基于马尔科夫理论优化的地下咸水层CO2溶解性能灰色预测模型

在地下咸水层封存过程中，CO₂的溶解反应将会影响其封存容量和稳定性，并对周围环境和生态系统造成不利影响。为合理分析CO₂在地下咸水层中的溶解性能，基于马尔科夫理论对灰色GM(1,1)模型进行优化，构建CO₂溶解性能灰色预测模型。通过预测单因素影响下CO₂在地下咸水层中的溶解性能，科学分析模型预测值与实测值的平均相对误差。结果表明：通过压强、温度及矿化度分析不同影响因素对CO₂在水中溶解性能，得出CO₂溶解性能灰色马尔科夫优化预测模型预测值与实测值的平均相对误差分别为0.37%、17.73%、0.21%；与灰色GM(1,1)模型相比，预测结果的平均相对误差分别降低了0.35、1.56、3.41百分点，CO₂溶解性能灰色预测模型预测精度更高。研究成果为CO₂在地下咸水层中的溶解封存提供数据支撑。     

基于复合弱化结构的上覆煤柱区冲击地压防控研究

为实现上覆煤柱影响区冲击地压的整体可控性，提出利用复合弱化结构进行冲击能量耗散，在阐述复合弱化结构定义、分类和弱化度及上覆煤柱导致冲击地压发生机理的基础上，分析了复合弱化结构的防冲力学机制。结果表明：弹性能指数、冲击能指数随复合弱化结构弱化度的增大而降低；复合弱化结构将冲击危险区域的弹性能分段耗散，能有效改变煤岩弹性能释放模式；对既定的残留煤柱采用顶板(煤)预破坏措施实现冲击能量的耗散。在唐山矿煤柱区域进行了现场试验，采取整体耗能措施后，冲击危险区域的钻孔应力值和钻屑量均小于发生冲击地压的临界值，保证了煤柱区的安全生产。     

钻井液用沥青类材料软化点的室内评价

沥青是原油精炼后的残留物，将沥青进行一系列的加工处理后，可制成钻井液用的沥青类防塌封堵剂，在钻井液体系中起到：维持钻井液性能稳定，保持井壁稳定等。软化点是钻井液用沥青类材料重要指标之一，在钻井液中，该类材料能在一定温度和压力下软化变形，从而封堵裂隙，并在井壁上形成一层致密的保护膜。在软化点内，随着温度升高，沥青的降滤失能力和封堵地层裂隙能力增加，井壁稳定效果增强，在井壁处形成具有护壁作用的内、外泥饼难以被冲刷掉，一旦超过软化点后，在正压差作用下，会让软化后的沥青流入岩石裂隙深处，稳定井壁的效果变差。因此，软化点是评价该类产品重要指标之一，软化点应与所处理井段层位温度相近，软化点过高或过低都会使处理效果大为降低，本研究采用沥青软化点试验仪评价软化点，为钻井液用沥青类材料软化点评价选择提供参考。