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...     

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。     

泗洪地区金刚石原生矿成矿条件与预测研究

泗洪地区处于华北陆块郯庐断裂带内,受区域深大断裂影响和拉张性构造作用,北北东向的断裂构造控制着金刚石和指示矿物的分布,结合其处于重力高、低电阻率值的物探背景下,推断其具有良好的成矿背景和成矿条件,成为苏北地区寻找金刚石原始矿的有利靶区。     

基于TOUGHREACT模拟分析黄铁矿对酸法地浸采铀的影响

酸法地浸采铀过程中,铀矿的伴生矿黄铁矿作为非目标矿物会消耗氧化剂和酸。为探明酸法浸铀过程中因黄铁矿溶解产生的变化规律,本文以巴彦乌拉铀矿采铀过程为例,采用六注二抽的“网格式”井型构建二维酸法地浸采铀模型进行模拟研究,在抽注平衡的条件下,模型中只考虑黄铁矿(FeS₂),沥青铀矿(UO₂),与石英(SiO₂)。结果表明：1)模拟结束后(1000 d),在抽注单元控制的地下水流场作用下,边界处注液井的黄铁矿溶解范围呈两极分化,最远处抵达抽液孔,为30 m,最近仅距注液井8.4 m,而中间处注液井的黄铁矿溶解范围最远达27.8 m,最近达8 m；2)地浸采铀中的关键因素Fe^₃₊在氧化还原次序中排名靠后,黄铁矿未完全溶解之时,在缺少Fe^₃₊的情况下,铀矿的溶解速率极低,直至黄铁矿完全溶解时,铀矿溶解速率才迅速增加,模拟结束后(1000 d),边界处注液井铀矿完全溶解范围为距注液井7.2 m-12.8 m,中间处注液井铀矿完全溶解范围为距注液井7 m-11 m,此时溶浸液中的六价铀(UO_2²⁺)迁移前端距离抽液孔仅8.4 m；3)铀矿的浸出经过溶解(液相)-沉淀(固相)-再溶解(液相)的多次旋回,根据铀矿的溶解-沉淀量将其划分为完全溶解区,有效溶解区和沉淀区,模拟结束后(1000 d),注液孔1完全溶解区范围为7.2m-12.8 m,此时沉淀区已形成一个锥形区域,范围为18.6 m-21.6 m,同样在抽注作用的影响下,在靠近抽液孔方向上,锥形沉淀区的尖端铀矿沉淀量最多；4)在抽注单元控制的地下水流场作用下,黄铁矿与铀矿的溶解区域,均出现靠近抽液孔方向的溶解范围大于远离抽液孔方向的溶解范围。