Bioinspired Mechanically Robust Metal‐Based Water Repellent Surface Enabled by Scalable Construction of a Flexible Coral‐Reef‐Like Architecture

Mechanical robustness is a central concern for moving artificial superhydrophobic surfaces to application practices. It is believed that bulk hydrophilic materials cannot be use to construct micro/nanoarchitectures for superhydrophobicity since abrasion‐induced exposure of hydrophilic surfaces leads to remarkable degradation of water repellency. To address this challenge, the robust mechanical durability of a superhydrophobic surface with metal (hydrophilic) textures, through scalable construction of a flexible coral‐reef‐like hierarchical architecture on various substrates including metals, glasses, and ceramics, is demonstrated. Discontinuous coral‐reef‐like Cu architecture is built by solid‐state spraying commercial electrolytic Cu particles (15–65 µm) at supersonic particle velocities. Subsequent flame oxidation is applied to introduce a porous hard surface oxide layer. Owing to the unique combination of the flexible coral‐reef‐like architecture and self‐similar manner of the fluorinated hard oxide surface layer, the coating surface retains its water repellency with an extremely low roll‐off angle (<2°) after cyclic sand‐paper abrasion, mechanical bending, sand‐grit erosion, knife‐scratching, and heavy loading of simulated acid rain droplets. Strong adhesion to glass, ceramics, and metals up to 34 MPa can be achieved without using adhesive. The results show that the present superhydrophobic coating can have wide outdoor applications for self‐cleaning and corrosion protection of metal parts.     

南海珊瑚岛礁水域浅层地震反射波勘探

在南海某珊瑚岛礁的工程勘察中，采用快速高效的浅层水域地震反射波勘探方法配合钻探进行联合勘察，将钻孔的“点”与物探的“线”结合起来，相互对比、佐证，进行综合解释，查明了岛礁珊瑚松散沉积物的厚度、基岩起伏形态及大范围内的连续地质剖面。勘探结果为岛礁岩土工程性状调查、水文地质调查以及工程建设提供了可靠的地质依据和设计参数，取得了理想的效果。水域地震反射波对岛礁的不同地貌单元内礁坪、向海坡、潟湖、外海的沉积层界面反映清晰，但在外礁坪区域由于现代海滩岩的发育，声波较难穿透。     

四川盆地德阳—武胜拉张槽西段构造—沉积特征及勘探领域

基于前人的认识和勘探成果,结合川西地区地球物理及地表地质资料,研究分析了四川盆地德阳—武胜拉张槽(西段)的结构及沉积充填特征,探讨了有利勘探领域及方向。德阳—武胜拉张槽是四川盆地晚二叠世长兴期在弱伸展背景下形成的北西向张性构造单元,具有两侧地层厚、中间地层薄的槽状结构特征。德阳—武胜拉张槽两侧边缘(台缘带)发育生物礁、生屑滩等高能相带沉积,有利于储层发育;槽中央发育较深水—深水环境下的微晶灰岩、硅质泥岩、碳质泥岩、页岩等岩性组合,是有利的烃源岩;其西段龙宝梁三维工区内沿着北西向台缘带发育带状生物礁,与下伏龙潭组等烃源岩及槽内长兴组泥页岩构成"下生上储"、"旁生侧储"源—储组合。该拉张槽边缘相带是油气的潜在勘探领域,龙宝梁地区是近期勘探的有利目标。     

广西大厂锡矿田100号矿体成矿模型的建立

为了在广西大厂周围找到类似100号矿体的矿床,作者对100号矿体的控矿构造,与花岗岩和生物礁的关系,矿石的铅、硫、氢、氧、氦同位素,稀土元素和成矿温度进行了分析。结果表明,100号矿体是含矿有机流体溶蚀交代礁核骨架灰岩微相而形成的矿床,同时建立了成矿模型。     

高性能海水养殖鲍鱼专用人工礁石的研究

根据鲍鱼生长特征设计了专用人工礁石，在配制混凝土的过程中，考虑到混凝土中掺入微量元素对海洋中藻类附着非常有利，经多次试验确定了向量元素的含量，同时，考虑到礁石在海洋环境中的耐久性，对工艺制作，配比优化，海岛特殊环境下的养护条件，混凝土在海流冲刷下的长期稳定性等进行了大量研究，研究表明，采用高性能，高功能、生态混凝土技术渔礁的耐久性是可靠的。采用复合外加剂，纳米超细硅质材料，表面浸透憎水材料、自制附着式震动密实成型设备，大阳能养护等技术措施是可行的，掺用复合微量元素制作的人工礁石仅投放40天，就长满了大量的海洋生物，与海洋生物共存的性能十分优异。     

珊瑚礁地质条件下水泥土搅拌桩抗渗性能研究

为研究珊瑚礁特殊地质条件下水泥土搅拌桩的抗渗性能,以海南岛某基坑止水工程为背景,通过原状土室内渗透试验与现场取芯试验,获得了膨润土外加剂水泥土的抗渗变化规律。研究表明：①水泥土搅拌桩在珊瑚礁特殊地质条件下的止水工程中具有良好的适用性。②早期水泥对水泥土渗透性的影响大于膨润土,后期由于膨润土的密实效应,膨润土对渗透性能的影响大于水泥,且随着膨润土掺入量的增加,水泥土渗透系数逐渐减小,抗渗能力增强。研究成果对珊瑚礁地质中工程止水具有一定的借鉴意义。     

不同孔隙类型礁灰岩模型微观水驱渗流实验

为了更好地了解礁灰岩储层中的流体在微观渗流过程中的渗流规律和分布特征,文中以流花油田D5P1井为例,利用礁灰岩岩心制作了岩心薄片模型,采用可视化技术微观模拟水驱油过程,并选取具有代表性的4种孔隙类型进行对比分析研究。实验观察发现,裂缝方向与微观流体渗流和剩余油的分布密切相关,孔洞的存在有利于提高岩心采收率,在驱替结束时基质中普遍存在大量的剩余油。这些发现为该油田下一步进行注水开发提供了参考依据。     

元坝长兴组气藏礁滩沉积微相地质特征及测井识别

元坝气田长兴组气藏主要发育生物礁相和生屑滩相储层。生物礁与非生物礁地层由于生长环境、形态及岩石结构特征差异,测井响应特征不同。利用电成像和常规测井资料,对这些特征差异进行了详细描述,论述了滩核、滩缘和滩间的测井响应特征。长兴组气藏礁相地层沉积模式纵向上表现为礁基—礁核—礁盖—礁核—礁盖,共发育2期礁盖储层,优质储层主要集中在礁盖。滩核、滩缘与滩间测井响应特征的区别在于滩间处于低能沉积环境,自然伽马较高(30~80API之间)、呈指型和尖峰状,滩核和滩缘处于高能和较高能沉积环境,自然伽马为低值(小于20API);滩核与滩缘区别在于滩核电阻率呈隆起状、电成像可见交错层理、溶蚀孔洞发育,滩缘电阻率呈锯齿状,为低角度层理,夹少量溶蚀薄层。滩体分布广泛,但优质储层主要集中在滩核,滩间几乎不发育储层。整合岩心、测井、地震资料和区域地质背景,建立了元坝气田长兴组生物礁及生屑滩的测井识别模式。     

频谱成像技术在特殊地质体储层预测中的应用研究

在砂、泥岩地层中,地震反射成层性较好,通常利用频谱成像调谐能量相对高来检测储层分布。相反在生物礁、火山口等特殊地质体内部,地震反射杂乱,据此采取逆向思维,利用频谱成像调谐能量低值区的分布,实现对特殊地质体的检测。该方法在多个生物礁、火成岩工区储层预测研究中取得了较好的效果,形成了一套快捷的寻找特殊地质体的思路。