המחברים מבקשים להודות לאנשים ולמוסדות הבאים לעזרה והתמיכה שלהם: ויליאם Portas וג&#39;יימס Heathman (יועצים תעשייה, Shell E &amp; P), ריצ&#39;רד Littlefield ורודני פנינגטון (מרכז הטכנולוגיה Westhollow Shell), דניאל די Crescenzo (מהנדס Shell ובכן המחקר ), ביל קרותרס (Lafarge), טים קווירק (עכשיו עם שברון), ג&#39;רי מסטרמן וויין מנואל (מעבדת PERTT LSU), ריק יאנג (מעבדה מכניקת LSU רוק), ואנשי המעבדה SEER (Arome Oyibo, טאו טאו, ו יורדן Bossev).

1. לדוגמא Composite (איור 1) הערה: רוב מקומות עבודה המלט במפרץ מקסיקו (ארה&quot;ב) נעשים באמצעות מלט הכיתה H 18, לכן, אותו הסוג של בטון המשמשים לביצוע הניסויים במעבדה כדי לדמות תנאים כמו שדה-, התחולה הפוטנציאלית של טכנולוגיה זו לSCP תיקון במפרץ מקסיקו. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדוגמא הכנה הערה: המדגם הארוך 61 סנטימטר מורכב מצינורות שתי כיתה ב &#39;חשמלי התנגד מרותכים (ERW) פלדת פחמן (איור 1). הצינור הפנימי ארוך 61 סנטימטר ויש לו 6 סנטימטר מחוץ הקוטר (OD) עם עובי דופן 2.8 מ&quot;מ. הצינור החיצוני הוא ארוך 59.7 סנטימטר, יש 10 OD סנטימטר ועובי דופן של 5.7 מ&quot;מ. כוח התשואה וחוזק מתיחה של הצינורות 241 מגפ&quot;ס ו414 מגפ&quot;ס, בהתאמה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקדוח 12 חורים של 2.4 מ&quot;מ בצינור החיצוני כדי לספק ההקלה של לחץ במהלך ההתרחבות נקבוביות חקיין של סלעים בתנאי שדה. תרגיל שמונה חורים 8.6 מ&quot;מ הבא על הדואר צינור חיצוני, 90 מלבד מעלות עם ארבעה חורים 13 סנטימטרים מהחלק העליון וארבעה חורים 53 סנטימטר מהחלק העליון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השחל את החורים האלה עם 3.2 מ&quot;מ NPT (אשכול צנרת הלאומי) קצה השחלה כדי לאפשר חיבור עם אבזרי צנרת והרכבת סעפת צינורות ניילון בתחתית (כניסה) והצד העליון (שקע) של המדגם. ודא שיציאות הכניסה ויציאה בנפרד 40.64 סנטימטר ומשמשות להפעלה של ניסויי זרימה דרך גז רב שיעור הרחבה לפני ואחרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צינור חיצוני מעיל עם ספריי נגד קורוזיה למניעת קורוזיה במהלך תקופת הריפוי שיכול להפריע לניסויים עקב היווצרות של מוצרי הידרוקסיד וקורוזיה ברזל עלול לגרום microfracturing של מלט. הערה: תרחיש זה ייבחן בניסויים העתידיים כקורוזיה של מתכת היא לעתים קרובות במערכות בור קידוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכונת יצא חרוז הריתוך על הקיר הפנימי של הצינור הפנימי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך צימוד פלדה מותאמת אישית לאורך של 4.5 סנטימטר, מצינור OD 6.35 סנטימטר. Thread החתיכה על הקיר בתוך ולרתך אותו לטבעת 0.63 סנטימטר הפלדה עבה צלחת (איור 2). השחל את החלק התחתון של הצינור הפנימי בקיר החיצוני באורך של 4.5 סנטימטר כדי לאפשר חיבור עם הצימוד מרותך, כפי שמוצג באיור 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרתך את הצינור החיצוני לטבעת הפלדה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמן קיר החיצוני של הצינור הפנימי עם וזלין ותרסיס אפייה לכל אורכו. הברג את הצינור הפנימי לצימוד כדי לסיים את ההרכבה המדגם מורכבת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלט הנפח בין צינורות הפנימיים וחיצוניים עם בוצת 3 מלט 1.57 גר &#39;/ סנטימטר, 0.87 W / ג יחס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימות תרופה באמבט מים בתנאי הסביבה לתקופה מינימאלית של 28 ימים. שמור את ה- pH של המים באמבטיה בין 12 ל 13 על ידי הוספת Ca (OH) 2 למים כדי לשמור על סביבת pH גבוהה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנה של 13.1 ליברות / סלארי מלט גל (עבור נפח של 2.2 ל &#39;) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יוצקים 1,350 גרם של מים ל4 L, בלנדר 3.75 כוחות סוס מעבדה וטרום-מימה 30 גרם (2%, לפי משקל המלט) של בנטוניט במשך 5 דקות במהירות נמוכה (30,000 XG). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> , לאחר 5 דקות לשפוך 5 מיליליטר של סוכן קצף לכיבוי ו1,500 גרם של אבקת מלט לתוך הבלנדר והגזירה עבור 40 שניות על מהירות גבוהה של 51,755 x ז. יוצקים את תערובת הבטון לתוך annulus של ההרכבה הצינור ומכסה בניילון בד ופלסטיק רטוב כדי להימנע מחשיפה לאוויר ולמנוע סודה של מלט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שש שעות לאחר סלארי המלט הוא שפך בין הצינורות, לסובב את הצינור הפנימי הרבע סיבוב הלוך ושוב כל 15 דקות במשך 20 שעות הבאות של לחות מלט כדי למנוע הדבקת בטון עם הצינור הפנימי וליצור microchannel (חובה לmicroannular זרימת גז). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את המדגם המורכב ביצרו אופקי באמבט המים במשך תקופה מינימאלית של 28 ימים. ודא שיש לו את האמבטיה במי ערך ה- pH של כ -13 אשר מושגת על ידי הוספה של Ca (OH) 2 100 גרמו ל -20 ליטר של מים. </li></ol></li></ol> 2. ניסויי זרימה דרך קדם הרחבה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בורג 3.2 מ&quot;מ אביזרים לארבע יציאות כניסה ויציאה בצינור החיצוני של המדגם. חבר סעפות כניסה ויציאה עם מתמרי לחץ לאביזרים (איור 5). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחצי בלון גז ראשוני לחץ בכניסה של 50 kPa. הפעל תוכנות מחשב ללחצי שיא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את מד הזרימה ולהתחיל בבדיקת הזרימה דרך. צג כניסה ויציאה לחצים על מסך דקות 1, כפי שמוצג באיור 6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחצי בלון גז למפרצון לחץ של 172 kPa ולנטר את הלחץ לעוד 2 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרימה דרך סוף ניסוי והקלטת לחץ. סגור את בלון הגז ולפרוק את הגז שנותר לאטמוספרה. לפרק את היריעות וכיסוי עליון של המדגם עם מטלית רטובה בזמן הפעלת יחידת ההרחבה, כדי למנוע דו-תחמוצת הפחמן וייבוש של מלט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל הקיר הפנימי של הצינור הפנימי עם lubricant לניהול תקין של חרוט ההרחבה והמדגם מוכן להרחבה. </li></ol> התקנת 3. הרחבה ונוהל הרחבה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן מלא לשמור על mandrel ההרחבה מהדיור נמוך יותר על ידי הצילינדר ההידראולי, כפי שמוצג באיור 4 א. מניחים את המדגם המורכב עם מלט התייבשות בדיור המדגם הנמוך של המתקן דרך הפתח בחלק העליון (איור 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן מלא להאריך את mandrel ההתרחבות באמצעות המדגם לאחר שחרוט ההרחבה עם יחס הרחבה רצוי (איור 3) הוא חמק אליו, כפי שמוצג באיור 4C. הברג את mandrel השמירה על mandrel הרחבה, לאחר מכן להבריג את מדריך mandrel התמך על המחבר התחתון של הדיור נמוך יותר. המדגם מוכן להרחבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כוח היחידה ההידראולית ללחץ אופטימלי של 10.3 מגפ&quot;ס, והפעל את תוכנת מחשב להקלטת כוח צירית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את שיתוףntrol לעבור לחזור mandrel הרחבה ולמשוך את ההתרחבות באמצעות הצינור הפנימי של המדגם, ובכך להרחיב את הצינור ודחיסת נדן המלט. להרחיב דגימות לאורכו של 40.64 סנטימטר (4D איור) ולאחר מכן להאריך את mandrel ההתרחבות להמצב מקורי. לעצור את ההקלטה של ​​כוחות צירי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתיר את מדריך mandrel ייצוב והסיר את mandrel התמך. תוריד את הקונוס ההרחבה מmandrel הרחבה ולחזור בו מmandrel באופן מלא על מנת להסיר את המדגם בצורת הדיור נמוך יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי המדגם מוסר, להכין אותו לניסויי זרימה דרך גז רב שיעור שלאחר הרחבה. </li></ol> ניסויי זרימה דרך Multi-שיעור 4. פוסט הרחבה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כניסה ויציאות יציאה נקיות מכל עודף של דבק מלט לחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בורג אבזרי צנרת לארבע יציאות כניסה ויציאה בצינור החיצוני של המדגם. חבר סעפות כניסה ויציאה לאביזרים, כפי שמוצגת ב <strong&gt; איור 5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ללחוץ על בלון הגז ראשוני לחץ בכניסה של 172 kPa. הפעל תוכנות מחשב ללחצי שיא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את מד הזרימה ולהתחיל בבדיקת הזרימה דרך. צג כניסה ויציאה לחצים על המסך (איור 6). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 5 דקות, לחצים על בלון הגז למפרצון לחץ של 345 kPa ולנטר את הלחצים ל5 דקות נוספות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 5 דקות להגדיל את הלחץ בכניסה ל517 kPa. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 5 דקות להגדיל את הלחץ בכניסה ללחץ בכניסה סופית של 690 kPa למשך 5 דקות נוספות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסופו של ניסוי הזרימה דרך הקלטת לחץ. סגור את בלון הגז ולפרוק את הגז שנותר לאטמוספרה. לפרק סעפות מהמדגם. </li></ol> 5. חישובים של החדירות האפקטיבית של Microannulus הערה: מטרתו העיקרית של מחקר זה הייתה לספק מידע איכותי לגבי קיומה של זרימת גז לפני ואחרי הדוארxpansion. עיצוב ניסיוני אין לו רכיבים מתוחכמים כדי להיות מסוגל למדוד את רוחב הערוץ וזרימת דיוק שיעור. במהלך הניסויים הראשוניים הללו האיטום של זרימת גז היה המוקד העיקרי. לכן, כל חישובי חדירות המוצגים כאן הם יותר חצי כמותית ולא מטרה העיקרית של המחקר. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחישוב של החדירות יעילות, להשתמש בזרימת חנקן קצב הקבוע של כ q = 1.42 סנטימטר 3 / sec על ייצוב לחץ. גורם סטיית גז חנקן בתנאי הסביבה הוא Z = 1 וצמיגות μ = 0.018 CP. לנהל את כל בדיקות הזרימה דרך בתנאי הסביבה של T = 535 ºR. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את השטח של החלל טבעתי ביצרו ידי לקיחת רדיוס פנימי של הצינור החיצוני, r Oinn = 4.6 סנטימטר, ורדיוס חיצוני של הצינור הפנימי, r Iout = 3.05 סנטימטר. המרחק בין כניסה ויציאות יציאה (ΔL) הוא 40.64 סנטימטר. ההפרש לחץ (שקע -P כניסת P), recorded על ידי כניסה ומתמר ללחץ לשקע, הוא רק משתנה המשמשים בחישובים של חדירות יעילות של microannulus-מיוצר מראש (EF K) 19: <img alt="משוואת 1" fo:content-width="2in" src="/files/ftp_upload/52098/52098eq1.jpg" /> EQ. 1 קצב זרימת חנקן [3 סנטימטר / sec] EF K - - q סלסול יעיל. של microannulus [mD] r Iout - ID של צינור חיצוני [סנטימטר] r Oinn - OD של צינור פנימי [סנטימטר] μ - גורם סטיית גז - Z [CP] צמיגות גז T - טמפרטורותמחדש [ºR] ΔL - מרחק בין מתמרי לחץ [סנטימטר] כניסת P - לחץ בכניסה [כספומט] לשקע P - לחץ לשקע [כספומט] </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להחליף את כל הערכים שמעל למשוואה 1 ולחשב את החדירות יעילות כמוצג להלן בדוגמא 1. הלחץ בכניסה שנרשמה במהלך ניסוי זרימה דרך קדם-הרחבה הייתה כניסת P = 12 kPa (0.12 אטמוספרות) תוך מתמר הלחץ לשקע היה שקע P = 0.4 kPa (0.004 אטמוספרות). דוגמא 1: <img alt="משוואה 2" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52098/52098eq2.jpg" /></li></ol>

<ol>
	<li>King, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Well+Integrity:+Hydraulic+Fracturing+and+Well+Construction+&#8211;+What+are+the+Factual+Risks.">Well Integrity: Hydraulic Fracturing and Well Construction &#8211; What are the Factual Risks.</a> SPE Wellbore Integrity Webinar. 5, (2013).</li><li>Taylor, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cement Chemistry. , (1997).</li><li>Thiercelin, M. J., Dargaud, B., Baret, J. F., Rodriguez, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cement+design+based+on+cement+mechanical+response.">Cement design based on cement mechanical response.</a> SPE Drill &amp; Compl. 13 (4), 266-273 (1998).</li><li>Nelson, E. B., Guillot, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Well Cementing. , (2006).</li><li>Carter, L., Evans, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Study+of+Cement-Pipe+Bonding.">A Study of Cement-Pipe Bonding.</a> Paper SPE 164 presented at the California Regional Meeting. , 24-25 (1964).</li><li>Goodwin, K., Crook, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cement+Sheath+Stress+Failure.">Cement Sheath Stress Failure.</a> SPE Drill Eng. 7 (4), 291-296 (1992).</li><li>Heathman, J., Beck, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finite+Element+Analysis+Couples+Casing+and+Cement+Designs+for+HP/HT+Wells+in+East+Texas.">Finite Element Analysis Couples Casing and Cement Designs for HP/HT Wells in East Texas.</a> Paper SPE 98869 presented at the IADC/SPE Conference. , (2006).</li><li>Boukhelifa, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+Cement+Systems+for+Oil+and+Gas+Well+Zonal+Isolation+in+a+Full-Scale+Annular+Geometry.">Evaluation of Cement Systems for Oil and Gas Well Zonal Isolation in a Full-Scale Annular Geometry.</a> Paper SPE 87195 presented at the IADC/SPE Drilling Conference. , (2004).</li><li>Duan, S., Wojtanowicz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Method+for+Evaluation+of+Risk+of+Continuous+Air+Emissions+from+Sustained+Casinghead+Pressure.">A Method for Evaluation of Risk of Continuous Air Emissions from Sustained Casinghead Pressure.</a> Paper SPE 94455 presented at SPE/EPA/DOE Exploration and Production Environmental Conference. , (2005).</li><li>Watson, T. L., Bachu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+potential+for+gas+and+CO2+leakage+along+wellbores.">Evaluation of the potential for gas and CO2 leakage along wellbores.</a> SPE Drill &amp; Compl. 24 (1), 115-126 (2009).</li><li>Wojtanowicz, A. K., Nishikawa, S., Xu, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnosis+and+remediation+of+SCP+in+wells.">Diagnosis and remediation of SCP in wells.</a> Final report submitted to US Department of Interior MMS. , (2001).</li><li>Kupresan, D., Heathman, J., Radonjic, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Assessment+of+Casing+Expansion+as+a+Solution+to+Microannular+Gas+Migration.">Experimental Assessment of Casing Expansion as a Solution to Microannular Gas Migration.</a> Paper SPE 168056 presented at IADC/SPE Drilling Conference and Exhibition. , (2014).</li><li>Kupresan, D., Heathman, J., Radonjic, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+a+New+Physical+Model+of+Expandable+Casing+Technology+in+Mitigation+of+Wellbore+Leaks.">Application of a New Physical Model of Expandable Casing Technology in Mitigation of Wellbore Leaks.</a> CETI Journal. 1 (5), 21-24 (2013).</li><li>Demong, K., Rivenbark, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breakthroughs+using+Solid+Expandable+Tubulars+to+Construct+Extended+Reach+Wells.">Breakthroughs using Solid Expandable Tubulars to Construct Extended Reach Wells.</a> Paper SPE 87209 presented at the IADC/SPE Drilling Conference. , (2004).</li><li>Grant, T., Bullock, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+evolution+of+Solid+Expandable+Tubular+Technology:+Lessons+Learned+Over+Five+Years.">The evolution of Solid Expandable Tubular Technology: Lessons Learned Over Five Years.</a> , (2005).</li><li>Jennings, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+formations+rendered+less+problematic+with+solid+expandable+technology.">Dynamic formations rendered less problematic with solid expandable technology.</a> , (2008).</li><li>Fanguy, C., Mueller, D., Doherty, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+method+of+cementing+solid+expandable+tubulars.">Improved method of cementing solid expandable tubulars.</a> , (2004).</li><li>American Petroleum Institute. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appendix+C+(tentative),+Fluid+Density+Balance.">Appendix C (tentative), Fluid Density Balance.</a> Recommended Practice for Testing Oilwell Cements and Cement Additives. , (1971).</li><li>Nelson, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Well cementing. , (1990).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

The reported experimental procedure has two main components that are critical: composite cylinders that simulate wellbores and the expansion fixture that is used to carry out mechanical manipulation of cement. When designing wellbore models (cement/pipe composite cylinders), it is critical to choose adequate cement density, store samples under total humidity conditions (100% RH) and establish pipe-cement debonding before cement slurry completely sets. Failing to achieve this would make the entire gas flow experiment impo...

יש הליך ניסיוני דיווח על שני מרכיבים עיקריים שהם קריטיים: בלונים מורכבים המדמים ששיטה ומתקן ההרחבה המשמש לביצוע מניפולציה מכאנית של המלט. ששיטת השער העיקרי לייצור של נוזלים מתחת לפני הקרקע (מים, נפט, גז, או קיטור) וכן הזרקה של נוזלים שונים. ללא קשר לתפקידו, נדרש בור הקידוח על מנת לספק זרימה מבוקרת של נוזלים המופקים / הזריקו. יש בניית בור קידוח שתי פעולות נפרדות: קידוח והשלמה. מלט בור קידוח, חלק מהליך הגמר, בעיקר מספק בידוד אֵזוֹרִי, תמיכה מכאנית של צינור המתכת (מעטפת), והגנה על רכיבי מתכת מנוזלי מאכל. אלה הם מרכיבים חיוניים של ששיטה ללא פשרות, לתפקוד מלא. שלמות נדן מלט בור הקידוח היא פונקציה של התכונות כימיות ופיסיות של מלט התייבשות, הגיאומטריה של גased גם, ואת המאפיינים של ההיווצרות / המבנה מסביב נוזלי 2,3. ההסרה חלקית של קידוח נוזלים תגרום לבידוד אֵזוֹרִי העני שכן הוא מונע היווצרות של קשרים חזקים בממשקים עם רוק ו / או מתכת. יכולים להיות נתונה נדני מלט לסוגים רבים של כישלון בחייו של באר. תנודות בלחץ והטמפרטורה שנגרמו על ידי פעולות השלמה והפקה לתרום לפיתוח של שברים בתוך המטריצה ​​של המלט; debonding נגרמת על ידי לחץ ו / או שינויי טמפרטורה ולחות 4,5,6 הצטמקות מלט. התוצאה היא כמעט תמיד נוכחות של זרימת נוזל microannular, למרות התרחשותו ניתן לאתר מוקדם או לאחר שנים של חיי שירות. Heathman ובק (2006) יצרו מודל של המעטפת ביצרו נתון מעל 100 עומסים מחזוריים לחץ וטמפרטורה, אשר הראו debonding הגלוי, ייזום של סדקי בטון שיכול להוות מסלולים מועדפים להעברת נוזל &lt;sup&gt; 7. בתחום, ההתרחבות וההתכווצות של רכיבי מתכת של בור קידוח לא יעלו בקנה אחד עם אלה של מלט ורוק, גורמים debonding והיווצרות microannulus interfacial, שהובילו לעלייה בחדירות של נדן המלט. טעינת מעטפת נוספת יכולה לגרום להתפשטות של סדקים רדיאליים במטריצה ​​של מלט פעם מאמצי המתיחה יעלו חוזק המתיחה של החומר 8. כל כישלונות המלט האמורים עלולים לגרום למייקרו-תקשור, מה שמוביל להגירה גז, את המופע של SCP, וסיכונים סביבתיים לטווח ארוך. מספר רב של בארות הפקה ונטושות עם SCP מהווה מקור פוטנציאלי חדש של פליטת גז טבעי רציף 9. הניתוח שנערך על ידי ווטסון וBachu (2009) של 315,000 נפט, גז, ובארות הזרקה באלברטה, קנדה הראתה גם כי סטיית בור קידוח, גם סוג, שיטת נטישה, והאיכות של מלט הם גורמי מפתח במשותףntributing לדליפה גם פוטנציאל בחלק הרדוד של הבאר 10. הפעולות מתקנים הקיימות הן יקרות ולא מוצלחות; המלט לסחוט, אחת טכניקות מתקנת הנפוצות ביותר, יש שיעור הצלחה של 50% -11. במאמר זה אנו מדווחים על ההערכה להרחבה מעטפת הטכנולוגיה (ECT) כטכניקת תיקון חדשה שלשיטה דולפת 12,13. ניתן ליישם ECT בבארות חדשות או קיימים 14. ההתקנה המסחרית הראשונה של טכנולוגיה זו בוצעה על ידי שברון על גם במים הרדודים של המפרץ מקסיקו בנובמבר 1999 15. מעטפת התפעול השוטפת לtubulars הרחבה מתמצתת עד 205 מעלות צלזיוס נטייה של מהמצב אנכי, טמפרטורה 100 מעלות, משקל בוץ כדי 2.37 גרם / סנטימטר 3, לעומק של 8763 מ &#39;בלחץ, ההידרוסטטי של 160.6 GPA ואורך צינור 2,092 מ&#39; 16. קצב התפשטות טיפוסי לtubulars הרחבה המוצק הואpproximately 2.4 מ &#39;/ דקת 17. מחקר זה מציע גישה ייחודית להתאמה של טכנולוגית ECT כמבצע תיקון חדש לSCP. הרחבת צינור הפלדה דוחסת את המלט אשר יביא סגירת זרימת הגז בממשק ולאטום את דליפת הגז. חשוב להזכיר כי במוקד של מחקר זה הוא האיטום של זרימת גז microannular הקיימת, ולכן אנחנו מתמקדים רק בזה כסיבה אפשרית שלשיטה דולפת. על מנת לבחון את היעילות של טכנולוגיה מותאמת חדש למטרה זו, עיצבנו מודל בור קידוח עם זרימת microannular הקיימת. זה מתקבל על ידי החלפת הצינור הפנימי במהלך הידרציה מלט. אין בכך כדי לדמות כל פעולות שטח, אלא פשוט כדי להריץ קדימה מה יקרה אחרי עשרות שנים של טעינה תרמית ולחץ בבור קידוח.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="742">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:341px;">ASTM A53 Grade B ERW Schedule 40 Steel pipe - OD=10.16 cm, ID=10.04 cm, L=59.7 cm</td>
			<td style="width:108px;">Baker Sales</td>
			<td style="width:119px;">BPE-4.00BB40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:50px;width:341px;">ASTM A53 Grade B ERW Schedule 10 Steel pipe - OD=6 cm, ID=5.94 cm, L=61 cm&#160;</td>
			<td style="width:108px;">Service Steel</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:341px;">Expansion Cones - AISI D2 grade alloy steel (60 RC hardness)</td>
			<td style="width:108px;">Shell</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:341px;">Pipe coupling - OD=6.35 cm, ID=6 cm, L=4.4 cm</td>
			<td style="width:108px;">LSU</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:341px;">Steel plate ring - OD=10.16 cm, ID=5.76 cm, thickness=6.35 mm</td>
			<td style="width:108px;">Louisiana Cutting</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;width:341px;">Class H Cement</td>
			<td style="width:108px;">LaFarge</td>
			<td style="width:119px;">04-16-12 / 14-18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td height="32" style="height:32px;width:341px;">Defoaming agent - D-Air 3000L</td>
			<td style="width:108px;">Halliburton</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:341px;">Bentonite clay</td>
			<td style="width:108px;">LSU</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:341px;">Calcium hydroxide</td>
			<td style="width:108px;">LSU</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="31">
			<td height="31" style="height:31px;width:341px;">Expansion Fixture</td>
			<td style="width:108px;">Shell</td>
			<td style="width:119px;">Custom-made</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="29">
			<td height="29" style="height:29px;width:341px;">Pressure transducers</td>
			<td style="width:108px;">Omega</td>
			<td style="width:119px;">PX480A-200GV&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:341px;">Teflon tubing</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">PB0754100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:341px;">Union tee</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-400-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:341px;">Elbow union</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-400-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="29">
			<td height="29" style="height:29px;width:341px;">Female elbow</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-400-8-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:341px;">Port connector</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-401-PC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:341px;">Forged body valve</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-1RS4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:341px;">Tube adapter</td>
			<td style="width:108px;">Swagelok</td>
			<td style="width:119px;">SS-4-TA-1-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="45">
			<td height="45" style="height:45px;width:341px;">Pipe lubricant</td>
			<td style="width:108px;">E.F. Houghoton &#38; Co.</td>
			<td>71323998</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="30">
			<td height="30" style="height:30px;width:341px;">Instant Galvanize Zinc Coating</td>
			<td style="width:108px;">CRC</td>
			<td style="width:119px;">78254184128</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mechanical expansion of steel tubing as a solution to leaky wellbores

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe (casing), and protects metal components from corrosive fluids. These are essential for uncompromised wellbore integrity. Cements can undergo multiple forms of failure, such as debonding at the cement/rock and cement/metal interfaces, fracturing, and defects within the cement matrix. Failures and defects within the cement will ultimately lead to fluid migration, resulting in inter-zonal fluid migration and premature well abandonment. Currently, there are over 1.8 million operating wells worldwide and over one third of these wells have leak related problems defined as Sustained Casing Pressure (SCP)1. 
The focus of this research was to develop an experimental setup at bench-scale to explore the effect of mechanical manipulation of wellbore casing-cement composite samples as a potential technology for the remediation of gas leaks. 
The experimental methodology utilized in this study enabled formation of an impermeable seal at the pipe/cement interface in a simulated wellbore system. Successful nitrogen gas flow-through measurements demonstrated that an existing microannulus was sealed at laboratory experimental conditions and fluid flow prevented by mechanical manipulation of the metal/cement composite sample. Furthermore, this methodology can be applied not only for the remediation of leaky wellbores, but also in plugging and abandonment procedures as well as wellbore completions technology, and potentially preventing negative impacts of wellbores on subsurface and surface environments.

בדיקות זרימה דרך גז טרום הרחבה על המדגם המורכב הראו הקלטה לחץ על מתמר הלחץ לשקע, המאשרת זרימת גז דרך microannulus-מיוצר מראש (איורים 7 ו -8). תנאים ראשוניים נשמרו באותו שבו לחץ בכניסה ראשונית היה 103 kPa וגז קצב הזרימה נשמר ב 85 מיליליטר / דקה לאותה תקופה. פער הזמן...

Watch this Scientific Journal Video about Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores at JoVE.com

Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

This article reports on a laboratory scale investigation of an existing field procedure and its adaptation for sealing of leaky wellbores. It consists of mechanical expansion of metal pipe, which results in an improved metal/cement bond, ultimate sealing of hydraulic pathways and prevention of gas leaks caused by the presence of a microannular channel.

הרחבה מכאנית של הפלדה Tubing כפתרון שלשיטה רותחת

Wellbore cement, a procedural component of wellbore completion operations, primarily provides zonal isolation and mechanical support of the metal pipe ...

mechanical-expansion-of-steel-tubing-as-a-solution-to-leaky-wellbores

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Civil Engineering

Engineering

Unit 1

Masonry

SCIENTISTS IN ACTION

12.1K Views.  Louisiana State University. This article reports on a laboratory scale investigation of an existing field procedure and its adaptation for sealing of leaky wellbores. It consists of mechanical expansion of metal pipe, which results in an improved metal/cement bond, ultimate sealing of hydraulic pathways and prevention of gas leaks caused by the presence of a microannular channel.

Video: Mechanical Expansion of Steel Tubing as a Solution to Leaky Wellbores

Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation

High-intensity focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To enhance localized heating and improve thermal ablation in tumors, lipid-coated perfluorocarbon droplets have been developed which can be vaporized by HIFU. The vasculature in many tumors is abnormally leaky due to their rapid growth, and nanoparticles are able to penetrate the fenestrations and passively accumulate within tumors. Thus, controlling the size of the droplets can result in better accumulation within tumors. In this report, the preparation of stable droplets in a phase-shift nanoemulsion (PSNE) with a narrow size distribution is described. PSNE were synthesized by sonicating a lipid solution in the presence of liquid perfluorocarbon. A narrow size distribution was obtained by extruding the PSNE multiple times using filters with pore sizes of 100 or 200 nm. The size distribution was measured over a 7-day period using dynamic light scattering. Polyacrylamide hydrogels containing PSNE were prepared for in vitro experiments. PSNE droplets in the hydrogels were vaporized with ultrasound and the resulting bubbles enhanced localized heating. Vaporized PSNE enables more rapid heating and also reduces the ultrasound intensity needed for thermal ablation. Thus, PSNE is expected to enhance thermal ablation in tumors, potentially improving therapeutic outcomes of HIFU-mediated thermal ablation treatments.

Phase-shift nanoemulsions (PSNE) can be vaporized using high intensity focused ultrasound to enhance localized heating and improve thermal ablation in tumors. In this report, the preparation of stable PSNE with a narrow size distribution is described. Furthermore, the impact of vaporized PSNE on ultrasound-mediated ablation is demonstrated in tissue-mimicking phantoms.

סינתזה של Nanoemulsions שלב של משמרות עם הפצות גודל צרות לאידוי Droplet אקוסטית ואבלציה בועה משופרת אולטראסאונד בתיווך

High-intensity  focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To  enhance localized heating and improve thermal ablation in ...

Characterization of Anisotropic Leaky Mode Modulators for Holovideo

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators. One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator. This modulator is particularly well suited for holographic video experimentation as it is relatively simple and inexpensive to fabricate1-3. Some additional advantages of leaky mode devices include: large aggregate bandwidth, polarization separation of signal light from noise, large angular deflection and frequency control of color1. In order to realize these advantages, it is necessary to be able to adequately characterize these devices as their operation is strongly dependent on waveguide and transducer parameters4. To characterize the modulators, the authors use a commercial prism coupler as well as a custom characterization apparatus to identify guided modes, calculate waveguide thickness and finally to map the device's frequency input and angular output of leaky mode modulators. This work gives a detailed description of the measurement and characterization of leaky mode modulators suitable for full-color holographic video.

This work describes fabrication and characterization of anisotropic leaky mode modulators for holographic video.

אפיון אניזוטרופי הרותחת מצב מאפננים עבור Holovideo

Holovideo displays are based on light-bending spatial light modulators.  One such spatial light modulator is the anisotropic leaky mode modulator.  This ...

The Evolution of Silica Nanoparticle-polyester Coatings on Surfaces Exposed to Sunlight

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, building and food industries, amongst others. Polyester and coatings containing both polyester and silica nanoparticles (SiO2NPs) have been widely used to protect steel substrata from corrosion. In this study, we utilized X-ray photoelectron spectroscopy, attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy, water contact angle measurements, optical profiling and atomic force microscopy to provide an insight into how exposure to sunlight can cause changes in the micro- and nanoscale integrity of the coatings. No significant change in surface micro-topography was detected using optical profilometry, however, statistically significant nanoscale changes to the surface were detected using atomic force microscopy. Analysis of the X-ray photoelectron spectroscopy and attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy data revealed that degradation of the ester groups had occurred through exposure to ultraviolet light to form COO&#903;, -H2C&#903;, -O&#903;, -CO&#903; radicals. During the degradation process, CO and CO2 were also produced.

Two types of surfaces, polyester-coated steel and polyester coated with a layer of silica nanoparticles, were studied. Both surfaces were exposed to sunlight, which was found to cause substantial changes in the chemistry and nanoscale topography of the surface.

האבולוציה של ציפויי-פוליאסטר Nanoparticle סיליקה על משטחים חשופים לאור השמש

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, ...

A Robotic Platform to Study the Foreflipper of the California Sea Lion

The California sea lion (Zalophus californianus), is an agile and powerful swimmer. Unlike many successful swimmers (dolphins, tuna), they generate most of their thrust with their large foreflippers. This protocol describes a robotic platform designed to study the hydrodynamic performance of the swimming California sea lion (Zalophus californianus). The robot is a model of the animal&#39;s foreflipper that is actuated by motors to replicate the motion of its propulsive stroke (the &#39;clap&#39;). The kinematics of the sea lion&#39;s propulsive stroke are extracted from video data of unmarked, non-research sea lions at the Smithsonian Zoological Park (SNZ). Those data form the basis of the actuation motion of the robotic flipper presented here. The geometry of the robotic flipper is based a on high-resolution laser scan of a foreflipper of an adult female sea lion, scaled to about 60% of the full-scale flipper. The articulated model has three joints, mimicking the elbow, wrist and knuckle joint of the sea lion foreflipper. The robotic platform matches dynamics properties&#8212;Reynolds number and tip speed&#8212;of the animal when accelerating from rest. The robotic flipper can be used to determine the performance (forces and torques) and resulting flowfields.

A robotic platform is described that will be used to study the hydrodynamic performance&#8212;forces and flowfields&#8212;of the swimming California sea lion. The robot is a model of the animal&#39;s foreflipper that is actuated by motors to replicate the motion of its propulsive stroke (the &#39;clap&#39;).

פלטפורמה רובוטית לחקר Foreflipper של אריה ים קליפורני

The California sea lion (Zalophus californianus), is an agile and powerful swimmer. Unlike many successful swimmers (dolphins, tuna), they generate most ...

Ice Generation and the Heat and Mass Transfer Phenomena of Introducing Water to a Cold Bath of Brine

We demonstrate a method for the study of the heat and mass transfer and of the freezing phenomena in a subcooled brine environment. Our experiment showed that, under the proper conditions, ice can be produced when water is introduced to a bath of cold brine. To make ice form, in addition to having the brine and water mix, the rate of heat transfer must bypass that of mass transfer. When water is introduced in the form of tiny droplets to the brine surface, the mode of heat and mass transfer is by diffusion. The buoyancy stops water from mixing with the brine underneath, but as the ice grows thicker, it slows down the rate of heat transfer, making ice more difficult to grow as a result. When water is introduced inside the brine in the form of a flow, a number of factors are found to influence how much ice can form. Brine temperature and concentration, which are the driving forces of heat and mass transfer, respectively, can affect the water-to-ice conversion ratio; lower bath temperatures and brine concentrations encourage more ice to form. The flow rheology, which can directly affect both the heat and mass transfer coefficients, is also a key factor. In addition, the flow rheology changes the area of contact of the flow with the bulk fluid.

Here, we present a protocol to demonstrate the generation of ice when water is introduced to a cold bath of brine, as a secondary refrigerant, at a range of temperatures well below the freezing point of water. It can be used as an alternative way of producing ice for industry.

דור קרח ואת מעבר החום ומסת התופעות של מי היכרות על אמבט קר של בריין

We demonstrate a method for the study of the heat and mass transfer and of the freezing phenomena in a subcooled brine environment. Our experiment showed ...

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A typical anti-wetting superhydrophobic surface easily fails when exposed to a high-temperature liquid. Recently, Nepenthes-inspired slippery surfaces demonstrated a new way to solve the adhesion problem. A lubricant layer on the slippery surface can act as a barrier between the repelled materials and the surface structure. However, the slippery surfaces in previous studies rarely showed high-temperature resistance. Here, we describe a protocol for the preparation of slippery surfaces with high-temperature resistance. A photolithography-assisted method was used to fabricate pillar structures on stainless steel. By functionalizing the surface with saline, a slippery surface was prepared by adding silicone oil. The prepared slippery surface maintained the anti-wetting property for water, even when the surface was heated to 300 &#176;C. Also, the slippery surface exhibited great anti-adhesion effects on soft tissues at high temperatures. This type of slippery surface on stainless steel has applications in medical devices, mechanical equipment, etc.

Slippery surfaces provide a new way to solve the adhesion problem. This protocol describes how to fabricate slippery surfaces at high temperatures. The results demonstrate that the slippery surfaces showed anti-wetting for liquids and a remarkable anti-adhesion effect on soft tissues at high temperatures.

הכנה והתנהגות אנטי אדהזיה בטמפרטורות גבוהות של משטח חלקלק-נירוסטה

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a polymer film. This paper also presents a low-cost, vacuum-free fabrication method for this novel TE; the approach combines lithography, electroplating, and imprint transfer (LEIT) processing. The embedded nature of the EMTEs offers many advantages, such as high surface smoothness, which is essential for organic electronic device production; superior mechanical stability during bending; favorable resistance to chemicals and moisture; and strong adhesion with plastic film. LEIT fabrication features an electroplating process for vacuum-free metal deposition and is favorable for industrial mass production. Furthermore, LEIT allows for the fabrication of metal mesh with a high aspect ratio (i.e., thickness to linewidth), significantly enhancing its electrical conductance without adversely losing optical transmittance. We demonstrate several prototypes of flexible EMTEs, with sheet resistances lower than 1 &#937;/sq and transmittances greater than 90%, resulting in very high figures of merit (FoM) &#8211; up to 1.5 x 104 &#8211; which are amongst the best values in the published literature.

This protocol describes a solution-based fabrication strategy for high-performance, flexible, transparent electrodes with fully-embedded, thick metal mesh. Flexible transparent electrodes fabricated by this process demonstrate among the highest reported performances, including ultra-low sheet resistance, high optical transmittance, mechanical stability under bending, strong substrate adhesion, surface smoothness, and environmental stability.

מדרגית פתרון פתרון עיבוד מעובד עבור ביצועים גבוהים, גמיש, אלקטרודות שקוף עם רשת Embedded מתכת

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the Earth&#39;s magnetic field, for manufacturing a cementitious composite reinforced with aligned steel fibers. Aligned steel fiber reinforced cementitious composites (ASFRC) were prepared by applying a uniform electromagnetic field to fresh mortar containing short steel fibers, whereby the short steel fibers were driven to rotate in alignment with the magnetic field. The degree of alignment of steel fibers in hardened ASFRC was assessed both by counting steel fibers in fractured cross-sections and by X-ray computed tomography analysis. The results from the two methods show that the steel fibers in ASFRC were highly aligned while the steel fibers in non-magnetically treated composites were randomly distributed. The aligned steel fibers had a much higher reinforcing efficiency, and the composites, therefore, exhibited significantly enhanced flexural strength and toughness. The ASFRC is thus superior to SFRC in that it can withstand greater tensile stress and more effectively resist cracking.

This protocol describes an approach for manufacturing aligned steel fiber reinforced cementitious composite by applying a uniform electromagnetic field. Aligned steel fiber reinforced cementitious composite exhibits superior mechanical properties to ordinary fiber reinforced concrete.

הכנת מיושר פלדה סיבים מחוזק מורכב Cementitious והתנהגות Flexural שלה

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the ...

Generating Lap Joints Via Friction Stir Spot Welding on DP780 Steel

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry application was found in the automotive industry in 2003 for the aluminum alloy that was used in the rear doors of automobiles. Friction stir spot welding is mostly used in Al alloys to create lap joints. The benefits of friction stir spot welding include a nearly 80% melting temperature that lowers the thermal deformation welds without splashing compared to resistance spot welding. Friction stir spot welding includes 3 steps: plunging, stirring, and retraction. In the present study, other materials including high strength steel are also used in the friction stir welding method to create joints. DP780, whose traditional welding process involves the use of resistance spot welding, is one of several high strength steel materials used in the automotive industry. In this paper, DP780 was used for friction stir spot welding, and its microstructure and microhardness were measured. The microstructure data showed that there was a fusion zone with fine grain and a heat effect zone with island martensite. The microhardness results indicated that the center zone exhibited a greater degree of hardness compared with the base metal. All data indicated that the friction stir spot welding used in dual phase steel 780 can create a good lap joint. In the future, friction stir spot welding can be used in high-strength steel welding applied in industrial manufacturing processes.

Here, we present a friction stir spot welding (FSSW) protocol on dual phase 780 steel. A tool pin with high-speed rotation generates heat from friction to soften the material, and then, the pin plunges into 2 sheet joints to create the lap joint.

יצירת מפרקים הברכיים באמצעות חיכוך מערבבים ריתוך ספוט על DP780 פלדה

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry ...

Large Area Substrate-Based Nanofabrication of Controllable and Customizable Gold Nanoparticles Via Capped Dewetting

Recent scientific advances in the utilization of metallic nanoparticle for enhanced energy conversion efficiency, improved optical device performance, and high-density data storage have demonstrated the potential benefit of their use in industrial applications. These applications require precise control over nanoparticle size, spacing, and sometimes shape. These requirements have resulted in the use of time and cost intensive processing steps to produce nanoparticles, thus making the transition to industrial application unrealistic. This protocol will resolve this issue by providing a scalable and affordable method for the large-area production of nanoparticle films with improved nanoparticle control compared to the current techniques. In this article, the process will be demonstrated with gold, but other metals can also be used.

This protocol details a novel nano-manufacturing technique that can be used to make controllable and customizable nanoparticle films over large areas based on the self-assembly of dewetting of capped metal films.

שטח גדול Nanofabrication מבוססת על המצע של חלקיקי זהב לשליטה, להתאמה אישית באמצעות Dewetting רצ'ט

Recent scientific advances in the utilization of metallic nanoparticle for enhanced energy conversion efficiency, improved optical device performance, and ...