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1.
2.
射孔参数对非常规油气资源储层压裂改造具有重要影响。目前人们对不同射孔参数条件下非均质储层岩石压裂裂缝的扩展机理认识不足,很大程度地制约了水力压裂技术的现场实施。以天然非均质砂岩为对象,运用CT成像、X射线衍射、电子探针等方法,分析天然砂岩内部矿物颗粒的成份、尺寸和空间位置等分布情况,建立砂岩矿物颗粒成分与尺寸和空间位置的对应关系,构建含矿物颗粒的非均质砂岩三维数字模型,模拟分析不同射孔参数下非均质砂岩水力压裂裂缝扩展行为,探讨射孔的密度、方位角、布孔方式、深度、孔径等参数以及矿物颗粒对非均质砂岩水压裂缝空间展布形态和扩展规律的影响,揭示不同射孔参数下非均质砂岩储层压裂裂缝的扩展机理。研究发现:破裂压力随射孔密度、孔径和孔深的增加而降低,随射孔方位角增大而增加,线性布孔下的破裂压力最大。射孔的密度和方位角对压裂裂缝展布形态有重要影响,射孔深度对压裂裂缝扩展方向起一定的控制作用,射孔孔径对压裂裂缝的影响体现在扩展范围上,布孔方式对裂缝的展布形态影响不大。同时,研究表明:矿物颗粒对砂岩压裂裂缝的扩展规律有很大的影响,非均质砂岩更易形成复杂缝网。 相似文献
3.
《Soils and Foundations》2022,62(1):101103
The present study proposes a new elasto-plastic constitutive model that considers different types of hydrates in pore spaces. Many triaxial compression tests on both methane hydrate-bearing soils and carbon dioxide hydrate-bearing soils have been carried out over the last few decades. It has been revealed that methane hydrate-bearing soils and carbon dioxide hydrate-bearing soils have different strength and dilatancy properties even though they have the same hydrate contents. The reason for this might be due to the different types of hydrate morphology. In this study, therefore, the effect of the hydrate morphology on the mechanical response of gas-hydrate-bearing sediments is investigated through a model analysis by taking into account the different hardening rules corresponding to each type of hydrate morphology. In order to evaluate the capability of the proposed model, it is applied to the results of past triaxial compression tests on both methane hydrate-containing and carbon dioxide hydrate-containing sand specimens. The model is found to successfully reproduce the different stress–strain relations and dilatancy behaviors, by only giving consideration to the different morphology distributions and not changing the fitting parameters. The model is then used to predict a possible range in which the maximum deviator stress can move for various hydrate morphology ratios; the range is defined as the strength-band. The predicted curve of the maximum deviator stress obtained by the constitutive model matches the empirical equations obtained from past experiments. It supports the fact that the hydrate morphology ratio changes with the total hydrate saturation. These findings will contribute to a better understanding of the relation between the microscopic structures and macro-mechanical behaviors of gas-hydrate-bearing sediments. 相似文献
4.
In the present study, the effects of soybean biodiesel (SB)–diesel blends containing 1% strontium (Sr) doped zinc oxide (ZnO) nanoparticles (NPs) on the performance and emission parameters of a variable compression ratio (VCR) engine were investigated. To make the fuel blends, 25% soybean biodiesel (SB25) was added to the diesel. To improve the blend's stability, Sr/ZnO NP additions were blended with SB25 at 50 and 75 ppm utilizing an ultrasonication method and a surfactant at 2%. Various physicochemical techniques, such as X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and ultraviolet spectroscopy, were used to characterize the produced NPs. These blends improved overall engine characteristics when used with a VCR. In comparison to the absence of nanoadditives, the brake thermal efficiency increased by 10.37% and the brake-specific fuel consumption decreased by 16.76% while using 50 ppm Sr/ZnO NPs additive in SB25 (SB25Sr/ZnO50). In addition, the presence of Sr/ZnO in SB25 results in lower harmful emissions such as hydrocarbon, CO, CO2, and smoke, which are reduced by 11.20%, 13.81%, 41.43%, and 21.34%, respectively, when compared to SB25 fuel. The Sr/ZnO NPs in the blend are an excellent choice for improving engine emission and performance. 相似文献
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6.
采用磁控溅射法制备出以ITO为基底的纯Cu薄膜,考察溅射时间和基底温度等工艺条件对生长Cu薄膜的影响。用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对薄膜的形貌、厚度和结构进行表征。实验结果表明:在一定范围内调控衬底温度和溅射时间,可获得不同形貌、尺寸和厚度的Cu薄膜,所得薄膜的晶体结构为面心立方结构,均沿(111)方向择优生长。时间是控制晶粒尺寸的重要因素,溅射时间为40 min,所得薄膜粒子较小,结晶度好,且薄膜致密均匀,随着镀膜时间的增加,膜厚与之成线性关系增加,沉积速率为0.242μm/min;温度对薄膜形貌影响显著,100℃时可获得由小粒子堆积成的类柱状结构组成的薄膜,200℃时可获得由小粒子堆积成的球形团簇组成的薄膜,随着镀膜温度的增加,膜厚与之不呈线性关系,沉积速率随温度的增加而增大;该方法所制备铜薄膜在催化、传感器等领域有潜在的应用价值。 相似文献
7.
8.
为了研究挑流水舌空中掺气破碎以及水舌碰撞形成的复杂两相流运动,采用格子玻尔兹曼方法对泄洪过程中的挑流水舌以及两股水舌的碰撞进行数值模拟研究。研究表明:(1)格子Boltzmann方法能够对挑流掺气水舌进行数值模拟,得到掺气水舌的运动界面以及水舌风的空间分布。水舌内缘挑距、外缘挑距以及横向宽度与文献中实测数据对比误差分别为9.6%、7.9%、7.1%;(2)水舌的上下表面的涡量远远高于内部水舌,这也是水舌掺气的重要影响因素,随着水舌的掺气量不断变大,涡量向内部输运,在水舌的末端涡量达到最大;(3)水舌碰撞的数值模拟与文献中实验条件下水舌运动形态基本一致,水舌在碰撞后形成一个锥形的射流形态,并且在碰撞区域形成一股反向微射流。 相似文献
9.
10.
基于流体润滑理论,应用有限元法计算了汽轮机调节阀压力分布及泄漏量,分析了织构化可控界面对调节阀泄漏影响的规律,明确了织构化调节阀的作用机理,实现了界面调控。结果表明:所设计的亲水、疏水织构满足预期的润湿性能;微凹坑流体动压润滑效果较差,动压平衡织构具备动压楔形效应,存在明显的涡流,有效改善了阀杆阀套间隙动压润滑效应,但动压平衡织构增大了上下壁面的联通面积,不利于密封。织构的减漏率影响从大到小依次为:疏水织构、组合织构、亲水织构、动压平衡织构。当调节阀所受压力超过3.5 MPa时,减漏率变化变得平缓。动压效应、密封坝效应以及凹槽内涡流能量交换与能量耗散的协同,使得组合织构在提高阀杆稳定性及降低泄漏方面优于其他织构。 相似文献