陆梁油田薄层底水油藏水平井井筒模拟研究

新疆陆梁油田呼图壁河组油藏发育一类特殊的薄层底水型油藏,其特点是油层厚度薄,构造幅度低,底水能量大,利用水平井开采,表现出无水采油期短、含水率上升速度快、产量递减大的特点。针对这些问题,采用水平井数值模拟方法,建立了考虑摩擦压力损失的水平井井筒模型,明确了摩擦压力损失对水平井的压力分布以及水平段产量的影响,在此基础上,分析研究了水平井底水锥进的水脊特征,判断了水平井出水位置,提出了封堵出水井段并结合油藏工程方法确定了水平井合理产液量,从而达到抑制底水快速锥进,减小压力损失,降低含水率上升速度的目的。     

稠油油藏水平井热采吞吐产能预测新模型

针对普通稠油油藏水平井热采吞吐产能预测缺少合适计算模型的现状,通过建立加热区和未加热区的复合流动模型,考虑加热区和未加热区原油黏度的差异,研究了水平井单井热采吞吐产能预测的解析模型,推导了水平井热采吞吐相对于冷采的产能增产倍数计算公式。研究表明,增产倍数主要受加热半径、油层厚度和水平段长度等因素影响。以渤海N油田热采水平井典型数据为基础建立机理模型,通过数值模拟得到不同吞吐轮次的加热半径,在此基础上,利用新模型计算了不同吞吐轮次的产能增产倍数,预测第一轮吞吐的增产倍数为1.6倍,该值与渤海N油田10口热采吞吐水平井第一轮吞吐效果评价结果吻合程度较高。     

低渗气藏多级压裂水平井产能模型及影响因素

多级压裂水平井(MFHW)能大幅度提高低渗气藏的单井产能,提高低渗气藏的开发效益,而准确计算气井产能并分析其影响因素是压裂优化设计、气藏科学开发的基础。为低渗气藏MFHW产能计算建立了一个严格的数学模型,综合运用Laplace变换、叠加原理、积分方程的边界离散求解法、矩阵理论等数学方法成功地对模型进行了求解,并对不同因素影响下的产能进行了定量计算和分析,分析了气层有效厚度、气藏渗透率、压裂缝条数、压裂缝半长、压裂缝导流能力对气井产能的影响,同时也分析了地层流入各条压裂缝流量的差异。研究结果表明,气层有效厚度或气藏渗透率增大时,气井产量几乎呈线性增大;压裂缝条数、压裂缝半长、压裂缝导流能力增大,产量增大,但前期增速快,后期增速慢;地层流入各条压裂缝的流量在早期差别不大,晚期差别明显——端部流量大于中部流量。     

一种新的钢筋混凝土软化桁架模型

本文在转动角软化桁架模型和固定角软化桁架模型的基础上提出一种新的钢筋混凝土软化桁架模型——随动角软化桁架模型;该模型认为钢筋混凝土薄膜单元中裂缝的开展方向介于固定角和转动角之间;本文通过对文献 [2]、 [3]、 [4]试验数据分析,建立了钢筋混凝土单元整体和裂缝处的平均剪应力和平均剪应变关系 (τ lt-γ lt、τ 21-γ 21)。本文提出的模型解释了前两个模型存在的问题,并通过与试验数据的比较,验证了本模型的可靠性。     

一种新的结构性土损伤模型

从结构性土体的基本性质出发,放弃了将结构性土体视为结构性土和重塑土的复合体的传统思路,而将结构性土看作是重塑土富含有土体结构,损伤直接导致土体结构的丧失,与重塑土部分无关。在此基础上,提出了一种适用于结构性土的新型损伤模型,该模型是修正剑桥模型的推广,当结构性的参数取为0时,该模型退化为修正剑桥模型。结合显式有限差分程序FLAC3D的主要计算思路,使用VC++.NET平台开发了该模型的FLAC3D接口程序,并编译成动态链接库DLL文件。并与结构性黏土不同围压下的三轴排水剪切试验进行对比,表明所建立的模型可以较好的描述结构性土的变形特性。     

稠油油藏热流耦合“两箱”分析模型及应用研究

在热采过程中存在热、流、固等多场耦合作用,目前的研究方法和分析模型存在一定不足。针对油藏特点,提出油藏热质传递过程的“两箱”分析法,即用于一般分析的“黑箱分析法”和用于精细分析的“白箱分析法”,“黑箱分析法”不涉及油藏多孔介质内部热质传递过程,研究油藏与外界的能量传递过程,以及体系内能量的变化,而“白箱分析法”包括“黑箱分析法”的内容,同时要研究体系内部各部分间的能量转换过程。在此基础上,应用CMG软件进行数值模拟计算和分析,对于热采注汽过程中的蒸汽凝结区域和蒸汽凝结前缘位置,给出分析和判定方法。该研究结果可为深入开展稠油热采注汽过程流体运移特性和提高油气采收率研究提供依据。     

一种新的节理本构模型及几种新的滑坡稳定系数计算方法

在对滑坡渐进变形分析的基础上,提出一种新的节理本构模型,推理出本构模型参数的决定方法;分析临界状态应力特征,提出临界状态应变方程,将提出的本构理论和现行莫尔–库仑临界状态准则实现无缝连接。分析现行滑坡稳定性系数计算方法的优缺点,相应地提出滑坡稳定性系数几种新的计算方法：基于渐进变形的临界状态稳定性系数计算方法、部分条块强度折减稳定性系数计算方法、综合下滑力–摩阻力稳定性系数计算方法、最大主下滑力滑坡稳定性系数计算方法,以及每一条块滑坡稳定性系数计算方法。对传统滑坡稳定性系数计算方法和本文提出的方法进行对比分析,进而提出综合下滑力–摩阻力稳定性系数以及最大主下滑力稳定性系数计算方法较能反应工程实践。最后,以实例对所提出的计算模型进行对比分析。     

一种新的岩石非线性流变损伤模型研究

传统岩石流变模型由线性元件组合而成,不能很好地描述流变过程中的加速流变阶段,通过分析岩石流变过程中微裂纹的压闭和扩展过程,将损伤力学引入岩石流变模型中,采用Kachanov提出的损伤律,将岩石流变过程分为阶段一（衰减、稳态蠕变阶段）和阶段二（加速蠕变阶段）两个部分,推导了岩石在两阶段中损伤演化方程,通过参数敏感性分析发现应力水平的大小对损伤演化过程有较大影响。结合有效应力观点建立了岩石非线性损伤流变模型,该模型能较好的描述岩石的衰减、稳态和加速流变阶段,同时简要分析了模型的松弛特性。采用该岩石非线性损伤流变模型对泥岩在围压为5 MPa与轴向偏应力水平为43 MPa的蠕变试验结果进行了模拟,验证了损伤流变模型的合理性,保持其他参数不变,更改应力水平的大小,得到不同应力水平下的非线性损伤蠕变模型曲线,与试验结果较为相符,     

一种新的岩石多尺度本构模型:增强虚内键模型及其应用

在细观结构基础之上,应用增强虚内键(augmented virtual internal bond,AVIB)模型对岩石进行本构建模,得出岩石宏观本构方程,从而对岩石断裂行为进行模拟.AVIB模型是在虚内键(VIB)理论基础上发展起来的一种新型多尺度本构模型.它在微观层面上将固体材料视为由随机分布的材料颗粒组成,颗粒之间的相互作用由Xu-Needleman势函数描述,基于Cauchy-Born规则,在超弹理论框架内直接由微观作用势导出宏观本构方程.由于在AVIB本构方程中已包含了微观虚内键断裂机制,因而它在模拟岩石宏观断裂过程中无需额外的断裂准则,AVIB模型可以将宏观复杂三维断裂问题溯源到微观一维虚内键断裂问题,这些特点为岩石断裂破坏分析提供了很大的方便,为岩石多尺度本构建模和断裂模拟提供一种新的理论和方法.     

一种新的GM(1,1)残差改进模型在商品房投资预测中的应用

以预测模型GM(1,1)为基础,在残差的基础上提出了一种改进方法,然后将改进后的方法应用到商品房投资的预测中去。通过将改进模型预测数据与未改进模型预测数据相比较,可以发现预测结果比较好。     

用锰渣制备地质聚合物的研究

地质聚合物是一种新型胶凝材料,由于其形成机理特殊,很多工业固体废弃物都可作为它的主要材料,针对此特点以锰渣和矿渣分别作为地质聚合物的主要原料进行对比试验,通过测试其胶砂试块强度分析不同废渣掺量对两种地质聚合物力学性能影响,利用SEM、XRD等方法分析该类聚合物的反应产物,从而得出用锰渣制备地质聚合物的可行性.试验表明:用锰渣制备地质聚合物,锰渣掺量80%为最佳;制备得到的地质聚合物前期强度发展较快,抗折强度5 MPa以上,抗压强度62.5 MPa以上.     

热熔挤出技术制备硝苯地平固体分散体的研究

目的利用热熔挤出技术制备硝苯地平固体分散体,以增加其溶出速度和溶出度。方法分别以PVP-VA64、PVP-S630和Soluplus为载体采用热熔挤出技术制备固体分散体;利用热分析法、X-射线粉末衍射、扫描电镜和红外光谱进行表征,并按照《中华人民共和国药典》的方法测定了硝苯地平、硝苯地平与载体的物理混合物以及硝苯地平固体分散体的体外溶出度。结果硝苯地平以无定形状态存在于以PVP-VA64和PVP-S630为载体制备的固体分散体中,溶出速率和溶出度远高于以Soluplus为载体的固体分散体。结论利用热熔挤出技术,以PVP-VA64和PVP-S630为载体制备的固体分散体可以显著提高硝苯地平的溶出速率和溶出度。     

污泥页岩陶粒的焙烧膨胀机理探讨

以城市生活污泥为主要原料,辅之页岩为校正原料,制备污泥球型陶粒,并通过正交实验,就陶粒生料配合比、烧成制度对陶粒吸水率、膨胀效果、表观密度的影响进行探讨;阐述污泥陶粒制备的焙烧机理与膨胀机理。研究发现,预烧温度为400℃左右,污泥体系再固定挥发组分为发气组分,且含铁物质析出赤铁矿相,有利于陶粒的膨胀;陶粒的烧结过程与烧涨过程同时进行,二者在不同温度段起到主导作用。     

微生物还原法制备脱硫催化剂吸附SO2的研究

在室温条件,采用大肠杆菌(Escherichia coli)与常规浸渍法制备的Cu O/γ-Al2O3相互作用制备了一种络合催化剂,并研究了催化剂在液相中的脱硫和再生性能。研究表明:该络合催化剂在Cu负载量为2%时,对SO2的饱和吸附量可达312.2 mg/g·cat,当SO2浓度为100mg/L,催化剂浓度1g/L时,其脱硫率能达到92.8%;吸附后的催化剂可通过加热再生,4次再生后其脱硫率为80.5%,是一种性能良好的脱硫剂。FTIR和XPS分析表明,在有氧和水条件下,菌粉表面的把Cu2+还原成Cu+,然后Cu+与菌粉中的羧基相互作用形成的络合物是吸附SO2的活性中心。     

Swelling pressure of compacted MX80 bentonite/sand mixture prepared by different methods

Compacted bentonite/sand mixture have been considered as possible sealing/backfilling material in the deep geological disposal of high-level radioactive nuclear waste. The swelling pressure of the compacted bentonite/sand mixture is of significance in the design of the geological repository, which requires good consistency between data obtained by laboratory and field measurement. In this work, a series of swelling pressure tests were performed on compacted MX80 bentonite/sand specimens prepared by methods commonly adopted in laboratory (As-compacted, Transferred) and those mimicking the real block manufacturing process (Trimmed, Inserted). Results shown that with identical dry density (especially when the dry density was larger than 1.70 Mg/m³), largest swelling pressure was obtained in specimens prepared by method Inserted, followed by method As-compacted, Transferred and Trimmed. The distinct difference between the swelling pressure could be largely attributed to the effects of residual post-compaction lateral stress. More interestingly, specimens prepared by methods Trimmed and Transferred followed a similar swelling pressure-dry density relationship. From this point of view, method Transferred without causing mass loss, change of bentonite content and possible technological voids effect was recommended in lieu of method Trimmed for specimen preparation in laboratory.     

利用化工废石膏制备新型道路建筑材料的研究

研究了激发剂对化工废石膏-粉煤灰新型道路建筑材料的强度和自由线膨胀率等性能的影响,以及减水剂的作用和新型道路建筑材料的抗硫酸盐侵蚀性能等。本研究选用3种不同类别粉煤灰与化工废石膏进行复合试验的结果表明,当原状粉煤灰与高钙粉煤灰混合后再与化工废石膏复合研制的材料,比两种灰单独掺加的效果更好,本研究研制的新型道路建筑材料具有较高的力学性能和优异的抗硫酸盐侵蚀性能。     

乳液共混法制备的石墨烯/天然橡胶纳米复合材料的微观结构研究

采用乳液共混将氧化石墨烯(GO)水溶液与天然胶乳共混,对此共混体系破乳后再原位还原从而制备了石墨烯/天然橡胶(GE/NR)纳米复合材料。TEM和XRD测试表明GE片层在NR基体中剥离程度高且达到了均匀的分散。高结合胶含量、Raman位移以及断面SEM粗糙程度表明GE与NR之间存在很强的界面作用。GE在NR基体中良好的分散以及二者之间的强界面作用均有利于提高GE/NR纳米复合材料的力学性能及导电性能。     

黄金尾矿制备充填材料试验研究

选择水泥体系和碱激发体系两种胶凝材料体系制备充填材料,研究了料浆浓度、灰砂比、黄金尾矿掺量等因素对充填材料工作性能和力学性能的影响规律。结果表明：水泥体系和碱激发体系制备的充填材料均随着料浆浓度的降低,流动度提高,各龄期抗折、抗压强度降低,随着灰砂比的降低各龄期抗折、抗压强度降低。黄金尾矿掺量占集料50%的水泥体系充填材料标准养护7 d后产生大量的裂纹,导致28 d抗折强度低于7 d抗折强度,28 d抗压强度与7 d抗压强度基本不变。黄金尾矿掺量占集料30%的水泥体系充填材料和黄金尾矿掺量占集料50%的碱激发体系充填材料抗折、抗压强度随着龄期逐渐增加,且未产生大量的裂纹。充填材料试块产生裂纹的主要原因是黄金尾矿中黄铁矿与氧和水接触时发生氧化,形成酸和硫酸盐,然后与水泥的矿物相铝酸三钙和水化产物氢氧化钙反应,生成钙矾石和石膏,反应过程会发生膨胀,最终导致充填材料强度降低。     

Adsorption of toluene on carbon nanofibers prepared by electrospinning

This paper reports the novel results of activated carbon nanofibers (ACNF) used to improve the toluene adsorption capacity. The ACNF was prepared by stabilization, carbonization and activation after electrospinning the polymer solution of polyacrylonitrile (PAN) in N, N-dimethylformamide. The average diameter of the ACNF was approximately 300 nm, ranging from 200 to 500 nm. The toluene adsorption capacity of ACNF10 activated at 1000 degrees C increased to 65 g-toluene/100 g-ACNF. This was attributed to the high specific surface area (1403 m(2)/g), large micropore volume (0.505 cm(3)/g), and narrow average pore diameter (6.0 A). The oxygen to carbon ratio (O/C ratio) in ACNF10 was 1.8%. This O/C ratio appears to induce a higher toluene adsorption capacity, which originates from a non-polar interaction between the ACNF surface and toluene. In conclusion, the electrospun ACNF prepared in this study promotes the adsorption of toluene through the high specific surface area, large pore volume, narrow pore diameter and low O/C ratio.     

工业废渣制备玻璃基复合材料的研究

以工业废渣和废玻璃为主要原料，选择性地添加可诱发玻璃结晶和微分相的添加剂，通过烧结复合工艺制备的玻璃基复合材料是一种具有玻璃 和陶瓷性能的新型材料。研究了废渣种类，粒度，添加剂及各工艺参数对材料性能的影响。