水下固化弹性密封胶/纳米SiO_2复合材料的研制及性能

采用弹性环氧树脂、憎水型固化剂、改性nano-SiO_2制备了一种能在水下固化的弹性密封材料,其最佳配方体系为:100 phr MS-1086T弹性环氧树脂、80 phr憎水型固化剂、10%改性nano-SiO_2。采用万能材料试验机、动态力学热分析(DMA)和扫描电镜对密封胶材料进行了研究。结果表明,随着固化剂含量的增加,密封胶的断裂伸长率由99.50%增加到173.10%,拉伸强度由4.80 MPa减小到1.75 MPa,拉伸剪切强度由7.02 MPa减小到2.98 MPa。DMA结果表明,nanoSiO_2可使材料的玻璃化转变温度(Tg)升高到70.55℃,改性nano-SiO_2可使材料的Tg降低到8.36℃;模拟实验结果表明,该密封胶有良好的密封性能,同时在80℃条件下,使用寿命可达22.70年。     

钻井液用MOF衍生物封堵-抑制剂的制备与性能

以六水合硝酸锌、2-甲基咪唑（GC）和乙二胺（EDA）为原料，通过原位功能化法制得MOF-乙二胺有机-无机杂化材料，继而与氮丙啶进行一锅法加聚反应，制得了结构外侧富含胺基官能团的纳米级MOF衍生物封堵-抑制剂。研究了该剂的封堵性能、抑制性能及与不同钻井液体系的配伍性。MOF衍生物封堵-抑制剂具有优异的封堵性能，可大幅降低基浆滤失量。6%的钠膨润土基浆在30 min时的总滤失量高达24mL，而由3%钠土+3%封 堵-抑制剂构成的土浆在30 min时的总滤失量仅4.4 mL，远低于基浆的。25%的膨润土在2%的封堵-抑制剂悬浊液中的动切力仅6.5 Pa，膨润土在2%封堵-抑制剂悬浊液中的最终膨胀高度较之在去离子水中降低了76%，泥页岩在2%封堵-抑制剂悬浊液中的滚动回收率达74.23%。以3%封堵-抑制剂取代3种钻井液体系原有的封堵剂与有机抑制剂后，钻井液老化前后的流变性能与API滤失量均维持了稳定，仅HTHP滤失量小幅上升，泥页岩在取代后钻井液中的滚动回收率略有上升。MOF衍生物封堵-抑制剂兼有良好的封堵性能、抑制性能与配伍性。     

钻井液处理剂溶液活度测量方法对比

室内通过吸附等温曲线法与饱和湿度法测定了钻井液处理剂溶液的活度。结果表明：两种方法均具有较好的重复性,测量结果基本一致,吸附等温曲线法需要的测试周期较长,饱和湿度法的测试周期明显缩短。     

开滦矿区东欢坨煤矿瓦斯涌出规律分析

分析了东欢坨煤矿瓦斯涌出特点,研究了影响瓦斯涌出的地质因素,其主要有断层和褶皱、地下水、顶底板岩性、煤层埋深。结果表明:遇正断层瓦斯涌出量减少;地下水丰富,瓦斯涌出量减少;砂泥岩比越大瓦斯涌出量越少;煤层埋深增大,瓦斯涌出量增加。同时,结合矿区实际情况,对8煤、9煤瓦斯涌出量进行了分源预测。研究成果对认识煤矿的瓦斯分布特征、指导该矿的安全生产具有一定的现实意义。     

新型表面活性剂体系降低原油/水的界面张力行为

研究了氨基磺酸型两性表面活性剂体系与高矿化度地层水的配伍性,考察了其降低原油/地层水的动态界面张力（IFT）的情况。在矿化度120.67 g/L和Ca2＋、Mg2＋含量7.027 g/L的地层水中,0.005%～0.4%表面活性剂体系FH-0、FH-1、FH-3、FH-5、FH-7和FH-8的溶解性不同;含有较多量磺酸基的FH-5、FH-7和FH-8与地层水的配伍性良好。表面活性剂体系FH-3、FH-5、FH-7和FH-8在0.005%～0.3%范围内,原油和地层水间IFT值均随表面活性剂浓度的增加,先减小至最低值,然后增加。其中,FH-5降低IFT的能力最强。原油中的非离子酸对IFT降低的影响较小。0.1%FH-5、FH-7和FH-8分别在40、45、45 min即可将原油/水体系的IFT降至1.25×10-3、4.36×10-3、6.07×10-3mN/m,弱碱Na2CO3可将IFT进一步降至7.63×10-4、2.57×10-3、3.61×10-3mN/m。     

纳滤技术在油田调驱配聚中的应用进展

纳滤(Nanofilitration,NF)是一种新型分离技术,对二价离子具有高截留的特性,可分离大部分油田水中的二价离子,如Ca2+、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-等成垢离子.用纳滤技术处理后的注入水配聚,可减少高价离子对聚合物凝胶的影响.介绍了纳滤处理油田采出水的原理,油田采出水特性,以及纳滤软化注入水...     

四川地区志留系页岩气成藏的地质背景

从构造演化入手，以四川地区志留系龙马溪组底部的黑色泥岩为研究对象，探讨其页岩空间分布特征、生烃作用历程及页岩气的成藏过程。研究认为：四川地区龙马溪组黑色页岩是一套富含有机质的烃源岩，属Ⅰ型干酪根，具有厚度大、埋藏适中、有机质成熟度高等有利条件，为页岩气在该地区的形成和聚集成藏，并形成大规模的气藏提供可能；威远、泸州、宜宾和自贡区域龙马溪组页岩气资源潜力很大。     

酸法浸铀过程中Fe3+与浸出铀之间关系的数值模拟

为探究酸法地浸过程中Fe³⁺作为氧化剂时铀的浸出情况，通过使用模拟软件PHREEQE建立模型，观察浸出液各组分的浓度及迁移变化，揭示氧化剂Fe³⁺与浸出铀之间的关系。结果表明：作为氧化剂的Fe³⁺促使铀矿的溶解及Fe²⁺的出现，随着铀的浸出结束，Fe³⁺的浓度趋于稳定；且铀矿的溶解速率与Fe³⁺、Fe²⁺的增长速率密切相关。Fe³⁺的浓度增长变快时，Fe²⁺的浓度增长及铀矿的溶解也加快；随着铀矿的溶解速率降为零后，Fe²⁺的增长速率也趋近于零，氧化剂Fe³⁺的增长速率也降为零。     

基于数值模拟分析赤铁矿对地浸采铀的影响

在地浸采铀过程中,赤铁矿作为铀矿中常见的伴生矿物,在溶解过程中会生成三价铁离子,为探明酸法浸铀过程中因赤铁矿的水岩作用产生的变化及其对铀浸出的影响,以巴彦乌拉地浸采铀过程为例,通过模型概化构建赤铁矿存在下不同的模型进行对比分析。结果表明,1)模拟过程结束后(500d),赤铁矿的溶解速率相对较慢,注液孔1、2处区域矿层内的赤铁矿溶解量仅12.86%,而发生溶解的区域也因抽注作用形成的人工流场影响下,呈现出两极分化的趋势,并且相邻的两个注液孔之间的水力场也出现相互影响的现象,其中注液孔1溶解区域最远处距离注液孔14.1m,最近处8m;注液孔2溶解区域最远处距离注液孔12m,最近处7m。2)矿层中赤铁矿的存在对铀浸出有着巨大的影响,赤铁矿溶解时产生的三价铁离子加速了铀矿的溶解,矿层中仅含有1.08%的赤铁矿时,生产模型注液孔1处区域内的沥青铀矿仅需要11d便完全溶解,而理想模型同样区域的沥青铀矿需要75d才完全溶解;整个模拟过程结束后(500d),生产模型中,铀矿完全溶解的区域最远处仅离抽液孔12.2m,而理想模型内,铀矿完全溶解的区域离抽液孔24.4m。3)抽注作用形成的水力场将会对整个地浸采铀产生非常重要的影响,无论是溶浸液运移的路径与时间,还是矿层溶解的趋势和走向,都被人工流场影响着,因此需要对抽注系统进行合理布置,使得在实际生产中,矿区内不存在水力场死角,所有区域都能够被溶浸液覆盖。     

多尺度有限单元法在围海造陆区工后地下水流模拟中的应用

大规模打设了塑料排水板的围海造陆区,是一种高度非均质场地,如果应用传统有限元法解这种非均质介质中的地下水流问题,由于单元不能跨越岩性界线,需要精细剖分才能获得较精确解。这样往往使计算时间长,甚至超出普通计算机能力。而多尺度有限元法是针对高度非均质介质中地下水流问题提出的一种解决办法,所以,笔者引入多尺度有限单元法探讨解决围海造陆区工后地下水流模拟。本文通过6个算例来揭示多尺度有限元在模拟此类场地时的可能误差及其适用范围。