高性能碳基储能材料的设计、合成与应用

电化学储能器件的性能很大程度上决定于其电极材料。碳材料具有来源广泛、化学稳定性好、易于调控、环境友好等优点，被广泛应用于各类能量存储系统，但仍存在能量密度低、倍率性能差等问题。本文从碳材料孔结构调控、杂原子掺杂、与金属氧化物复合三个角度，综述了构建高性能碳基储能材料的设计合成策略，介绍了其在锂/钠离子二次电池、超级电容器等领域的研究进展，对几种方法策略的优缺点进行了总结，并对未来的研究方向进行了展望。本文对高性能碳基储能电极材料的设计开发具有积极意义。     

Vertical cyclic loading response of geosynthetic-encased stone column in soft clay

Dynamic responses of the geosynthetic-encased stone column (GESC) supported embankment under traffic loads have become a hot topic. This study investigates the responses of GESC improved ground under vertical cyclic loading. A series of laboratory tests in a designed model test tank have been carried out with different loading parameters (varied loading amplitudes and frequencies), different column dimensions (varied encasement lengths and column diameters). In the tests, the soil-column stress distribution, accumulated settlement of loading plate, excess pore water pressure in the surrounding soil and lateral bulging of the stone column are monitored. Experimental results indicate that the vertical stress on the stone column increases with the increment of encasement length, and decreases with the increment of column diameter, loading amplitude and loading frequency. The increasing stress on the surrounding soil leads to a greater accumulated settlement of the loading plate and excess pore water pressure, while the increasing stress on the column leads to larger lateral bulging of the column. Excess pore water pressure dissipates effectively through vertical and horizontal drainage channels provided by the stone column and the sand bed. The geosynthetic encasement prevents the clay from obstructing the drainage channel by filtration and guarantees the drainage effect.     

Fine-tuned,molecular-composite,organosilica membranes for highly efficient propylene/propane separation via suitable pore size

Fine-tuned, molecular-composite, organosilica membranes were fabricated via the co-condensation of organosilica precursors bis(triethoxysilyl)acetylene (BTESA) and bis(triethoxysilyl)benzene (BTESB). Fourier transform infrared and UV–vis spectra confirmed the co-condensation behaviors of BTESA and BTESB. The evolution of the network structure indicated that the incorporated BTESB decreased the membrane pore size, which was determined by a modified gas translation model according to the steric effect of the phenyl groups. The incorporation of BTESB to BTESA finely tuned the membrane structure and endowed the resultant composite membrane with improved separation properties. The BTESAB 9:1 membrane (molar ratio of BTESA/BTESB was 9:1) exhibited high C₃H₆ permeance at 4.5 × 10⁻⁸ mol m⁻² s⁻¹ Pa⁻¹ and a C₃H₆/C₃H₈ permeance ratio of 33 at 50°C. One of the most important developments of this study involved clearly defining the relationship between membrane pore size and C₃H₆/C₃H₈ separation performance for organosilica membranes in single and binary separation systems.     

饱和尾粉砂动孔隙水压力发展特性试验研究

采用动三轴仪对内蒙古某尾矿库尾粉砂进行了动强度试验,研究了围压、相对密实度及固结比对动荷载作用下尾粉砂中孔隙水压力发展特性的影响。研究结果表明,随着固结比、相对密实度、围压的增大,动荷载作用下饱和尾粉砂孔压增长曲线形状由陡峭转变为平缓。随着围压及固结比增大,试样动力破坏形式从以孔压值为主要表征指标的液化破坏,转化为以动剪应变为主要破坏形式的软化破坏。动荷载作用下发生液化破坏的饱和尾粉砂孔压增长过程分可为初始增长阶段、稳定增长阶段和快速增长至破坏阶段,孔压增长曲线表现为明显的反S型,本文采用双对数函数对该试验孔压增长曲线进行拟合,结果表明该模型可以较好地模拟尾粉砂在动荷载作用下的孔压发展规律。     

不同煤阶煤孔隙特征及其吸附能力响应

我国是煤炭资源大国，煤层气储量规模相当可观，但煤储层又具有低孔、低渗的不足，照搬国外或常规石油天然气的开采程序和方法已被证实是走不通的。应结合实际，根据不同地质条件、不同煤阶的开采程序，进行孔隙特征研究。煤孔隙特征、连通性和吸附能力对煤层气开采影响尤为重要，为研究煤孔隙结构特征随煤变质程度的变化关系及其吸附能力的响应特点，采取不同地区不同变质程度煤样，进行压汞测试和等温吸附实验。实验结果表明，煤孔隙度和平均孔径均随变质程度增加呈现降低—升高—降低的趋势；煤中孔隙连通性随煤变质程度增加逐渐变差；随煤变质程度增加，其最大吸附能力也呈现降低—升高—降低的总体趋势。     

低孔隙度低渗透率储层孔隙压力流体评价方法

针对鄂尔多斯盆地靖边气田上古生界地层特点,建立了一套全新的适合该地层的孔隙压力评价技术.孔隙压力流体评价方法所涉及到的孔覆比和裂缝延伸梯度等参数均为首次定义.该方法数据来源于常规测井的三孔隙度测井及相关测井曲线,利用重点井的地层孔隙压力实验测试结果,结合阵列声波测井,推出了利用地层孔隙压力参数评价储层的新方法.综合应用孔覆比、裂缝延伸梯度和地层孔隙压力梯度等3个重要的孔隙压力参数进行地层评价,可明显提高测井解释的符合率.在识别储层含流体性质和确定非储层岩性方面给出了孔隙压力参数具体判识数值.储层含可动流体时,孔覆比变化范围0.40～0.43,裂缝延伸梯度0.027～0.034,地层孔隙压力梯度0.09～0.110.在结合其它解释方法的基础上,孔隙压力参数的流体分析解释方法应用效果更佳.选取了靖边气田18口井的上古生界地层进行了实例效果评价,解释结果与地质实际吻合良好,使其解释符合率大幅度上升,该方法可推广到其他类似低孔隙度低渗透率地层.     

一种分析碳酸盐岩孔隙系统数字图像的新方法

碳酸盐岩的孔隙类型多，孔径变化范围大，孔隙系统结构复杂，研究难度大。长期以来，是利用光学显微镜法、毛细管压力分析法、岩石孔隙系统复制法和图像分析仪法等方法或其中几种方法配合来研究碳酸盐岩孔隙系统。随着计算机图像技术的迅速发展和日益完善，借助该项技术通过碳酸盐岩孔隙系统数字图像来研究碳酸盐岩孔隙系统已经成为现实。文章提出一种研究碳酸盐岩孔隙系统数字图像的新方法。通过样品光薄片的光学显微镜（OM）数字图像和环境扫描电子显微镜（ESEM）数字图像二值化识别孔隙；构造孔隙度、孔隙贡献率和孔隙形状参数的计算公式用于数字图像分析，得到孔隙大小分布和孔隙形状分布。在此基础上，总结碳酸盐岩孔隙参数对其渗透率的控制作用。与传统的孔隙系统研究方法相比，该方法与计算机图像技术紧密结合，具有定量、快速的明显优势。     

论四川盆地天然气勘探前景

中石油及其前身已在四川盆地从事天然气勘探开发工作50余年,截至2005年底累计探明天然气地质储量逾8400×10⁸m³,累计生产天然气超过2300×10⁸m³,年产量现已超过120×10⁸m³,已成为国内目前最大的产气区。对于该盆地进一步勘探前景如何的命题,从以下4个方面给予了论证：一是资源丰富、勘探成果持久不衰，近期仍有大发现；二是要辩证地认识盆地油气地质的复杂性，探索新规律，解放新领域；三是寻求地质认识和勘探技术进步是勘探突破的关键；四是继续以盆地两大地质体系（海相古隆起体系及陆相前陆盆地体系）和8套裂缝-孔隙性储集层（中上寒武统白云岩、石炭系白云岩、上二叠统长兴组生物礁白云岩、下三叠统飞仙关组鲕状白云岩、下三叠统嘉陵江组粒屑白云岩、中三叠统雷口坡组藻粒白云岩、上三叠统须家河组长石岩屑石英砂岩和中上侏罗统红层砂岩）为对象获取更多的天然气资源量及优质储量。据此得出结论：四川盆地天然气勘探前景是广阔的，但勘探难度会逐步加大。     

APPLICATION OF COMPUTER NUMERICAL METHOD IN PORE STRUCTURE CALCULATION

This paper compares the results Of calculat-ing pore structure and graphing differential and integralpore size distribution by hand and Computer,and presents thatlagrangian interpolation uesd by calculating pore structure issuitable and reliable.     

利用T2分布进行岩石孔隙结构研究

测井地层评价的基本任务除了要研究储层参数外，还要研究岩石孔隙结构。核磁共振测井技术和出现和应用，为测井解释研究孔隙结构提供了一种有效方法。通过研究泥质砂岩岩心核磁共振T2分布与压汞毛管压力曲线之间的关系，建立起二者之间的相互计算方法，从而为利用T2分布进行岩石孔隙结构研究提供了理论和方法的支持。