1. 船舶减阻技术

影响船体起步阻力的主要因素有:土壤参数(含水景)、船体比压和停放时间，船体起步阻力与土壤含水量W呈凸二次曲线的关系，即含水景较低时，船体起步阻力较小，含水量增加，船体起步阻力增加，含水量继续增大，船体起步阻力会随之减小

.因此，对于不同含水量，船体起步阻力有一最大值，由多次试验而得，此最大值位于土壤塑限w,附近:船体起步阻力与船体比压基本成正比关系，接地比压越大，船体起步阻力越大;船体起步阻力与停放时间成指数关系，停放时间越长，则船体起步阻力越大，最后趋于定值。因此，根据分析推导，得到船体起步阻力与各因素关系为111，

(1)

其中 w,.W:分别为土壤塑限与液限;Cz、tg@z为液限时土壤参数:f为船体与干土最大静摩擦系数:为船体接地比压:、8为船体接地面积:为船体停放时间

通过多次室内电涉减阻试验研究表明:电涉作用下，船式车辆船体起步阻力的减小与土壤特性、船体参数及电涉参数等有关，通过电涉减阻的正交试验，得到影响电涉减阻效应的主要因素为:土壤含水量 W、船体比压9、电涉电压V、电渗时间 T 和极距 D.

为了评价电渗减阻效果，采用“电渗减阻效应的”来评价。

2. 船舶减阻技术有哪些

主要种类

常规防腐涂料的种类

按照用途可分为：橡胶用防腐油漆、船舶用防腐油漆、金属用防腐油漆、汽车用防腐油漆、管道用防腐油漆、家具用防腐油漆、钢结构用防腐油漆。

防腐涂料

按树脂成膜分为：环氧防腐油漆、 过氯乙烯防腐油漆、氯化橡胶防腐油漆、聚氨酯防腐油漆、丙烯酸防腐油漆、 无机防腐油漆、高氯化聚乙烯防腐油漆。

重防腐涂料的种类

环氧树脂漆：厚膜型环氧富锌底漆，环氧云铁防锈漆，环氧玻璃鳞片，环氧煤沥青漆，环氧地坪漆。

氯乙烯油漆：底漆，面漆，机床漆，锤纹漆，防火漆，防腐漆，清漆，过氯乙烯腻子。

氯化橡胶油漆：氯化橡胶各色面漆，氯化橡胶铝粉防锈底漆，氯化橡胶防锈底漆，氯化橡胶铁红铝粉防锈漆，氯化橡胶船底防污漆。

丙烯酸油漆：丙烯酸聚氨酯罩光清漆，各色丙烯酸聚氨酯磁漆，丙烯酸道路划线漆。

氟碳漆：各色氟碳防腐涂料，金属氟碳漆，氟碳外墙涂料。

醇酸油漆：云母氧化铁醇酸防锈漆，各色醇酸船壳漆，各色醇酸磁漆。

有机硅耐高温油漆：各色有机硅自干漆，各色有机硅烘干漆，有机硅耐高温绝缘漆，铝粉耐高温漆，消声器耐高温漆。

无溶剂防腐涂料：无溶剂环氧玻璃鳞片重防腐涂料，无溶剂环氧煤沥青涂料，无溶剂管道内壁减阻涂料，无溶剂自流平地坪漆。

特种防腐涂料：乙烯磷化底漆，无机富锌底漆，水性无机富锌底漆，玻璃漆，模板漆。

3. 减小船舶阻力的方法

船体线型　　为减小船舶航行时的阻力，船体的表面一般都呈流线型的不规则光滑曲面，称为船体线型。船体线型用型线图来表示。型线图是在三个相互垂直的投影面上，以船体外型表面的截交线、投影线和外廓线表示船体外型的图样。型线图上所表示的船体形状包括外板型表面的形状和甲板型表面的形状。

型线图的视图是由纵剖线图、横剖线图和半宽水线图三个视图所组成。　　船体主尺度　　度量船体外型大小的基本度量，简称主尺度。通常有下列几项：总长-船体型表面(包括两端上层建筑在内)最前端和最后端之间的水平距离。设计水线长-设计水线面与船体型表面首尾端交点之间的水平距离。

垂线间长-首垂线与尾垂线之间的水平距离。型宽-船体型表面之间垂直于中线面的最大水平距离。型深-通常指中横剖面处，自龙骨线量至上甲板边线间的垂直距离。吃水-通常指中横剖面处，自龙骨线量至设计水线的垂直距离。　　船型系数　　表示船体水下形状肥瘦程度的无因次系数，与船舶航行性能有密切关系。

其中有：方型系数-表示水下部分总的肥瘦程度;棱型系数-反映船体水下部分的体积沿船长的分布情况;水线面系数-反映设计水线面两端的瘦削程度;中横剖面系数-反映中横剖面的饱满程度。　

以上是我对于这个问题的解答，希望能够帮到大家。

4. 船舶减阻技术规范

常规航速船舶的球鼻首的兴波与主船体的首横波形成有利干扰，使得兴波阻力得以减少。成功设计的球鼻首能使船舶总阻力减少10－15％。 对于航速较低的肥大船，减阻激励并不是因为球鼻首造成有利波系干扰的缘故，而是由于加装了球鼻首后，使得首部水线的坡度有明显减小，以致船首波的陡直程度有所减小，波浪的破碎随之减小，从而使破波阻力下降。

5. 船舶气泡减阻

为了加固井壁,保证继续安全钻进,封隔油层、气层和水层，确保勘探期间的分层试油以及在整个开采过程中合理的油气生产，在钻成的井中下入高强度钢质套管，并在井筒与套管环形空间中充填好水泥的过程，称为固井作业。

固井是油气井建井过程中的关键环节。与其他钻井环节相比，固井作业具有明显的特殊性。它是一次性作业，如果质量不好，一般情况下难以补救；它是隐蔽性作业，主要流程在井下，施工时不能直接观察。质量往往决定于设计的准确性和准备工作的好坏，并受多种因素的综合影响，还影响后续工程的进行；它是一项花费大的作业，套管费用约占钻井总成本的25%左右；它施工时间短、工序多、作业量大，是技术性很强的作业。显然，固井质量的好坏是衡量一口井质量的重要指标。

固井技术的主要内容包括套管柱设计和注水泥工艺。本节将围绕它们做介绍。

一、套管柱设计套管柱设计就是根据套管柱在井内的工作条件，选择不同钢级或不同壁厚的套管组成套管柱，使其所受外力与强度之间满足一定的关系，以保证套管柱的安全性和经济性。套管柱设计是钻井工程师所必须掌握的基本功之一。

1.套管柱结构套管柱是由套管加装一些特殊部件组合而成，以保证注水泥作业的顺利进行。

1)套管套管是由高级合金钢轧制而成的无缝钢管。为了满足不同的井身结构、工作条件对套管强度的要求，套管具有多种直径、壁厚、钢级和不同的连接方式。

套管直径一般为114.3～508mm，也有更大的尺寸，共有十多种。常用的套管壁厚为8～13mm，薄壁套管壁厚仅5.21mm，厚壁套管壁厚达16.1mm。显然，对于一定的套管直径，壁厚越大的套管强度越高。

不同钢材制成的套管，强度是不一样的。为了便于区别，用钢级命名。国产套管有D40、D55、D75三种钢级，下标数字为钢材的最小屈服极限，单位为kg/mm2。API标准套管的钢级代号为N-80、C-95等，代号中的数字乘以1000即为套管的最小屈服强度值,单位为lb/in2。

大多数套管一端为外螺纹，另一端为内螺纹(加接箍),多为圆螺纹，每英寸6～8扣。为了加强连接强度，有些高强度套管采用梯形扣，每英寸5扣。

对于含硫酸盐等腐蚀性流体的地层，应选用具有抗硫特性的套管。抗硫套管的化学成分控制严格，并经过特殊的热处理。目前我国多采用日本产防硫套管，其防硫性能较好。

2)引鞋引鞋是由生铁或铝制成的圆锥形短节，上面布有旋流小孔。其作用是:(1)引导套管入井，防止套管插入井壁岩层;(2)注水泥时构成水泥浆的循环通道，水泥浆通过旋流小孔流出上返，提高顶替效率。固井后重新钻进时，引鞋可以很容易钻掉。

3)套管鞋套管鞋是接在引鞋之上的一个特殊短节，一般由套管接箍制成。下端加工成45°的内斜角，作用是起下钻时防止钻具接头、钻头碰挂套管底部而损坏套管。同时,在测井时成为套管下入深度的测量标志。

4)套管回压阀套管回压阀的主要作用是：(1)注水泥结束后防止高密度的水泥浆向套管内回流；(2)下套管过程中增加套管柱的浮力，减轻钻机大钩的负荷；(3)因为回压阀的球座挡板是注水泥胶塞的承托环，故其位置决定了水泥塞的长度及环空水泥浆的高度。

5)套管扶正器套管扶正器是装在套管本体上的一种钢制弹性装置。作用是保证套管柱在井眼内居中，提高水泥与井壁的胶结质量。在井斜、方位变化较大的井内，尤其要注意加装扶正器,并通过复杂的计算，合理选择安装个数及安装位置。

套管柱除上述基本部件外，还有许多为适应不同要求而加装的特殊部件，不再详述。

2.套管柱设计方法下入井内的套管柱，在固井和以后的生产过程中要受到各种外部载荷的作用,其中主要载荷为轴向拉力和外挤压力。力学分析结果表明：轴向拉力在井口处最大，井底处为零，沿井深逐渐减小并呈直线分布；外挤压力是井口最小，井底最大，沿井深逐渐增大也呈直线分布，如图5-9所示。

图5-9　套管柱结构及受力示意图

套管本身具有一定的抵抗外载的能力，称为强度。在轴向拉力作用下，套管具有抗拉强度；在外挤压力作用下，套管具有抗挤强度。只要保证套管柱上任意截面处的套管强度大于外载，套管柱就是安全的。

由于套管柱的受力是两头大(井口最大轴向拉力，井底最大外挤力)中间小，因此可以选用不同强度的套管,构成强度两头大、中间小的套管柱，在保证套管柱安全的同时降低套管柱成本。按照这个原理设计的套管柱称为复合套管柱。

二、注水泥工艺为了固定套管,封隔油层、气层和水层，下套管后必须在套管和井壁之间注入水泥。油气井注水泥的方法与地面建筑施工不同,要用泵把水泥浆送到地下几百米甚至几千米的井底，然后再返入管外的环隙，并把其中的钻井液顶走。水泥要充满整个环空，凝固硬化后，形成坚硬致密的水泥环。这些特点决定了油井水泥与普通建筑水泥的性能差别。要求油井水泥浆具有良好的流动性和适当的凝固时间,具有较高的早期强度。套管外的水泥环将长期与地下水接触，应具有良好的不透水性和抵抗地下水腐蚀的能力。

1.油井水泥1)油井水泥分类目前常用的油井水泥主要是高标号硅酸盐水泥。将石灰石或石灰质的凝灰岩、粘土或页岩以及少量的铁矿石等，按一定的比例配成原料，在1450℃高温下煅烧成为一种以硅酸盐为主要成分的熟料，再加入适量石膏,一起磨成一定细度的粉末便制成了这种油井水泥。由于井内的温度和压力随井深的增加而升高，必须生产多种油井水泥，以适应不同井深条件的要求。

2)水泥浆性能的调节大量固井实践证明：现有的多种油井水泥尚难充分满足各种井下条件的要求，为此必须加入某些添加剂，用以进一步调节水泥浆的有关性能。

(1)密度的调节。常用的加重剂有重晶石粉、钛铁矿粉和方铅石粉；常用的减轻剂有粘土、硅藻土、粉煤灰、硬沥青、膨胀珍珠岩等。采用低水灰比加减阻剂的方法也能得到高密度的水泥浆。

(2)稠化时间的调节。为了满足施工时间的要求，有时需使用缓凝剂来延长水泥浆的稠化时间。常用的缓凝剂有丹宁酸钠、龙胶粉、铁铬盐、磺化丹宁、木质素磺酸盐、酒石酸、羧甲基羟乙基纤维素以及一些复合物等。也可以用速凝剂缩短凝固时间。常用的速凝剂有氯化钙、硅酸钠、甲酰胺、氯化钾以及半水石膏等。

(3)降失水剂。失水过多会引起:①水泥浆早稠、流动性骤降甚至堵塞环空，造成憋泵；②加快水泥浆柱压力的降低；③泥页岩吸水膨胀、剥落,影响油气产量；④大量的自由水上返、影响水泥环的密封性。因此应在水泥浆中加入合适的降失水剂。常用的降失水剂有羧乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基合成龙胶粉以及S-24复合剂等。

(4)减阻剂。减阻剂又称分散剂、紊流剂，属于阳离子型表面活性物质。它只起表面物理化学作用，不与水泥发生水化反应。减阻剂具有润湿、润滑作用，可使水泥加快水化；能防止水泥浆先期脱水，并提高固井后的早期强度,能使水泥饼薄而不渗透，有利于保护油、气层。

还有一些常用的水泥浆添加剂，可提高水泥浆的各种性能。如消泡剂能降低界面张力，抑制气泡产生；石英粉常用于高温井固井，可提高水泥石的抗腐蚀性能；盐类能改善岩盐层固井水泥的胶结强度等。

2.注水泥1)注水泥地面设备注水泥地面设备有水泥储灰罐、水泥车、水泥混合漏斗、压风机组、水泥浆池等。根据注水泥工艺的要求，由水泥浆管线、水管线、气管线将这些设备相互连接起来，构成注水泥施工装置。地面设备中水泥车最为关键。用多少台水泥车取决于储灰罐的多少，即由注水泥的量决定。每增加一套水泥车，就要增加相应的其他设备及管线。一般每两三个储灰罐配一台压风机组。

注水泥时，压风机通过空气管线把灰罐内的水泥吹入混合漏斗，同时清水也被泵入漏斗中与水泥混合形成水泥浆，进入水泥浆池。水泥车再将水泥浆吸入，通过管线泵送到水泥浆管汇。汇集所有水泥车泵送的水泥浆，送到井口水泥头处，进行注水泥循环。

2)注水泥过程按设计将套管下到预定井深后，装上水泥头，循环钻井液做好注水泥的准备工作。图5-10为典型的双胶塞注水泥施工程序。套管柱最上端的装置是水泥头，其内装有上、下胶塞。下胶塞与隔离液一起将水泥浆与钻井液隔开，防止钻井液接触水泥浆后影响其性能。套管柱最下端装有引鞋以利于下套管。浮箍实际上是一个单向阀，用于防止环空中的水泥浆向管内倒流，并承坐胶塞。地面设备准备就绪，即可开始注水泥施工。

图5-10　注水泥工艺流程示意图

1—压力表; 2—上胶塞; 3—下胶塞; 4—钻井液; 5—浮箍 6—引鞋; 7—水泥浆; 8—隔离液; 9—钻井液(1)打隔离液。在注水泥浆前打入一定量的特种液体(一般为CMC溶液)，把井内的钻井液与注入的水泥浆分隔开，并起冲洗井壁和套管壁的作用,如图5-10(b)所示。

(2)打开下胶塞挡销、压胶塞。下胶塞为中空，其顶部的橡胶膜在压力作用下可破裂,如图5-10(b)所示。

(3)用水泥车将混合好的水泥浆经水泥浆管汇、水泥头注入套管内,如图5-10(b)所示。

(4)水泥浆注完后，关闭注水泥浆通路，打开上胶塞挡销及顶部通路，用钻井液将上胶塞顶入套管内,如图5-10(c)所示。

(5)把钻井液泵入套管内。这时，钻井液推动上胶塞，上胶塞推动水泥浆，水泥浆推动下胶塞和隔离液，隔离液又推动着钻井液。水泥浆到达井底后，由套管柱引鞋上的旋流小孔流出并沿着环形空间上返,如图5-10(d)所示。

(6)碰压。由于上胶塞是实心的，当它下行到浮箍或回压阀座时，受阻不能继续下行。这时泵压猛增，从而可判断水泥浆已顶到了预定位置，立即停泵，如图5-10(e)所示。

注水泥过程结束后，需要关井候凝。一般要关井48h，等水泥浆在环空中凝结后，拆除水泥头，进行声波测井，检查固井质量。如果质量合格，则安装套管头及井口设备，下钻钻掉浮箍以下的水泥塞，随后可进行下一次开钻。

6. 船舶减阻技术发展

润滑油脂 : 润滑油脂种类甚多,中油公司供应者约有两百多种。按其用途可分为:

一、车辆与机动机械用润滑油脂。包括车用机油(即引擎油)、 齿轮油、润滑脂及其他润滑油。使用在交通及运输用之大小客车、大小货车、拖车、消防车、军用车、清扫车、中小型火车头、推高机、曳引机、以及机器脚踏车等。 工程用之开山机、推土机、动力铲、挖泥机、平路机、打井机、吊重机、以及曳引机等。农业用之耕耘机、曳引机、其他农业机械等。 其他润滑油包括自动变速器油、液压油、防震油、压缩机油、煞车油等

润滑油脂种类甚多，中油公司供应者约有两百多种。按其用途可分为:

一、车辆与机动机械用润滑油脂

包括车用机油(即引擎油)、 齿轮油、润滑脂及其他润滑油。使用在:

交通及运输用之大小客车、大小货车、拖车、消防车、军用车、清扫车、中小型火车头、推高机、曳引机、以及机器脚踏车等。

工程用之开山机、推土机、动力铲、挖泥机、平路机、打井机、吊重机、以及曳引机等。

农业用之耕耘机、曳引机、其他农业机械等。其他润滑油包括自动变速器油、液压油、防震油、压缩机油、煞车油等。

二、工业机械用润滑油脂

有平轴承用、减阻轴承用、齿轮用、液压系统用、空气压缩机用(分往复式、回转式与螺旋式)、蒸汽涡轮机用、蒸汽机用、水轮机用、冷冻机用、金属切割工具机用、金属加工作业用、及防锈油等。

三、船舶用润滑油脂

用于海运轮船者，可分透平电动机船用、蒸汽透平机船用、蒸汽机船用、柴油机船用、及杂项船舶机械用等。另有渔船用润滑油。

若按油料之状态而分，则有液体之润滑油(通称机油)及半固体之润滑脂(俗称黄油、牛油、或黄牛油)。前者以公升计算，而后者则以公斤计算。

因为润滑油之种类甚多，使用亦甚复杂。关于润滑油脂之应用，可分为两种方式说明。一为根据各种润滑油脂之个别性质，说明其在各方面之应用。另一为根据各种不同设计及不同作业之机械润滑要求而说明适用之润滑油

脂。

7. 船舶减阻技术规程

1 一次顶进距离大于100m时，应采用中继间技术；

    2 在沙砾层或卵石层顶管时，应采取管节外表面熔蜡措施、触变泥浆技术等减少顶进阻力和稳定周围土体；

    3 长距离顶管应采用激光定向等测量控制技术。

3.2 计算施工最大顶力时，应综合考虑管节材质、顶进工作井后背墙结构的允许最大荷载、顶进设备能力、施工技术措施等因素。施工最大顶力应大于顶进阻力，但不得超过管材或工作井后背墙的允许顶力。

3.3 施工最大顶力有可能超过允许顶力时，应采取减少顶进阻力、增设中继间等施工技术措施。

3.4 顶进阻力计算应按当地的经验公式，或按公式6.3.4计算：

顶进阻力计算

式中：Fp——顶进阻力（kN）；

          Do——管道的外径（m）；

          L ——管道设计顶进长度（m）；

          F ——管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（kN/㎡ ），通过试验确定；对于采用触变泥浆减阻技术的宜按表6.3.4-2选用；

      NF——顶管机的迎面阻力（kN）；不同类型顶管机的迎面阻力宜按表6.3.4-1选择计算式。

顶管机迎面阻力（NF）的计算

   注：1 Dg —顶管机外径（mm）；

          2 R­­—挤压阻力（kN/㎡），取R＝300～500kN/㎡

3.4-2 采用触变泥浆的管外壁单位面积平均摩擦阻力f（kN/ ㎡ ）

采用触变泥浆的管外壁单位面积平均摩擦阻力f

    注：当触变泥浆技术成熟可靠、管外壁能形成和保持稳定、连续的泥浆套时，f值可直接取3.0～5.0kN/㎡。

6.3.5 开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进。

    1 全部设备经过检查、试运转；

    2 顶管机在导轨上的中心线、坡度和高程应符合要求；

    3 防止流动性土或地下水由洞口进入工作井的技术措施；

    4 拆除洞口封门的准备措施。

6.3.6 顶管进、出工作井时应根据工程地质和水文地质条件、埋设深度、周围环境和顶进方法，选择技术经济合理的技术措施，并应符合下列规定：

    1 应保证顶管进、出工作井和顶进过程中洞圈周围的土体稳定；

    2 应考虑顶管机的切削能力；

    3 洞口周围含地下水时，若条件允许可采取降水措施，或采取注浆等措施加固主体以封堵地下水；在拆除封门时，顶管机外壁与工作井洞圈之间应设置洞口止水装置，防止顶进施工时泥水渗入工作井；

    4 工作井洞口封门拆除应符合下列规定：

      1）钢板桩工作井，可拔起或切割钢板桩露出洞口，并采取措施防止洞口上方的钢板桩下落；

      2）工作井的围护结构为沉井工作井时，应先拆除洞圈内侧的临时封门，再拆除井壁外侧的封板或其他封填物；

      3）在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应将顶管机立即顶入土层；

    5 拆除封门后，顶管机应连续顶进，直至洞口及止水装置发挥作用为止；

    6 在工作井洞口范围可预埋注浆管，管道进入土体之前可预先注浆。