不同类型液体水化作用下海相页岩巴西劈裂破坏特征

为了研究不同类型液体水化作用对页岩内部裂缝形态、岩石抗拉强度和巴西劈裂张性破坏模式的影响,选取昭通国家级页岩气示范区下志留统龙马溪组页岩气储层岩心,采用清水及滑溜水分别进行了水化预处理,通过CT扫描对比了页岩中裂缝结构的变化;然后开展巴西劈裂试验,研究了水化预处理后页岩试件抗拉强度及张性破坏模式;在此基础上,选取研究区内的两口水平井,在其压裂施工现场开展了水化预处理先导性试验。研究结果表明:①相同时间内,自发渗吸过程清水水化作用对海相页岩裂缝复杂程度的提升效果优于滑溜水;②清水表面张力更大且黏度更低,清水水化作用不仅能够促使原始裂缝延伸,还能诱发新的微细裂缝或分支缝,而滑溜水水化则以促使原始裂缝扩展为主;③水化作用使海相页岩发生损伤,其抗拉强度降低,经过清水、滑溜水水化预处理后的页岩试件抗拉强度相对未水化试件分别降低了35.6%和18.1%;④根据主裂缝延伸形态将页岩水化后巴西劈裂张性破坏模式分为阶梯形、折线形、分支形和弧形4种或是其相互组合,而未水化页岩张性破坏模式仅为直线形;⑤水化作用能有效提升海相页岩压裂裂缝复杂程度,建议在施工条件允许的情况下,射孔后在限压范围内高排量注入一定量清水并关井直至主压裂施工开始,为了降低主压裂施工难度,可以通过"低砂浓度、长段塞"泵注的策略来满足设计加砂量。     

水平井分段体积压裂复杂裂缝形成机制研究现状与发展趋势

水平井分段体积压裂是油气储层中复杂裂缝网络形成的重要技术之一，准确了解复杂裂缝网络形成机制、预测复杂裂缝网络形态对非常规油气资源高效开发具有重要意义，同时也是水力压裂设计优化的理论基础。围绕非常规储层复杂裂缝形成机制，国内外学者根据"应力阴影"效应对水力裂缝同步扩展、水力压裂顺序对多裂缝动态延伸影响、层理面对水力裂缝纵向扩展遮挡效应和天然裂缝与水力裂缝交互动态等方面，分别建立了相应的水力压裂模型，并从数值模拟角度对其进行了定性分析。通过总结国内外研究现状，并从模型建立假设条件、数值模拟模型思想和模型局限性3方面对现有模型进行了剖析，并对未来研究方向提出了建议，研究结果可对未来水力压裂复杂裂缝形成机制研究提供借鉴。     

空气弹簧液压悬置动特性及隔振特性研究

研究了具有可变刚度阻尼的发动机空气弹簧液压悬置的动特性和隔振特性。针对影响发动机空气弹簧液压悬置动特性的关键参数上液室等效体积刚度,采用理论和试验方法研究了上液室等效体积刚度的等效值,基于该等效值建立了空气弹簧液压悬置的理论模型,对空气腔开闭两种工况进行了空气弹簧液压悬置动特性的仿真和试验研究。搭建了发动机空气弹簧液压悬置系统试验台架,研究了台架各种激励频率下的空气弹簧液压悬置的隔振特性。结果表明:本研究采用的上液室等效体积刚度进行空气弹簧进行建模是正确、可行的,提高了空气弹簧建模效率和准确性;空气弹簧液压悬置在空气腔开启和关闭两种状态下,峰值动刚度增大幅值达78.5%,峰值阻尼角增大幅值达250%。台架试验表明:当台架激励频率小于25Hz时,悬置采用大刚度大阻尼;当台架激励频率大于等于25 Hz时,悬置采用小刚度小阻尼;悬置隔振率提升明显,不同频率下提升幅值达10%～67%。     

Horizontal bottomed semi-cubic parabolic channel and best hydraulic section

This paper presents a new channel section having semi-cubic parabolic sides and horizontal bottom. The formulae for calculating the area, wetted perimeter are presented. The best hydraulic section is derived using three variables (water depth, water surface width and horizontal bottom width). Results show the ratios of the water surface width to depth, bottom width to depth and water surface width to bottom are all constant for the best hydraulic section. Explicit equations of the best hydraulic section for design are also deduced. Examples show these explicit equations are convenient for design. This type of best hydraulic section is compared with the trapezoid and classic semi-cubic parabolic sections. Results indicate that the area and wetted perimeter are less than those of trapezoid and classic semi-cubic parabolic sections for a given flow discharge. It means less lining and excavation cost is required for construction.     

聚合氯化铝铁的制备、使用及混凝机制研究

以氯化铝和氯化铁为原料制备出一系列不同铝铁物质的量比及碱化度的无机高分子混凝剂——聚合氯化铝铁（PAFC）,并应用于地表水的混凝处理过程。考察PAFC的混凝效能及产生的絮体特性,进而对其使用条件进行优化并分析混凝机制。结果表明,PAFC为多羟基桥连的铝铁聚合物,水解后发生电中和作用使胶粒脱稳,而后通过羟桥和氧桥联接产生架桥和卷扫沉淀作用,混凝效果优异。PAFC的pH适用范围较宽,但铝铁物质的量比对其水解过程影响较大,在铝铁物质的量比为7:1、碱化度为0.5、投加量为10 mg/L时,絮体的粒度及生长速度最大,此时浊度和UV₂₅₄的去除率分别达84.93%和78.52%。此外,正交实验的结果表明水力条件对PAFC的混凝效能影响显著,其最佳使用条件为：快搅时间为20 s、快搅速度为200 r/min、慢搅时间为15 min、慢搅速度为40 r/min。     

多分量力组合加载校准装置主机结构的技术实现

主要介绍了可实现六个分量力和力矩独立或组合加载的校准装置主机结构的设计思路和具体组成。针对该装置量程宽、空间大、准确度高等特点,文章分析了装置研制过程中涉及的技术难点;围绕多分量力组合加载的实现问题,说明了多分量力组合加载的方法原理设计及加载装置主机的机械结构设计等技术问题;最后说明了校准装置实现的技术性能和试验验证情况。     

人工湿地-微生物电解池耦合系统的脱氮特性

实验构建了人工湿地-微生物电解池耦合系统（CW-MEC），并考察了CW-MEC在阴极有无曝气及不同水力停留时间（HRT）的条件下对生活污水的处理效果。实验结果显示，降低HRT会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率由91.11%±7.76%、86.58%±9.54%降低为77.81%±14.84%、81.44%±11.11%，氨氮去除率由58.54%±5.80%、58.22%±5.03%降低为48.04%±12.94%、48.27%±13.40%；阴极增加曝气会让CW-MEC阴极、阳极的COD去除率分别提高到89.51%±3.92%、82.40%±1.63%，阴极氨氮去除率提高到71.51%±16.44%，而阳极氨氮去除率不受影响；增加阴极曝气条件后，系统阴、阳极开始有硝酸盐氮积累，而CW-MEC阴极的硝酸盐氮含量明显低于对照组（CW-MFC）；通过电化学性能分析，相对于CW-MFC系统，CW-MEC具有更低的内阻；通过微生物多样性分析，CW-MEC系统具有更丰富的微生物多样性。     

大采高工作面复杂应力扰动下切顶卸压沿空留巷技术

针对寺河煤矿3^#煤大采高工作面复杂应力扰动下留巷难度大、临空侧复用巷道围岩变形严重等问题,采用水力压裂技术对巷道顶板关键层位进行定向预裂,将临空侧煤柱上方悬臂梁切落,以减小悬臂梁上覆荷载及回转变形力,切断或大大削弱岩梁传递到护巷煤柱和留设巷道内的荷载,从根本上改善巷道的力学环境。结果表明:水力压裂法切顶卸压技术的应用,有效改善了留设巷道围岩应力状态,控制了留设巷道围岩变形,避免了巷道二次甚至多次返修,降低了巷道的支护难度和支护成本。     

静密封条件下摆动油缸端面密封的建模与仿真

叶片式液压摆动油缸正常运行的关键之一在于端面密封的密封可靠性。对叶片式液压摆动油缸端面密封在静密封条件下进行数学建模,通过对该模型求解得出端面密封与转子、定子之间的接触压力,同时运用有限元软件对端面密封与转子、定子的接触压力进行仿真求解。在预压缩量0~0.5 mm,油压0~20 MPa范围内,接触压力的解析解和有限元分析结果相近,同时样机实验结果也验证了在单侧预压缩量为0和0.1 mm,油压在0~20 MPa范围时模型的正确性,这表明所建立的端面密封模型可用于判断端面密封在静密封条件下的密封可靠性。