HF/H_2SO_4溶液腐蚀时间对玻璃表面结构及其性能的影响

以HF/H2SO4混合水溶液作为复合腐蚀剂,利用金相显微镜、原子力显微镜、接触角测量仪、紫外可见分光光度计、电子万能试验机、维氏硬度计等测试手段,研究腐蚀时间对钠钙硅酸盐玻璃表面结构以及润湿性、光学和力学性能的影响。随着腐蚀时间延长,腐蚀速率逐渐降低,表面腐蚀坑尺寸先减小后增大,腐蚀坑分布均匀性先提高后降低;接触角逐渐增大并趋于稳定值;抗弯强度先增大后减小,断裂韧度变化不明显。腐蚀20 min时腐蚀深度41μm,腐蚀坑均匀细小,表面粗糙度Ra达到最低值5.8 nm,表面接触角和抗弯强度达到最大值,分别为71°和174 MPa。     

几种机械表面处理方法对6013铝合金接头胶接性能的影响

采用砂纸打磨、湿喷砂、纳米化等3种机械处理方法对6013铝合金表面进行处理,测试其粘接剪切强度,并与P2化学表面处理方法的结果进行对比。利用SEM、AFM、接触角测量仪等技术对铝合金表面处理前后的表面微观结构、微观粗糙度、润湿性等特性进行了研究。结果表明,不同的表面处理方法对铝合金接头的胶接性能影响不同。湿喷砂和砂纸打磨方法处理后铝合金接头的胶接性能与P2化学法表处的效果接近。纳米化方法不利于铝合金胶接性能的提高。微观粗糙度对铝合金的粘接性能具有重要影响,粗糙度越大,铝板胶接性能越好。润湿性不是影响胶接性能的关键因素。     

Al_2O_3陶瓷表面化学气相沉积Ni涂层及其与Cu润湿性

将NiCl2·6H2O经过脱水干燥后得到的NiCl2粉末作为原料,采用化学气相沉积技术通过H2还原反应,在Al2O3陶瓷表面沉积了Ni涂层。研究了涂层的相组成、涂层与Al2O3陶瓷结合力和涂层与铜熔液间的润湿行为。结果表明:制备的涂层中的主要组分为Ni,Ni涂层均匀、致密,厚度可达40μm,且涂层与陶瓷之间的结合良好。座滴法测得沉积Ni涂层的Al2O3陶瓷与Cu之间的润湿角为30.15°,表明涂层明显改善了陶瓷与金属间的润湿性。     

页岩气储存及渗流特征分析

本文主要论述页岩气研究目的和意义,并对页岩气藏的基本特征进行初步分析。首先,和常规天然气藏不同,页岩气成因较为复杂。其次,对页岩气的储存机理进行了研究,页岩气的吸附过程与解吸过程对页岩气在页岩中的储存有较大影响,在温度相同时,页岩气的吸附与解析曲线不重合,且过程不可逆。再次,研究了页岩气的存在方式,主要有游离在基质中的气体,溶解在地层流体中得气体和以吸附状态存在于页岩气中的气体。页岩气以游离体态和吸附状态两种形式存在于页岩中,其中吸附状态所占比例较大,而且不同的地质条件,页岩气的存在形式不同。     

致密砂岩储层水相圈闭损害及防治方法探索

致密砂岩气藏孔喉细微、毛管压力高、局部超低含水饱和度,极易发生水相圈闭损害,降低气井产能。利用相圈闭系数法评价了鄂尔多斯盆地M气田上石盒子组水相圈闭损害程度,通过展开毛管自吸、液相滞留评价实验分析了损害发生的原因,利用界面润湿性修饰处理剂FW-134开展了损害预防及解除研究。结果表明,上石盒子组储层潜在强水相圈闭损害;物性相对较好的盒2+3段储层水相自吸能力较盒1段强,液相平均返排率10%数47%,滤液返排率22.4%数32.3%,物性好的储层返排率相对较高;润湿性修饰为气润湿能有效抑制液相自吸,液相返排率由56.3%提高到了83.4%,使气测渗透率恢复程度由66.1%提高至88.2%。利用界面修饰处理剂使岩石润湿性由水湿变为气润湿,是有效预防和缓解致密气藏水相圈闭损害发生的重要途径,对恢复气井产能具有重要意义。     

微乳助排剂的研制及性能评价

采用两性表面活性剂、双子表面活性剂和非离子表面活性剂作为主剂、添加助剂及油相,复配得到了具有低表面张力和低界面张力的微乳液,并对其粒径、热稳定性、改善水润湿性能力、与压裂液配伍性及返排提高率进行评价,得到了具有优异助排效果的微乳液体系。结果表明:该体系粒径分布约80nm,其表面张力平衡值约26.0mN/m,与煤油间界面张力最低可降至0.1mN/m,可改善云母表面润湿性,与其接触角最高改善约70°,返排提高率最高达到了29.72%;微乳液具有一定的耐温性,且与压裂液、添加剂和破胶液配伍性良好。     

纳米结构表面液体沸腾传热的分子动力学模拟

为了从纳米尺度了解表面结构和润湿性对池沸腾液体与固体壁面的传热性能,本文采用分子动力学方法研究了超亲水至超疏水不同润湿性的液体氩在光滑表面和含凹、凸半球纳米结构表面的沸腾传热过程,分析了三种表面上液氩在受热过程的形态、温度、热流密度等相关参数的变化情况。结果表明,液氩层沸腾过程大致可分为液氩层吸附于固体表面和液氩层从壁面脱离两个加热阶段,当液氩层吸附于固体表面时,温度升高、热流密度及气态氩原子产生速度均大于液氩层脱离壁面时的情况,在这两个阶段亲水表面上氩原子温度变化有明显的拐点,而疏水表面在两个阶段加热过程相差不大。亲水表面上的微结构能吸附更多液氩原子,促进了气泡产生及加速温度、热流密度的变化,而在疏水及超疏水微结构表面,微纳结构与液氩间的气膜层促进了气泡产生,计算结果为池沸腾传热及微结构选择提供了理论依据。     

水泥净浆流动度影响因素分析及净浆自流淌平台研制

排除水泥和外加剂本身特性、状态因素,水泥净浆流动度还受到测定流动度的玻璃板是否水平、操作者上提截锥圆模速度、浆体和试验玻璃面的浸润性等因素的影响,其中测定流动度的玻璃板是否水平是最主要的客观因素。尤其在净浆中添加一定比例的外加剂,净浆流动性更好,玻璃板面不水平带来的偏差更大。为提高净浆流动性结果准确性、稳定性,我们开发制作了一种自流淌水泥净浆标准平台,设计原理简单,易于调整水平,方便携带。试验完毕可直接在玻璃平面上读数,不仅提高了试验检测结果的重复性、再现性,同时提高了试验效率。     

石墨烯纳米片对AgCuTi钎料熔点与润湿性的影响

采用球磨法在AgCuTi钎料中添加不同质量分数的石墨烯纳米片(GNSs)制备出复合钎料,利用差示扫描量热仪(DSC),SEM以及XRD等方法研究了微量的石墨烯纳米片对AgCuTi钎料微观形貌、熔点以及在蓝宝石表面润湿性的影响. 结果表明,球磨法对GNSs-AgCuTi复合钎料的物相没有影响,石墨烯均匀地分散在AgCuTi颗粒周围;复合钎料熔点随着石墨烯含量的增加而降低,当石墨烯含量为0.5%,熔点降低了3.2 ℃;微量的石墨烯,改善钎料在蓝宝石表面的润湿性,0.3%GNSs-AgCuTi复合钎料的润湿角减小了4.4°,铺展面积增加了10 mm2,而过多的石墨烯也使得复合钎料的润湿性变差;石墨烯与元素Ti反应生成TiC,复合钎料与蓝宝石界面反应产物为Ti₃Cu₃O相.     

松辽盆地F油层矿物性质及含量对储层润湿性影响

润湿性决定油水在储层孔隙中的分布,影响毛管力的大小和方向,对提高采收率有重要意义。本文致力于研究储层矿物性质和含量对润湿接触角的影响,首先测定大庆油田F储层的47块天然岩心润湿接触角,及各种矿物的绝对含量。然后以矿物绝对含量为横坐标,以接触润湿角为纵坐标,通过趋势线拟合方程,进行定量分析。发现大庆F储层矿物中,亲水性由强到弱依次为,硅酸盐类、氧化物和磷酸盐类;亲油性由强到弱依次为,碳酸盐类、硫酸盐类和硫化物类矿物。润湿接触角与储层矿物绝对含量之间经验公式为,y=axb,其中b值是由矿物的化学性质决定的,当b>0时,矿物亲油,b越大,亲油性越强;反之亲水,b越小,亲水性越强。