細(xì)分散淡水泥漿

英文：

釋文：其組成除粘土和水外,在制漿過(guò)程中還添加分散劑碳酸鈉Na2 c03及降失水劑煤堿劑、木質(zhì)素磺酸鈉、低黏度CMC等。細(xì)分散淡水泥漿是最早使用的泥漿類(lèi)型。配制簡(jiǎn)單,處理劑價(jià)廉,成本低,能滿足一般復(fù)雜地層的要求,在地質(zhì)鉆探和油田的淺井段仍有使用。但明顯的缺點(diǎn)是：①固相含量高,分散度大,在流動(dòng)過(guò)程中摩擦阻力大、流變性差,大幅度影響效率,且對(duì)設(shè)備器具磨損嚴(yán)重,事故頻繁。②性能不穩(wěn)定,對(duì)地層中或地下水中的高價(jià)陽(yáng)離子ca2 、Mg2、Fe3 及強(qiáng)酸根SO 2- 4、c1一非常敏感,極易受到污染。③在水敏性的粘土質(zhì)地層,因吸水膨脹,造成縮徑、超徑等孔內(nèi)事故；鉆進(jìn)破碎下來(lái)的巖屑,遇水及在鉆桿的攪動(dòng)下,也會(huì)分散并混入泥漿中增加其固相含量,使黏度、流動(dòng)阻力急劇增大,甚至達(dá)到流不動(dòng)而無(wú)法繼續(xù)鉆進(jìn)的地步。這些缺點(diǎn)隨井深增加、裸眼長(zhǎng)度增加、口徑縮小越益明顯和尖銳。隨著泥漿工藝技術(shù)的發(fā)展,粗分散抑制性泥漿和不分散低固相泥漿已逐漸替代細(xì)分散淡水泥漿。

曲面細(xì)分NVIDIA細(xì)分

作為GPU領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，nVIDIA認(rèn)為曲面細(xì)分技術(shù)所代表的GPU幾何性能是新一代顯卡最重要的功能，也是DirectX 11最重要的組成部分。GPU的發(fā)展從Geforce FX5800時(shí)代發(fā)展到Geforce GTX285，五代時(shí)間內(nèi)像素處理能力增長(zhǎng)了1500%，而幾何性能只增長(zhǎng)了300%。因此nVIDIA認(rèn)為幾何性能已經(jīng)成為制約GPU性能的瓶頸，在新一代Fermi架構(gòu)（費(fèi)米架構(gòu)，包括GT400，GT500系列顯卡）中，要專(zhuān)門(mén)加強(qiáng)幾何處理能力，曲面細(xì)分作為幾何處理的典范便首先得到了加強(qiáng)。

在Fermi架構(gòu)中，nVIDIA通過(guò)PolyMorph Engine，將Tessellation任務(wù)分配給CUDA單元（CUDA單元也就是通常說(shuō)的“流處理器”，nVIDIA稱(chēng)其為CUDA單元）處理。Fermi第一代旗艦顯卡GTX480擁有15個(gè)PolyMorph Engine，也就等效于擁有15個(gè)具有Tessellation技術(shù)處理能力的單元。

nVIDIA這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于，可以在高曲面細(xì)分負(fù)載下獲得優(yōu)秀的曲面細(xì)分能力，也就是在純Tessellation計(jì)算中GPU的幾何性能相當(dāng)出色。在單純的Tessellation計(jì)算中，nVIDIA以16倍于AMD的Tessellation處理單元的數(shù)量，得到了6倍于AMD的Tessellation處理能力。不過(guò)缺點(diǎn)在于，這種設(shè)計(jì)占用了CUDA單元的計(jì)算能力，前文說(shuō)過(guò)，曲面細(xì)分并不是DirectX 11的全部。在實(shí)際游戲中，并不是單純的Tessellation計(jì)算。CUDA單元還要處理其他游戲相關(guān)的3D渲染數(shù)據(jù)，如果游戲中3D渲染數(shù)據(jù)處理需求不大，這種設(shè)計(jì)就不成問(wèn)題，不過(guò)一旦3D渲染數(shù)據(jù)處理需求很大，比如高分辨率，高全屏抗鋸齒，豐富的光影效果等，那么這種設(shè)計(jì)的缺陷就會(huì)暴露出來(lái)。

這就是在3DMARK 11中，GTX460成績(jī)不如HD5830的原因之一，3DMARK軟件圖形、光照、抗鋸齒計(jì)算壓力很大，GPU還要分出CUDA單元去處理曲面細(xì)分計(jì)算，因此整體計(jì)算能力便捉襟見(jiàn)肘。再比如在《地鐵2033》中，即使GTX580也不能打開(kāi)全部效果在1080P下全程流暢運(yùn)行， 且表現(xiàn)不及HD5970 。這與nVIDIA的曲面細(xì)分實(shí)現(xiàn)方法也是有關(guān)的。

曲面細(xì)分AMD細(xì)分

作為T(mén)essellation技術(shù)的開(kāi)發(fā)者，AMD(ATI) 對(duì)曲面細(xì)分的態(tài)度有所不同。AMD認(rèn)為，在當(dāng)前的DirectX 11游戲中，將一個(gè)物體的細(xì)分后最小的像素在16個(gè)是比較合適的，過(guò)分的加大曲面細(xì)分負(fù)載所帶來(lái)的變化，是人的肉眼無(wú)法分辨的。因此AMD堅(jiān)持對(duì)模型做適度的Tessellation處理才是理智的，過(guò)分的加大Tessellation計(jì)算負(fù)載，只是在白白浪費(fèi)計(jì)算資源，因?yàn)槿说娜庋蹮o(wú)法分辨。

在Evergreen架構(gòu)（即HD5000系列）中，AMD秉承了自R600以來(lái)的做法，集成了一個(gè)專(zhuān)用的Tessellation處理單元。在之后的Northern Islands架構(gòu)的Barts核心中（即HD6800系列），AMD又對(duì)Tessellation處理單元做了優(yōu)化，通過(guò)增強(qiáng)的線程分配模塊設(shè)計(jì)，Barts核心在低Tessellation計(jì)算負(fù)載下?lián)碛?.5倍于5800系列的處理能力。當(dāng)然高負(fù)載下仍然不理想。之后的采用Cayman核心的HD6900系列顯卡，則將專(zhuān)用的Tessellation處理單元增加到2個(gè)。

AMD這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，專(zhuān)用的Tessellation單元并不占用流處理器資源，不影響3D渲染數(shù)據(jù)的計(jì)算。在實(shí)際游戲中，畫(huà)面分辨率越高，抗鋸齒級(jí)別越高，3D渲染處理需求越大，這種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)就越明顯。

其缺點(diǎn)是，在3D渲染數(shù)據(jù)處理需求不大時(shí)，遇到高負(fù)載Tessellation計(jì)算，便力不從心。

2011年12月22日，AMD發(fā)布了新一代測(cè)采用SI GCN架構(gòu)的AMD Radeon HD7970顯卡。得益于GCN架構(gòu)，其曲面細(xì)分計(jì)算能力也得到了飛躍式的發(fā)展。HD7970顯卡的曲面細(xì)分單元概念被幾何引擎流水線所代替，仍為專(zhuān)用的2個(gè)，但是采用了最新的硬件Tessellation迭代單元，提高了頂點(diǎn)的復(fù)用度、片外緩存設(shè)計(jì)有所增強(qiáng)、采用了更大參數(shù)的高速緩存，因此HD7970的Tessellation和幾何緩存都有顯著的增強(qiáng)，能在所有拆分倍率下達(dá)到4 倍于HD6970 。與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，HD7970較之于GTX580，以八分之一的幾何引擎數(shù)量獲得了1.6倍的性能。特別是這種設(shè)計(jì)仍不會(huì)占用顯卡的3D數(shù)據(jù)計(jì)算資源。

隨著鉆探工作的發(fā)展，泥漿的使用和研究也不斷地發(fā)展，新的泥漿處理劑的出現(xiàn)與應(yīng)用，使泥漿的類(lèi)型也不斷增加。目前對(duì)泥漿類(lèi)型的劃分尚無(wú)統(tǒng)一的規(guī)定，一般習(xí)慣是根據(jù)分散介質(zhì)的不同來(lái)分類(lèi)或根據(jù)分散相的分散程度等來(lái)分類(lèi)。按分散介質(zhì)的不同，泥漿可分為水基泥漿和油基泥漿兩大基本類(lèi)型，其具體分類(lèi)如下：

泥漿水基泥漿

以水為分散介質(zhì)，由粘土、水及化學(xué)處理劑所組成。這類(lèi)泥漿應(yīng)用最早，目前使用也最為廣泛。這類(lèi)泥漿根據(jù)其組成成分的不同又可分為：

1．淡水泥漿

含鹽量<1%；含鈣<120ppm。這類(lèi)泥漿的分散相分散度餃高，所以淡水泥漿又叫細(xì)分散泥漿，適用于一般松散破碎地層。

2．鹽水泥漿

含鹽量<1%，按含鹽量的高低又可分為：

(1)海水泥漿：含NaCl 3.5—4×10⁴mg/L；

(2)中鹽泥漿：含NaCl 4—5×10⁴mg/L；

(3)高鹽泥漿：含NaCl 8一10×10⁴mg/L；

(4)飽和鹽水泥漿：含NaCl 30一35×10⁴mg/L。

3．鈣處理泥漿：含Ca >120mg/L

按其含鈣量的高低又可分為：

(1)石灰泥漿：含Ca² 120—200mg/L；

(2)石膏泥漿：含Ca² 700—1000mg/L；

(3)氯化鈣泥漿：含Ca² 2000—4000mg/L；

(4)高氯化鈣泥漿：含Ca² 10⁴mg/L至飽和。

鹽水泥漿和鈣處理泥漿其分散相的分散度均較淡水泥漿低，一般稱(chēng)為粗分散泥漿，這類(lèi)泥漿運(yùn)用于水敏性溶脹和剝落地層。

4．非分散低固相泥漿

凡粘土含量(重量比)小于10%(體積比，含固相小于4%)的泥漿稱(chēng)為低固相泥漿

5．混油乳化泥漿

在水基泥漿中加入一定量的乳化油配制而成，它的分散相是粘土和油滴，是屬水包油型乳化泥漿。在非分散低固相泥漿中加入一定量的乳化油配制成的非分散低固相乳化泥漿，是目前解決復(fù)雜地層小口徑金剛石鉆進(jìn)的有效措施之一。

泥漿油基泥漿

以油為分散介質(zhì)，水、粘土為分散相，加處理剎配制而成的泥漿稱(chēng)為油基泥漿。按其組成的不同可分為：

(1)油包水型乳化泥漿，以柴油(或原油)、水、優(yōu)質(zhì)粘土及處理劑配制而成。

(2)油基泥漿、以柴油(或原油)和瀝青(或優(yōu)質(zhì)粘土)及有關(guān)處理劑配制而成。油基泥漿在地質(zhì)勘探中很少應(yīng)用，主要用于石油天然氣鉆井。

淡水濾器，英文名稱(chēng)fresh water filter，是過(guò)濾淡水中雜質(zhì)的濾器。

中文名稱(chēng)

淡水濾器

英文名稱(chēng)

fresh water filter

定　　義

過(guò)濾淡水中雜質(zhì)的濾器。

應(yīng)用學(xué)科

船舶工程（一級(jí)學(xué)科），船舶機(jī)械（二級(jí)學(xué)科）