽量采用其他的方法进行 治疗,不可过度依赖药物治疗,以免导致病情向相反的方向 发展。 以上这些坏习惯相信很多人都有,而这些习惯都很可能引发高血压,希望大家及时改正这些缺点,远离高血压。 高血压医学论文篇3 浅议老年高血压病人的抗高血压治疗 摘要:目的:总结老年高血压病的特点。方法:对我院收治的120例老年原发性高血压病例进行分析。结果:患者均达到了初定的目标血压,1级多数轻度高血压患者需应用1~2种降压药物,少数需联合应用3种药物以达到初定目标血压;2级少数中度高血压患者需联合使用2种降压药物,多数需联合应用3种药物方能达到目标血压。结论:把握用药指征,积极用药治疗,可提高患者生活质量,减少并发症。 关键词:原发性高血压 治疗 体会 高血压是我国最常见的心血管疾病。随着人民生活水平和饮食结构的改变,其患病率呈逐年上升趋势。防治高血压已成为全世界医学工作者的重要课题。 1 对象与方法 1.1 对象。 我院收治的120例老年高血压病患者,均符合WTO制定的高血压诊断标准。其中,男性78例,女性42例;年龄60~79岁,平均(68±8)岁;病程5~20年,平均(2±7)年;均为缓进型高血压。其中,1级(轻度)51例(41.8%),2级(中度)69例(58.2%)。120例中,63例(52%)为单纯收缩期高血压,即收缩压≥160mmHg(1mmHg=0�133kPa),舒张压<90 mm Hg。均排除继发性高血压。 1.2 治疗方法。 1.2.1 疗效判断标准降低血压,使血压恢复至正常(<140/90mm Hg)或理想水平(<120/80 mm Hg)。对中、青年患者(<60岁),高血压合并糖尿病或肾脏病患者应使血压降至130/80 mm Hg以下。老年人至少降至正常(140/90 mm Hg)。 1.2.2 治疗方法采用的治疗方法基本上以药物疗法为主。 1.2.2.1 利尿剂包括噻嗪类、保钾利尿剂和袢利尿剂等。①噻嗪类:应用普遍,常用药物有氢氯噻嗪,但长期应用可引起血钾降低及血糖、血尿酸、血胆固醇增高,糖尿病及高脂血症患者慎用,痛风患者禁用。②保钾利尿剂:常用药物有氨苯蝶啶、螺内酯(安体舒通)等。可引起高血钾,不宜与ACEI合用,肾功能不全者禁用。③袢利尿剂:利尿迅速,常用药物有呋塞米、托拉噻米等。肾功能不全时应用较多,但需注意低血钾、低血压。④另外推出的利尿降压剂吲达帕胺25 mg,每日1次,具有利尿和血管扩张作用,可有效降压,但长期应用可引起低血钾。 1.2.2.2 β-受体阻滞剂本类药物具有良好的降压和抗心律失常作用,而且可减少心肌耗氧量,适用于轻、中度高血压,尤其是心率较快的中青年患者,对合并冠心病、心绞痛及心肌梗死后高血压更为适用。治疗高血压多选用具有心脏β1选择性、长效或缓释的品种,如美托洛尔25~50 mg,每日1~2次;或比索洛尔2.5~5.0 mg,每日1次。心脏传导阻滞、哮喘、慢性阻塞性肺病与周围血管病患者禁用。同时本类药物对糖、脂代谢有不良影响,使用时应加以考虑。长期应用者不宜突然停药,以免血压骤然上升。 1.2.2.3 钙拮抗剂可用于中、重度高血压,尤适用于老年人收缩期高血压。钙拮抗剂有维拉帕米、地尔硫(非二氢吡啶类)及二氢吡啶类3组药物,前2组有抑制心肌收缩及自律性和传导性的作用。不宜在心力衰竭、窦房结功能低下或心脏传导阻滞的患者中应用。二氢吡啶类(如硝苯地平)的作用以阻滞血管平滑肌钙通道为主,可引起血管扩张,同时引起交感激活作用,对预防冠心病不利。但二氢吡啶类的缓释、控释或长效制剂,使上述副作用显著减少,可用于长期治疗。硝苯地平控释片30 mg,每日1次;或氨氯地平5 mg,每日1次;或非洛地平缓释片5 mg,每日1次。 1.2.2.4 血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)对各种程度的高血压均有一定的降压作用。试验证实,ACEI可改善心室重构、减少心力衰竭的再住院率及降低死亡率、明显延缓肾功能恶化,因此对高血压伴有心力衰竭、左室肥厚、心肌梗死后、糖耐量减低或糖尿病肾病蛋白尿等合并症的患者尤其适用。高血钾、妊娠、肾动脉狭窄者禁用。最常见不良反应是干咳,停药后可消失。 1.2.2.5 血管紧张素Ⅱ受体阻滞剂适应证与ACEI相同,但不存在干咳,降压作用平稳,可与大多数降压药物合用,如氯沙坦50~100 mg,1次/d;缬沙坦80~160 mg,1次/d;厄贝沙坦150~300 mg,1次/d;坎地沙坦8~16 mg,1次/d;替米沙坦80 mg,1次/d。 2 结果 所有患者均达到了初定的目标血压,1级轻度高血压患者51例中,44例(85.5%)需应用1~2种降压药物,7例(13.7%)需联合应用3种药物方达到初定目标血压;2级中度高血压患者69例中,18例(25.9%)需联合使用2种降压药物,51例(73�9%)需联合应用3种药物方能达到目标血压。 3 讨论 结果提示,老年高血压患者经治疗112例(93.3%)能降至正常血压且无不适症状,但仍有8例(6.6%)患者因血压相对较低而出现明显脑供血不足症状,1例甚至并发脑血栓形成,这种比例随着高血压程度的加重而呈升高趋势。差异虽无统计学意义,但2级中度高血压患者中有1例并发脑血栓,这些患者(除1例脑血栓形成患者外)经减少药物剂量血压回升后,不适症状消失。说明症状与血压相对较低致脑血流灌注不足有关。老年原发性高血压大多有不同程度的动脉硬化、动脉血管壁弹性减弱和管腔狭窄,循环阻力增高,伴不同程度并发症,血压波动大,易产生体位性低血压。所以在降压治疗过程中,不同作用机制的降压药小剂量联合应用,可以明显增加降压疗效,相互抵消或明显减轻不良反应,还可延长降压作用时间,加强对靶器官的保护。治疗目标血压个体化,药物从小剂量开始,缓慢进行,尤其是对老年人,应避免快速降压带来的不良反应。在降压过程中注意老年人的反应,不仅注意调整降压的幅度,还要控制降压的速度,否则就会导致心、脑、肾等器官的血流灌注压减低,血流缓慢,引起缺血及血栓形成。 参考文献 [1] 黄平.老年人高血压治疗新进展[J].中华老年医学杂志,2004,23(1):60-62 [2] 唐景华,马光仁.老年高血压药物治疗的新进展[J].中华临床医学研究杂志,2006,12(13):1811-1814 猜你喜欢: 1. 浅谈高血压护理论文 2. 高血压有关的医学论文 3. 高血压医学论文范文 4. 高血压护理论文范文 5. 高血压综述论文范文

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论文查重裂变方法

当今论文写作已成为越来越普遍的现象,在这一过程中很容易出现诸学术不端行为,为了端正学风,论文查重成为高校所采取的必要措施。如发现有严重抄袭行为,将直接取消学生答辩机会和学位证书。可见,论文查重是非常重要的,那我们该怎么通过查重呢?同学们怎样才能通过论文查重,论文查重率多少内才算合格,对国内普通高校而言,对本科毕业论文查重率要求是20%之内,硕士论文重复性不超过15%,当然,对于某些要求较严格的学校,重复率可提高到10%左右,甚至5%。成功通过论文查重的方法:1、修改论文的格式以及段落分布:论文查重系统对文章进行检测时,会按论文格式对内容进行划分。如格式、段落分布与检测系统数据库中的文献有雷同,容易被认定为抄袭,检测结果就会偏高。2、修改论文重复内容的语法:例如将把字句改为被字句,采用同义词替换等方式,但这些方法只适用于要求不太严格的论文,对于硕士论文等要求比较严格的论文,修改方式就要难很多,在保证论文重复率达标的同时,论文质量也需要有所保证。3、翻译法:无论是“英译”还是“中译中”都是不错的,在查阅资料时,如果遇到要用的部分,可以使用自己的话进行表述。在这个过程中,我们使用的文字、句式、表达内容都会自然而然地发生变化,从而达到降重的效果。

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1.主动变被动为主动。如“数字水印检测可作为多媒体产品的认证、防伪、防篡改和传输安全中的有力检测手段,完整性保障”可改为“数字水印为多媒体数据文件在认证、防伪、防篡改和数据安全完整性保障方面提供了有效的技术手段”。2.文本转换表格或图片。万能论文检测系统不检测表格,可以把文本变成图片表格等,公式经过编辑器处理,一目了然,重复的可能性大大降低。但是如果把大量的文字变成图片就不行了,论文的字数会减少很多。3.引用。不要轻易在引用符号后用句号,因为如果提前用句号,句号后的内容就成了抄袭。因此,尽量在引号结束前使用分号。有些人把引号放在句号后面也是不对的。应该是在句号之前。另一方面,也不能引用太多。超过学校规定的引用比例会导致论文重复率过高,被判定抄袭。

煤层气测井技术方法研究论文

杨庆龙 吴财芳

( 中国矿业大学资源与地球科学学院 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室 徐州 221008)

摘 要: 本文从剖析射孔完井的优缺点出发,结合山西省沁水盆地寺河矿区某井所采取的完井工艺技术,对沁水盆地煤层气气井的射孔完井技术进行适应性探讨。研究发现: 各个地区的地层属性都有其独特性,有必要根据本地区地层的区域性的具体特点,对煤层气井的钻井工艺做出相应的改善; 必须高度重视煤层气钻井完井过程中压力对煤层的伤害问题; 研究更低密度、低固相、高强度的水泥浆体系,以及其他低伤害高效压裂液是煤层气钻井完井技术的重要保障。

关键词: 沁水盆地 煤层气 射孔 钻井 完井

Study of Qinshui Basin CBM Technical Adaptation of Perforated Completion

YANG Qinglong WU Caifang

( 1. The School of Resources and Earth Science,China University of Mining and technology, Ministry of Education Key Laboratory of CBM resources and accumulation process, Xuzhou,221008,China)

Abstract: Base on the technology of well completion in Sihe mine of Qinshui Basin,This paper analyzes the advantages of Perforated completion,and Discuss the adaptation about it in Qinshui Basin CBM wells. The results indicate that: the formation of each region has its unique properties,it is necessary to make corresponding im- provement process about the drilling technique of CBM wells according to the regional stratigraphy of the region's specific characteristics; we must attach great importance to pressure harm to coal seam during CBM drilling and completion; it is an important guarantee to research more low density,low solids,high strength cement slurry and other low damage,Efficient fracturing fluid for CBM drilling and completion technology.

Keywords: Qinshui Basin; CBM; Perforation; Drilling; Completion

项目资助: 国家 “973”煤层气项目 ( 2009CB219605) 、国家科技重大专项项目 ( 2011ZX05034) 、国家自然科学基金重点项目 ( 40730422) 及青年科学基金项目 ( 40802032) 资助。

作业简介: 杨庆龙,男,1987 年 7 月出生,中国矿业大学资源与地球科学学院,在读硕士,专业方向: 煤层气勘探与开发,Tel:,E mail: yangqinglong325@126. com。

自20世纪90年代以来,随着地面煤层气开采技术的引进,山西地面煤层气开发利用发展迅速。截至2009年底,中外十余家企业在沁水煤层气田已建成各类煤层气井2621余口,地面煤层气年抽采能力达到22亿立方米。由于直井钻井成本低、工艺技术简单、技术最成熟。煤层气开发方式以地面垂直井为主。多分支水平井、丛式井试验成功标志着我国煤层气开发技术取得重大突破,但由于该技术属于试验阶段,大规模展开尚需时日。目前完井方式主要有裸眼洞穴完井和套管射孔完井。由于套管射孔完井技术具有对地层适用范围广、层间封隔好,允许进行选择性完井、有利于水力压裂和采气作业、井筒稳定,寿命长,便于修井等优点[1]。所以本地区主要最优的完井工艺依然是套管射孔完井,裸眼洞穴完井的适用性还有待研究。

1 钻井的目的

本井为煤层气开发井,本井完钻层位位于石炭系上统太原组3号煤层底板以下41.54m。本井揭露煤系地层厚度82.36m,共见主要可采煤层1层。3号煤层,位于山西组底部,似金属光泽,镜煤、暗煤次之。其钻探深度为443.85~450.45m,厚度为6.6m。测井为444.02~450.62m,厚度为6.6m,结构简单。钻井目的为开发利用3号煤层的煤层气,降低煤层瓦斯含量。

2 本井的工艺技术

本井井身结构符合设计要求,井身质量合格(图1)。

图1 煤层气井井身结构示意图

2.1 井身结构

(1)一开井身井径φ311.15mm,井深41.06m(钻入基岩26.05m),下入φ244.50mm的表层套管,为了使水泥浆较为便利的注入井内,表层套管长度为40.23m。固井水泥上返地面。

(2)二开井径φ215.90mm,钻至井深492.16m完钻。下入φ139.70mm的生产套管,套管长490.49m,高出地面0.28m。固井水泥返高为187.50m。

(3)阻位深487.66m,人工井底深度为487.00m。

2.2 井身质量评述

终孔489.00m处井斜为1.1°,该井的最大井斜在井深375.00m处,斜度为1.3°。全井在400m处全角变化率最大,为1.7°/25m。

全井平均井径224.20mm,平均井径扩大率为4.82%,井眼规则。非煤系地层平均井径225.92m,平均扩大率为4.46%。煤系地层平均井径223.56mm,平均扩大率3.54%,全井井径最大处为450~475m深度附近3号煤层底板山西组泥岩坍塌带,最大井径为301.57mm,最大扩大率为39.68%。

井底水平位移5.10m,全井方位均在272°~285°之间变化,闭合方位角为279°。未见井身扭曲现象。

2.3 钻具及钻井液设计

钻具组合如表1所示。

表1 钻具组合

钻井液要求:尽可能采用与煤层水理化性质相近的活性水钻进;如井下情况异常需要用钻井液钻进时,钻井液要严格按照保护煤层的要求控制好固相含量(特别是微颗粒和胶体颗粒的含量)和虑失量[2]。

本井采用清水钻进,钻井非煤系地层泥浆比重保持在1.05g/m3以下,钻进煤系地层泥浆比重保持在1.02g/m3以下,完全符合甲方钻井要求。

2.4 固井质量

对水泥浆的要求:严格控制水泥浆的失水量,一般不得超过200mL,水泥石的高压强度要达到14MPa以上;水泥至少要反至煤层顶部200m以上才为固井质量合格。

对生产套管的要求:套管串中要有短管,便于用磁定位测井校正射孔深度。短套管的下入深度在煤层顶界5~10m的范围内;套管接箍、扶正器及套管其他附件应尽量避开煤层。

该井的套管及水泥浆的使用情况如表2所示。

3 号煤顶板至水泥返高面的距离为252.52m,在完井试压测试中,在15MPa的压力下,经过30分钟的检测,压降为0。固井质量合格。测井曲线解释为煤系地层固井优良率为100%,非煤系地层固井合格率为100%。

2.5 完井设计

井筒与煤层的连通技术要求:井筒与煤层的连接方法采用射孔枪射孔方法。射孔孔径10~15mm;孔眼几何形状短轴与长轴之比小于0.8;孔径轨迹须沿套管表面螺旋分布,在任一横截面只能最多有一个孔眼;孔眼密度为15~25孔/m。孔眼除有效穿透套管和水泥环外,还要尽可能穿透煤层伤害区,进入无伤区。

表2 套管及水泥浆

该井3号煤层使用套管射孔完井,使用牙轮钻头钻完全部孔深,下套管、固井并将煤层用水泥封住后,用射孔器射穿套管、水泥环和部分煤层。射孔参数如表3所示。

表3 射孔参数

2.6 压裂设计

该井采用水基压裂液压裂,液体准备数量及配方:活性水650m3,钻井液用HT01润滑防塌剂325.0kg,钻井液用HT2(腐殖酸钾)防塌剂325.0kg,配方为清水+0.05%HT01+0.05%HT2。支撑剂选择石英砂,数量为:粒径0.15~0.3mm,准备量10.0m3,粒径0.45~0.9mm,准备量26.0m3。压裂车及辅助设备车辆名称及数量如表4所示。

表4 压裂车及辅助设备车辆名称及数量

本井3号煤层设计注入液体566.1m3,石英砂36m3(0.15~0.3mm石英砂10.0m3,粒径0.45~0.9mm石英砂26.0m3);实际注入液体569.6m3,加入石英砂36.0m3(0.15~0.3mm石英砂10.0m3,粒径0.45~0.9mm石英砂26.0m3),加砂率100%,施工达到了设计要求。

3 排采效果及工艺技术分析

3.1 排采效果

该井从2009年6月17日开始进行排采作业。至2010年4月9日该井煤层气产能随时间的变化关系如图2所示。

由图可知,该井在排采6个月左右达到产气高峰1000m3/d,随着排采过程的继续,排采效果稳定在1000m3/d,之后没有明显的提升。而经过测井计算所得该煤层的天然渗透率为(0.1~1)×10-3μm2,含气量高达22.5m3/t,具有较好的储层参数,与其煤层气井的产能明显不符。

图2 煤层气井前期产能变化曲线

3.2 工艺技术分析

分析该井的排采效果,综合工程的工艺技术特点,除了地质条件影响外,在工程上主要是目前所使用的射孔完井工艺技术存在一定的不足[3]。形成了较大的表皮系数,从而降低煤储层的有效渗透率,对煤储层造成较大伤害。采用射孔完井方式时,对煤层气储层的损害包括钻井过程中钻井液、固井过程中水泥浆以及射孔压裂等三个方面。

本井的钻井方式采用常规的清水钻进,但常规的煤层气钻井方式在本区有一定的局限性。这是由于本区主要含煤地层二叠系下统山西组岩性由灰、深灰色泥岩、砂质泥岩和浅灰色砂岩及煤层组成,钻井液从井底上返至地面的过程中,依次经过泥岩—煤层—灰岩—第四系土层。由于泥岩是水敏性地层,在接触到活性水钻井液之后势必会引起体积膨胀,作用于煤储层之上的应力增大,造成煤储层渗透率降低,在近井筒地段尤为明显,严重影响煤层气向井筒内的渗流。同时,泥岩具有较强的造浆能力(由测井资料可知在井深为450.00~475.00m范围内的井径达到301.57mm,井径扩大率达到39.68%。则从另一方面证明了泥岩的造浆能力),虽然本井采用清水钻进,在地面控制钻井液体系的固相含量,保持比重在1.02g/m3以下等一系列降低固相含量的措施,但钻井液在经过泥岩层时,经过泥岩的造浆作用,又形成了普通的泥浆体系,这种浆液直接接触煤岩层,则会对煤层造成更大的伤害。

钻井液性能包括钻井液密度、粘度、失水、含砂、pH值等,其中最重要是钻井液密度。本井的固井方式采用密度为1.85g/cm3的水泥浆液,水泥浆固井过程由于较大的水泥浆密度在井筒中存在较高的围压,煤层应力敏感性也同样会造成储层损害问题。压力敏感性是指施加在煤层上有效压力的变化对煤储层微观结构的影响,在宏观上表现为煤层的孔隙度、渗透率随着围压的增加而降低的现象。煤层裂缝和割理发育,由于煤层是一种弹塑体,裂缝在高围压下闭合,这种闭合是不可完全恢复的。郑毅[4]等人研究认为密度为1.85g/cm3的水泥浆所产生的液柱压力对煤储层的伤害也是不可低估的。若钻井完井过程中液柱压力没有控制在煤层压力以下,会造成煤层应力改变和塑性变形,使渗透率无法完全恢复,从而影响产气量。

射孔压裂过程一方面是为气流建立若干沟通气层和井筒的流动通道,另一方面又会对产气气层造成极大的损害,有时甚至超过钻井损害,从而使煤层气井产能很低。压裂液对煤层的伤害也是煤层气井增产效果不理想的重要原因。本井采用的是水基压裂液压裂。水基压裂液的成本低,性能好,易于使用,应用最广泛。但是熊友明[5]等人研究中国煤层多数不含水,目前多采用水基压裂液进行增产改造,而压裂液的返排率仅为35%~68%,剩余水滞留在煤层。由于煤岩具有很强的吸附性,吸附压裂液后会引起煤岩基质的膨胀及堵塞割理,从而降低割理孔隙度和渗透率及限制煤层气的解吸[6],在一定程度上造成二次伤害,极大地影响了煤层气的产出;加之煤层松软、煤粉多,压裂砂的支撑效果相对较差,井筒周边的压裂砂还会因卸压回灌到井筒,这也是导致部分井压裂无效的重要原因。经过压裂施工后有些井的产能只是天然生产能力的20%~30%,甚至完全丧失产能。此外,固井液、压裂液中的固体颗粒侵入煤储层,直接堵塞煤储层的空隙通道,结果将导致降低煤储层的绝对渗透率和相对渗透率,对煤层气井的产能也会造成较大的影响。

综合以上分析并结合本井实况,在完井过程中,要达到煤层气井增产、稳产的效果,需要多种措施来试图降低完井对地层造成的损害。在固井过程中,需要降低作用在煤层上的有效应力,就需要在保证强度的前提下降低固井所采用浆液的密度,使用低密度水泥浆、泡沫水泥浆等,目前,国外已成熟的煤层气井固井技术主要有水泥浆中加入固体降重剂(如粉煤灰、空心微珠等)形成高强度、低密度、低失水水泥浆、在水泥浆中加入氮气组成泡沫水泥浆等。在钻进过程中,需要减少钻井液和煤层的接触,考虑到本井含煤层位的上下部位均有土层,马永峰[7]等提出在含煤层位使用套管外封隔器,这样就有效地防止钻井液和煤层接触。最大限度地降低对煤层的伤害。同时,使用封隔器也解决了固井过程中煤层压力敏感性、水泥浆渗透等一系列问题。若是多煤层煤层气共采,这样就可以分段对煤层进行射孔和压裂施工。在压裂过程中,需要降低压裂液的失水量及固相含量。研制低伤害高效压裂液是当前亟待解决的关键问题,也是今后的发展趋势。泡沫压裂液、清洁压裂液等对低压、低渗煤层气储层比较适用,在沁水盆地已经取得较好的效果[8]。目前该技术成本高、应用范围局限,但前景很好,是值得推广的适宜中国煤层气储层条件的新技术。

4 结论

煤层的渗透性低,孔隙压力低,煤储层保护一直是整个煤层气钻井完井过程施工中必须重点考虑的问题。钻井液、固井液、完井液对煤储层污染程度如何,直接影响到目的煤层物化参数的正确评价及产能的精确评估[9]。如果对完井技术不重视,采取的措施不当,煤层气产能则会遭受重大影响。煤储层保护的核心就是尽量使所采取的钻井完井工艺技术少伤害、不伤害煤层。

(1)各个地区的地层属性都有其独特性,在探明地下煤岩层的地质环境后,有必要根据本地区地层的区域性的具体特点,对煤层气井的钻井工艺做出相应的改善。否则,很难保证不会对煤储层造成更大伤害。

(2)高度重视煤层气钻井完井过程中压力对煤层的伤害问题,在保证携带岩屑、润滑钻具等钻井液的基本功能的前提下,尽量减少钻井液的固相含量、失水量。研究更低密度、低固相、高强度的水泥浆体系,以进一步降低对煤层的液柱压力。

(3)从目前的发展看,今后一段时间水力压裂仍是煤层气增产的首选方法和主要措施,应继续深入对低伤害高效压裂液的研究。

参考文献

[1]傅学海,秦勇,韦重韬.2007.煤层气地质学[M].徐州:中国矿业大学出版,214~218

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周明磊1王怀洪2苏现为3毕叶岚3

(1.山东煤炭地质工程勘察研究院 泰安 271000)

(2.山东科技大学地球信息科学与工程学院 青岛 266510)

(3.山东省煤田地质局数字测井站 泰安 271000)

作者简介:周明磊,男,汉族,山东即墨人,研究员,现在山东煤炭地质工程勘察研究院从事测井新技术新方法的应用研究以及资料的处理解释。信箱:。

摘要 本文探讨利用数字测井技术解释煤层气的储层参数,估算煤层气含量,同时进行其他岩性的分析,并对煤层气井的固井质量做出评价,为煤层气勘探提供测井技术支持。

关键词 测井技术 煤层气 储层参数 体积模型

APPlications of Well Logging Technology in Surface CBM Extraction Project at Sihe Coalmine,Jincheng City

Zhou Minglei,Wang Huaihong,Su Xianwei,Bi Yelan

(1.Shandong Survey Institute of Coal Geological Engineering,Tai'an 271000;2.College of Geoinformation science and Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266510;3.Shandong Provencial Bureau of Coal Geotogy,Tai'an 271000)

Abstract:This article introduced the use of digital logging technology in explaining the reservoir parameters,while analyzed other variable litho-logy,and assessed the cementing quality of CBM wells.It can supply logging technical support for CBM exploration.

Keywords:logging technology;CBM;reservoir parameters;volumetric model

1 概述

山西晋城煤业集团寺河矿井是“九五”时期国家重点建设项目,设计生产能力400万t/a。井田位于沁水煤田东南部,跨阳城、沁水两县,全井田面积为91.2km2,可采煤层3层即3#、9#、15#煤层。其中3#煤平均厚度为6.42m,可采储量为4.32×108t,也是本次煤层气地面预抽的目的层。

瓦斯也叫煤层气,是煤矿安全的头号杀手,也是一种清洁能源。本矿井属高瓦斯矿井,为了从根本上杜绝煤矿瓦斯事故的频繁发生,改善煤矿安全生产条件,同时还可作为一种新的能源;在地面上打井进行煤层气抽采,高瓦斯矿井就可能成为低瓦斯矿井。随着数字测井技术的快速发展,煤层气的测井仪器、有效方法及解释模型也比较成熟,已经具有能直接解释煤层气储层参数的可能性。

2 煤储层的地球物理特征

煤层气是一种以吸附状态为主,生成并储存在煤层中的非常规天然气,其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%),可作为与常规天然气同等优质的能源和化工原料。煤层气的储层就是煤层,煤层气也就具有煤层的各种地球物理特征。煤层气储层具有双重孔隙结构,可以理想简化,如图1所示。煤基质的骨架是不同比例有机质和矿物质(一般以粘土矿物为主)组成的混合物。而煤层气储层的基质孔隙中,吸附着甲烷(CH4)以及少量的水和其他气体(CO2、N2、重烃等),几乎没有游离的水和气。煤层围岩的主要岩性是砂岩、泥岩、石灰岩等,煤层的物性特征与围岩存在较明显的差异。本区的目的层为3#煤层,平均厚度为6.42m,含有1层夹矸,岩性为碳质泥岩,反映明显,煤层顶底板岩性均为泥岩,具有渗透性差、隔水性良好的特点,致使煤层中的煤层气难以向外逸散而得以保存富集。因此,3#煤为煤层气提供了良好的存储条件。其地球物理特征如下。

图1 煤层割理和基质微孔隙剖面图

2.1 电阻率高且变化范围大

煤层的电阻率一般较高,除随煤化程度有较大范围变化外,通常为几十欧姆米至几千欧姆米,还与裂隙发育程度、含水性和灰分含量等因素有关。

2.2 时差大,传播速度慢

因为煤层的主要成分是有机质,并在微孔隙中吸附着甲烷气体,两者的声波传播速度均非常慢,所以煤层声波时差很大,纵波时差一般在320~450μs/m。

2.3 含氢指数(即中子孔隙度)高

煤主要由碳、氢、氧等元素组成,含氢量很高,其他岩性无一能及,所以中子测井得到的中子孔隙度值极高,一般在35%~50%之间。

2.4 自然伽马值低

通常煤层中的有机质不吸附放射性元素,只是其中构成灰分的泥质才有吸附放射性元素的能力,由于煤的灰分较低,煤层的自然伽马值远低于泥岩,一般在20~70API之间。

2.5 密度小

因为煤层中的有机质和微孔隙中吸附的甲烷气的密度很低,虽然构成灰分的矿物杂质的密度较高、但含量少,所以煤层的密度很小。烟煤约1.2~1.5g/cm3,无烟煤约1.35~1.75g/cm3,其他岩性通常为2.2~2.7g/cm3。

2.6 光电吸收指数低

岩石的光电吸收指数(Pe)按定义:

Pe=(Z/10)3.6

单位是巴/电子(b/e),式中Z为原子序数。碳元素的原子序数为6,计算得出它的Pe值是0.159,煤层以碳为主,因此煤层的Pe值很低,通常为0.9~1.2b/e之间。

3 测井仪器及施测参数

根据钻孔施工程序和测井设计的要求,本次测井所使用的仪器为渭南煤矿专用设备厂生产的TYSC-3Q型系列数字测井仪和美国Mount sprics公司生产的MT—Ⅲ系列数控测井设备。

实测参数裸眼井测井有补偿密度、中子、自然伽马、三侧向、视电阻率、自然电位、井径、井斜,套管井测井有声波幅度,以检测固井质量。

4 测井解释

4.1 测井解释模型及煤层气含量分析

本次测井资料处理、解释使用的是美国MT公司的LOGSYS测井处理系统以及中煤物探院开发的CLGIS解释处理软件,并应用了原煤炭部一类科研项目《煤层气测井技术研究》的部分成果。以密度曲线为主,辅以自然伽马、电阻率、声波时差和中子孔隙度曲线,主要进行预处理、数学计算、分层定性、交会图技术、体积模型分析和相关分析等。以SH1号钻孔解释为例,其他钻孔的解释类同。

(1)砂泥水百分含量岩石体积模型:把岩石体积分成岩石骨架、泥质、孔隙(饱和含水)三部分,作为对测井响应的贡献之和(见表1)。

密度:p=Vma·pma+Vsh·psh+φ·pw

自然伽马:I=Vma·Ima+Vsh·Ish+φ·Iw1=Vma+Vsh+φ

式中:p、I分别为岩石对密度、自然伽马的测井响应值;

pma、psh、pw分别为岩石骨架、泥质、孔隙水对密度的测井响应参数;

Ima、Ish、Iw分别为岩石骨架、泥质、孔隙水对自然伽马测井的响应参数;

Vma、Vsh、φ分别为岩石骨架、泥质、孔隙的体积含量。

表1 解释参数

(2)煤层体积模型:把煤层体积分成纯煤(包括固定碳和挥发分)、灰分(包括泥质和其他矿物)、水分(孔隙中充满水)三部分,作为对测井响应的贡献之和(见表2)。

密度:p=Vc·pc+Va·pa+Vw·pw

中子:φN=Vc·φc+Va·φa+Vw·φw1=Vc·φc+Va·φa+Vw·φw

式中:p、φN分别为煤层对密度、中子测井的响应值;

pc、pa、pw分别为纯煤、灰分、水分对密度测井的响应参数;

φc、φa、φw分别为纯煤、灰分、水分对中子测井的响应参数;

Vc、Va、Vw分别为纯煤、灰分、水分的相对体积百分含量。

然后将体积含量换算为重量含量:

中国煤层气勘探开发利用技术进展:2006年煤层气学术研讨会论文集

由于固定碳Qg与灰分Qa相对线性相关:

Qg=m·Qa+n

利用测井连续求得灰分,利用上式可以求出固定碳。挥发分Qv由计算的纯煤减去固定碳求得:

Qv=Qc-Qg

表2 解释参数

(3)估算煤层气含量:煤层中的甲烷气体是吸附在煤基质的微孔隙的内表面上,并且只有有机质才吸附气体,而矿物质和水是不吸附气体的。煤层中的水也不含气体的(水溶气很少,可以忽略不计),在煤层的原始状态下,甲烷等游离气体也很少,同样可以忽略不计。在一勘探区的同一煤层上,由于储层压力和温度等影响因素是近似相等的,若忽略煤层气饱和度的影响,则煤层含气量与非煤物质含量(灰分加水)呈线性相关关系。通过建立由煤心样测试的含气量与灰分的线性相关关系式,就可由测井求出的灰分连续地估算煤层气含量。

y=a·x+b

4.2 综合解释成果

(1)主要煤层测井响应平均值表,详见表3。

表3 主要煤层测井响应平均值表

(2)主要煤层工业参数计算成果表,详见表4。

表4 主要煤层工业参数计算成果表

注:煤层工业分析为重量百分含量。

(3)主要煤层及顶、底板解释分析表,详见表5。

表5 全部煤层划分数据表

(4)主要煤层及顶、底板解释分析表,详见表6。

表6 主要煤层及顶、底板解释分析表

注:依据岩层的岩性及其孔隙度的大小来评价含水性和渗透性。

用同样的方法计算了其他钻孔的煤质与含气量,详见表7。

表7 寺河煤层气项目部分钻孔煤质与含气量统计表

5 井身质量评价

5.1 井斜

根据井斜数据(表8)分析可知,钻孔倾斜从125m开始,并随着深度的增加而逐渐增大,在364m处达到最大值1°30';全角变化率最大值为0.81°/30m,位于孔深350m处;全井方位均在65°~162°之间变化,最大偏移距离为1.15m,闭合方位为145.73°。未见井身扭曲现象。

表8 井斜数据表

5.2 井径

全井井径变化情况详见井径数据统计表(表9)。从表中可以看出38.50~54.60m井段平均井径为233.79mm,平均扩大率为8.3%。导致井径扩大的原因是由于该井段岩石受风化的影响,地层比较松散。207.00~213.00m井段平均井径为243.73mm,扩大率为12.9%,为全孔最大。该井段以泥岩为主,质地较脆,容易形成井径扩大。

表9 井径数据表

5.3 固井质量

固井质量评价按照《石油天然气总公司技术规定》中的“水泥环质量鉴定”以及云南省恩洪煤田煤层气开发固井质量评价的相关标准进行评价。

全孔固井质量检测情况参见固井质量检测测井数据统计表(表10)。由于钻孔水位较低,声波幅度测量从143.10m处开始。从表中可见,测量井段内优良、合格率为100%。

表10 SH1号孔固井质量数据表

6 结论及建议

本次的目的层为3#煤层,测井物性反映明显,解释精度符合要求。

目的煤层的工业分析以及其他岩层的岩性分析是依据前面所述的体积模型及测井响应值,通过交会图技术选取参数,采用最小二乘法求解所得,具有一定的参考价值。煤层含气量的估算参考了本区内其他地质钻孔的煤层化验数据,结合钻孔的测井响应值,应用灰分与含气量的线性关系求解所得,供有关方面参考。

由于煤层气测井还处于起步阶段,无论测井仪器还是方法都需要进一步完善,通过本次的煤层气测井,对以后的工作建议如下:

(1)增加双井径、双测向等参数测量。

(2)尽量实现在每种探管上增加自然伽马参数,消除由于电缆伸缩带来的深度误差。

(3)通过实验确定声波探管是否满足固井质量检测技术要求,开发新的应用程序从全波列波形图上提取声波幅度。

(4)研究磁定位测井技术。

(5)电缆深度测量精度要进一步提高,用人工进行深度刻度其测量误差必须≤0.5‰。

(6)中子刻度必须有两个点:水点和19%刻度箱。

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国外油田压裂设备研究现状论文

1.3国内外研究现状 近年来,随着中低渗储量所占比例的不断增加,中低渗油藏的合理开发已成为油藏开发研究及实践的重点之一,并已取得了显著的成果,主要包括: 1.3.1精细研究地应力场及裂缝分布规律 地应力场及裂缝分布规律研究具有重要意义,它在注采井网设计、钻井过程中井壁的稳定性、地层破裂压力的预测、油层改造措施中裂缝方位及几何尺寸的预测、油水井套管的应力损坏分析等方面具有重要作用[1-4]。 地应力场及裂缝分布规律主要包括以下内容:裂缝成因、裂缝体系及其分布,裂缝参数,裂缝延展性,现今应力场状态及其对裂缝开启性与封闭性的影响,储层裂缝特征及评价。 主要研究手段是:利用地震资料研究储层裂缝形成的构造背景,应用区域露头地质调查资料,利用岩芯资料、通过古地磁恢复研究裂缝特征,利用测井资料计算分层应力剖面,采用现场测试技术研究地应力分布,应用应力——应变理论、采用数值模拟技术研究应力场状态和裂缝发育分布规律。 1.3.2合理部署开发井网 中低渗油藏储层非均质性严重,天然裂缝和人工裂缝加剧了储层的非均质性,开发井网是否适应这种地质条件,将对开发效果产生重大影响。研究开发井网的合理部署,就是要研究开发井网与储层非均质性、特别是与裂缝分布的匹配关系,以及合理的井网密度,从而减缓含水上升,提高波及系数,提高采收率。 ①井网方式与裂缝的匹配。 理论研究及矿场实践表明,井网部署与裂缝延展方向是否匹配,影响开发效果[1、2]。当注采主流线最大限度的与裂缝延展方向避开时,水驱控制程度增加;反之,水驱控制程度减小(图1-1)。 目前一般认为矩形井网对储层裂缝分布的适应性较好,是值得推荐的布井方式[1、2、6、7]。 ②合理井网密度。 科学合理的井网密度应既能使储量损失小、采收率高、采油速度较高,又能取得较好的经济效益。对于低渗透油田而言,井网密度是关系开发成功与否的关键问题。 低渗透油田注采压差主要消耗在注采井底附近,注采井间的有效驱替压差小。渤南油田资料计算的注采压差剖面表明(图1-2),80%的注采压差消耗在注采井底30m范围内,注采井间的驱替压差仅占注采压差的20%[3、4]。因此,低渗透油田注采井距不宜过大。 低渗透油田由于受导压能力弱和非达西流特性的影响,其井距对产量影响较高渗透油田大。以华北油区留路油田留17块为例[3、4],注水井地层压力为43.7MPa,与之相距300m的采油井地层压力只有16.2MPa,注采井间压力消耗达27.5MPa。在两井间加密采油井1口,注采井距缩短到150m,新采油井的地层压力为32.7MPa,注采井间压力消耗为11MPa。调整后油井产能及注水井的吸水能力大幅度增加,单井日产油由4.9t/d上升到8.6t/d,单井日注由17m3/d上升到54m3/d。 井距的大小还受到经济因素的制约,胜利油区计算的经济极限井网密度为7-8well/Km2,大于该值,则经济效益差。 因此,低渗透油田开发应适当采用较小的井距,但应考虑经济效益,选取适当的井网密度。 1.3.3优化开发方式,提高采收率 低渗透油田、尤其是异常高压低渗透油田开发方式一般采取初期利用天然能量开采,在压力下降到一定程度后,选择适当时机人工补充能量开发。补充能量开发一般采取注水方式,在保证水质的前提下,高压注水。根据油藏特点还可采用周期注水的方式改善开发效果。另外,低渗油藏国外普遍采用注气开发。 ①充分利用天然能量。 低渗透油田尤其是高压低渗透油田初期压力高、注水困难,充分利用天然能量开采,在获得较高的一次采收率的同时,还可以延长无水采油期,改善开发效果[6、7]。国内外低渗透油田开发通常采取充分利用天然能量的方式开发,取得了好效果(表1-2)。 表1-2 国内外部分油田一次采收率情况统计表 油田名 埋深(m) 原始地层压力(MPa) 注水时 地层压力(MPa) 采出程度(%) 多林纳麦尼利特 2400 32 23 18.4 马西深层 3944 56.8 38.8 8.4 中原文东 3450 59.9 33.5 4.9 柰斯库勒 3478 59.13 39.3 8.14 牛25-C 3250 55 26 4.9 多林纳维果德 3000 31.4 20.5 12 渤南五区 3250 33.5 27.6 0.87 ②周期注水 周期注水提高水驱波及系数和采收率的机理主要是利用周期性地提高和降低注水压力的方法增加油层系统的弹性能量,在油层内产生不稳定压降,从而在不同渗透率区间产生相应的液体不稳定交流渗流。矿场实践表明[1-4、6、7],非均质性严重的低渗透油田进行周期注水,可以比常规注水提高水驱波及系数10%-25%,采收率提高3%-4%。 ③注入烃类混相驱 在高压下使注入的天然气与油层中的油发生混相形成混相带,随着注入压力的继续,混相前缘不断向前驱动,从而把油采出来。实践证实该方法提高采收率效果良好。 澳大利亚的缔拉瓦拉油田油藏埋深3000多米,储层渗透率在1×10-3μm2——15×10-3μm2之间,其中40%的储层渗透率低于5×10-3μm2,储层非均质性严重,连续性差。该油田1982年开始实施高压注气混相驱油试验,1984年在全油田范围内进行高压注气采油,测算采收率比水驱采收率提高20%[1、6]。 美国布里杰湖油田是一个深层低渗透油田,油层深度4680m,原始地层压力51MPa,储层平均渗透率为7.9×10-3μm2。该油田由于注水压力高和水驱采收率低,以及缺乏水源,因此于1970年开始进行高压注气,日注气量在18×104m3/d——43×104m3/d之间,注入压力27 MPa——33.6 MPa。1970年底注气见效,产油量由注气前的461m3/d上升到509m3/d。测算采收率为43.4%,比水驱采收率提高17.4%[2、7]。 ④注CO2 高压下将CO2注入油层溶解于原油中,使原油粘度降低、体积膨胀、流动性变好,形成混相,降低界面张力,大幅度提高原油采收率。 注CO2一般要求为:油层深度610-4000m,地层倾角小,地层压力为14.1MPa以上,原油性质好。 美国的低渗透油田东北帕迪斯林格油田,油层深度2460-3060m,渗透率为0.9×10-3μm2——8.9×10-3μm2。该油田1953年投入开发,1960年开始注水开发。由于含水上升,产量迅速递减。1980年开始实施注CO2改善开发效果。注CO2后原油产量大幅度增加,预计注CO2可使油田开发延长13年,提高采收率11%[6、7、10]。 1.3.4应用油层保护技术,防止油层伤害 国外极其重视低渗透油田的油层保护工作,在完井作业时,采用的压井液和固井水泥比水的密度还低,甚至采用混氮气柴油作完井液,以保护油层的自然产能。 国内胜利油区结合实际情况[3、4],自1991年开始进行中深层低渗透砂岩油藏油层伤害机理和油层保护技术的研究,发展并建立了微观机理研究与宏观模拟实验相结合、物模实验与专家系统判别相结合、室内研究与矿场实施相结合的研究路线与配套研究技术。 主要工作路线为: ①在实验室利用试验方法对引起地层伤害的原因进行评价,并建立了相容性流体体系的标准。 ②对油藏进行油层物理和岩石矿物学特征研究,研制能够定量描述油层伤害的预测工具。 ③针对不同类型油藏掌握水岩反应及酸岩反应机理,并研制专门软件用于注水、酸化增产和解除油层污染的设计。 ④形成了控制和解除地层伤害的施工工艺技术。 微观机理研究主要借助电子扫描电镜、电子探针、X衍射、岩石CT层析系统等先进仪器设备以及常规手段对岩石矿物组成、分布形态、孔隙结构特征等进行综合分析研究。主要研究低渗透砂岩储层敏感性矿物以及潜在的伤害因素。 宏观模拟实验主要通过引进和自行研制的大型岩芯流动实验流程,在模拟地层温度压力条件下,对低渗透油田开发的各个环节的作业过程和入井液进行评价筛选实验,探索油层伤害的机理、规律,研究解除和预防措施。 为了对胜利油区低渗透油藏的保护技术进行系统研究,专门建立了大型的油气层保护数据库,该数据库包括59个数据文件库,包括地质基础分析化验参数;钻、试、采入井液及其现场测试和实施参数;油气层保护管理参数。 在此基础上,建立了油层保护计算机专家系统,该系统由神经网络预测、探井预测、水岩反应机理三方面组成,通过该专家系统,可以借助钻井岩屑分析资料和录井资料对油藏有关油层伤害机理和油层保护研究的各种参数(比如敏感性、粘土矿物、孔隙度、渗透率等29个参数)进行专家预测和分析,为油藏开发设计提供依据,解决了探井无岩芯分析资料、开发井分析周期长、分析费用高的难题。 利用上述综合研究技术,对桩120块、史深100块、车西、大芦湖、渤南、滨南等十几个油田区块进行油层保护技术综合研究攻关,在现场实施过程中取得了重大突破,获得了明显的经济效益。 如孤北地区以前采用高密度、对油层伤害大的络铁盐泥浆完钻探井38口,只有10口井经过酸化压裂才获得低产工业油流,而其它井虽然口口见到良好的油气显示,但达不到工业产能。1997年在该地区采取低密度的正电胶泥浆和屏蔽暂堵技术,实施后,孤北105试油产量达到64.2t/d,孤北341试油产量达到40t/d。

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机械专业毕业论文开题报告范文(精选6篇)

在生活中,报告与我们愈发关系密切,要注意报告在写作时具有一定的格式。那么什么样的报告才是有效的呢?下面是我整理的机械专业毕业论文开题报告范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

论文题目:

MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告

本课题的研究内容

本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作:

1、调研一个加工中心,了解其无机械手换刀刀装置和结构。

2、参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图,要有方案分析,不能照抄现有机床。

3、设计该刀库的一个重要部分,如刀库的转位机构(包括定位装置,刀具的夹紧装置等),画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。

4、撰写设计说明书。

本课题研究的实施方案、进度安排

本课题采取的研究方法为:

(1)理论分析,参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。

进度安排:

2009.3.16-3.20 收集相关的毕业课题资料。

2009.3.23-3.27 完成开题报告。

2009.3.30-4.17 完成毕业设计方案的制定、设计及计算。

2009.4.20-5.15 完成刀库的设计

2009.5.18-5.29 完成毕业设计说明书。

2009.6.01-6.08 毕业设计答辩。

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[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,2001.11

1 课题提出的背景与研究意义

1.1 课题研究背景

在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦,这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗,降低了运动精度和使用寿命,增加了运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系,特别是在低速微进给情况下,这种非线性关系难以把握,可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象,严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此,把消除或减少摩擦的不良影响,作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中,即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义,且社会应用前景广阔。

1.2课题研究的意义

机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合,受摩擦磨损的影响,传统的滚动轴承的寿命一般比较短,而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足,磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点,将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术,它以高加工速度、高加工精度为主要特征,有非常高的生产效率,磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,而被应用于超高速主轴系统中。要实现高速切削,必须要解决许多关键技术,其中最主要的就是高速切削主轴系统,而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中,磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于,系统开环不稳定,需要实施主动控制,而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品,对其精确的分析研究是一项相当困难的工作,如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难,在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法,主要从理论上进行研究,利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。

2 本课题国内外的研究现状

磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点,主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年,Holmes和Beams利用交流谐振电路实现了对钢球的悬浮。自1988年起,国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议,交流和研讨该领域的最新研究成果;1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题,同年G.Schweitzer教授提出了数字控制问题;1998年瑞士联邦理工学院的R.Vuillemin和B.Aeschlimann等人提出了无传感器磁悬浮轴承。近十年,瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高,并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中,电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观2006年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会,磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆(HTR-10GT)、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚,对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。

1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机;1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法,建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型,这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究;1998年,上海大学开发了磁力轴承控制器(600W)用于150m制氧透平膨胀机的控制;2000年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作,实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的'工厂应用实验。目前,国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。2002年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验,当转速60000r/min、法向磨削力100N左右时,精度达到小于8m的水平,精磨磨削效率基本达到工业应用水平。2003年6月,南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定,向工业应用迈出了可喜的一步。2005年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备,在济南第四机床厂做磨削试验,成功磨制出一个内圆孔工件,这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来,由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展,磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。

从总体上看,磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展:

(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析,更多地运用非线性理论对主动

磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析;更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。

(2)注重系统的整体优化设计,不断提高其可靠性和经济性,以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。

(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求,控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性,各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。

(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如:无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外,磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如:高洁净钢材Z钢和EP钢的引入;陶瓷滚动体,重量比钢球轻40%;润滑技术的开发,对于高速切削液的主轴,油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴;保持架的开发,聚合物保持架具有重量,自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看,磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘,而它本身也未达到替代其它轴承的水平,设计理论,控制方法等都有待研究和解决。

3 课题的研究目标与研究内容

3.1 研究目标

控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心,因此正确选择控制方案和控制器参数,是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统,其结构简单,性能评判相对容易、研究周期短,并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点,该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。

3.2 主要研究内容

(1)阐述课题的研究背景与意义,对国内外相关领域的研究状况进行综述。

(2)对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析,并将其数值化、离散、解耦和降阶等,为后续研究

1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)

本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。

对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节,这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号,适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中,如果发现钢坯的质量有问题,就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息,及早的发现并解决生产设备中存在的问题。

目前,在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号,虽然其辅助设备较多,价格较贵,但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内,除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机,大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。

实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一,钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量,而且打断了生产的自动化进程,从而致使生产效率降低,生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高,有强烈的热辐射,同时还有大量的水蒸气和粉尘,因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大,并且对身体是一种摧残,容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。

作为一个大学生,毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会,也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣,我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说,钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。

2、基本内容和技术方案

本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mmx200mm的方形钢坯,用切割机割成定长,由300mm宽的输出通道送出。

1.基本内容

先拟定钢坯喷号机的总体方案,然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数,最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。

2.系统技术方案

(1)工作过程:启动机器PLC控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置,按下启动键发送控制信号传到控制部件(PLC),控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件,行走部件带动喷头靠近钢坯表面,然后喷头进行喷号),喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。

(2)要求实现的功能:行走部件功能(喷号机整体左右的移动,喷号部件的上下前后移动,喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号,清洗号码牌,号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字,号码可以变化更换。每个号码大小为35mmx15mm,号码间距为5mm。

(3)实现方案:

行走功能的实现:由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位,所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件,并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动,下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动,滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动,并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动,右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。

喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。

3、进度安排

3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识,并翻译英文文献

5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计

8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数

10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图

14-15周 准备并进行毕业答辩

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大提高。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,提高产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30﹪;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30﹪;

(2)锻件质量显着提高,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率提高25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

一、毕业设计题目的背景

三级圆锥—圆柱齿轮减速器,第一级为锥齿轮减速,第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此,随着我国社会主义建设的飞速发展,国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器,并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中,今后将会得到更加广泛的应用。

二、主要研究内容及意义

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景,通过对参考文献进行详细的分析,阐述了齿轮、减速器等的相关内容;在技术路线中,论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算,两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍;为毕业设计写作建立了进度表,为以后的设计工作提供了一个指导。最后,给出了一些参考文献,可以用来查阅相关的资料,给自己的设计带来方便。

本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会,也是最专业的一次锻炼,它将使我们更加了解实际工作中的问题困难,也使我对专业知识又一次的全面总结,而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解,我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。

三、实施计划

收集相关资料:20XX年4月10日——4月16日

开题准备: 4月17日——4月20日

确定设计方案:4月21日——4月28日

进行相关设计计算:4月28日——5月8日

绘制图纸:5月9日——5月15日

整理材料:5月15日——5月16日

编写设计说明书:5月17日——5月20日

准备答辩:

四、参考文献

[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995.

[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997.

[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,2000.

[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,2002.

[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959.

[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,2008

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大增强。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,增强材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,增强产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30%;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30%;

(2)锻件质量显着增强,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率增强25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

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