多孔型高吸水树脂对水泥净浆流动性能的影响EI北大核心CSCD

为稳定掺入高吸水树脂(SAP)水泥基材料的流动性能,采用反相悬浮聚合法制备了多孔型聚丙烯酸/丙烯酰胺SAP.利用扫描电子显微镜(SEM)观测SAP的微观形貌,通过傅里叶红外光谱(FTIR)分析SAP的分子结构,用“茶袋法”测试SAP的吸液性能,并通过流动度试验研究了非多孔型及多孔型SAP对水泥净浆流动度经时变化的影响.结果表明:多孔型SAP具有微米级连通孔结构,能够有效促进吸水速率,达到吸水平衡只需1 min内;当通过额外引水保持水泥净浆初始流动度相同时,多孔型SAP的掺入对水泥净浆流动度的经时损失影响最小.     

形状记忆合金驱动的连续跳跃柔性机器人

针对在复杂、狭窄的非结构化地形下跳跃机器人存在的着陆稳定性和运动连续性的问题,提出了一种形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)智能材料驱动的柔性跳跃机器人,它具有轻质小型、结构简单及连续运动的优点。利用对称的折纸柔性身体减少着陆振动,保证着陆稳定;利用对称的双SMA弹簧拮抗系统实现弹性元件交替变形和储能释能的功能;建立了柔性机器人跳跃运动的理论模型,研究了关键结构尺寸对能量储存和跳跃性能的影响机制,并研制了一款尺寸为6 cm×4 cm×2.5 cm、质量为3.8 g的原理样机。实验结果表明:柔性机器人依靠SMA驱动能够实现跳跃触发和形态恢复,最大跳跃高度和远度分别为8.67 cm和18 cm,并且可以适应不同工作面。该机器人跳跃性能优越,控制顺序简单,可为非结构化地形下完成侦察探测工作奠定基础。     

不同类型断层控制油气垂向富集的差异——以渤海湾盆地歧口凹陷歧南斜坡区为例

渤海湾盆地历经多期构造变动，断层圈闭发育普遍。断层作为断层圈闭的边界条件，在油气成藏过程中起着至关重要的作用。以断层圈闭较发育的歧南斜坡区为例分析了同向断层和反向断层控制油气垂向富集的差异，基于三维地震资料，从断层形成过程和断层圈闭分布出发，剖析了断层遮挡圈闭的成因及分布规律。结合油水分布规律，基于油藏解剖并应用储层定量荧光技术明确了不同类型断层控藏的差异及其形成机理。研究表明：①断层分段生长作用和断层上盘与下盘的差异活动是同向断层控制下断层遮挡圈闭形成的主要原因，斜坡区反向断层控制形成的断层圈闭则是断块掀斜翘倾作用所致；②同向断层圈闭发育在断层上盘分段点位置，只有当同向断层进入"硬连接"阶段方可形成断层圈闭，反向断层圈闭形成在断层下盘，在反向断层活动初期便可形成；③同向断层既可以控制油气在多套含油气系统中聚集成藏，也可在一套含油气系统中富集，而反向断层往往控制油气在一套含油气系统中富集；④不同类型断层控制油气垂向聚集的差异与圈闭发育位置以及断-盖配置有关。采用泥岩涂抹系数对沙河街组一段中部盖层控制的含油气系统的垂向调整进行定量评价，泥岩涂抹系数低于3.5时油气保存，泥岩涂抹系数高于3.5时油气垂向渗漏。     

绿色环保型微球的合成及性能评价

以改性淀粉、海藻酸钠改性SiO2为单体,采用反相乳液聚合法合成了绿色环保型微球体系.改性淀粉微球目前仅用于钻井液中,易降解,不适合用于驱油.本文介绍了改性淀粉占比、交联剂、引发剂及油水配比对合成产品的影响,对微球的耐温抗盐、热稳定及封堵性能进行了评价,结果表明:在交联剂质量分数为0.3％ ～0.5％、引发剂加量为单体质量的0.5％、油水配比为1:1、改性淀粉占比为3％时,合成的微球体系为乳白色半透明均相液体,初始粒径0.3～3μm.该微球体系在温度90℃、矿化度2.0×105 mg/L条件下膨胀性能较好,膨胀倍数>4,可在渗透率小于0.5μm2的油藏中形成有效封堵.本次合成对其性能进行了提升,增强了其在地层内的稳定性.     

底部钻具组合反向涡动试验和模拟研究

钻柱与井壁接触可能导致反向涡动。为研究底部钻具组合(BHA)在反向涡动过程中的振动响应,开发了反向涡动试验机。通过解析模型和有限元模型预测了BHA动态响应,并用试验结果进行了验证。?171. 45 mm BHA在?215. 9 mm井眼中的试验结果显示,光滑井眼和不连续井眼中BHA的侧向加速度范围分别为20g～30g和40g～50g,均方根值分别为3. 01g和7. 28g。从功率谱可以看出,不连续井眼显示了高达200 Hz的更大频率范围,而光滑井眼显示了不同的频率峰值。分析结果表明:光滑和不连续井眼情况下,反向涡动可能发生于摩擦接触,而且与光滑井眼相比,不连续井眼产生了更大频率范围的动态载荷;经过验证的模型可有效预测反向涡动现象和系统响应。研究结果可为国内BHA设计和应用提供参考。