高速风洞微型测量系统研制及应用

研制了一种高速风洞微型测量系统,由电气接口模块、增益控制模块、低通滤波模块、扫描采集模块、主控模块、LAN总线接口模块组成,实现了电压信号放大、低通滤波、模数转换、数据处理与分析等功能,静态校准结果表明关键性能指标与风洞常规测量系统相当,满足风洞试验信号采集需求。将该系统成功应用于2.4米跨声速风洞标模测力试验,开展了对比试验以及测量精度试验,并与常规测量系统试验结果进行了对比,试验结果表明微型测量系统精度和稳定性满足试验要求,能够适应高速风洞应用环境。     

层理性页岩岩石力学特性数值模拟

为了探究层理性页岩在不同层理条件下的力学性质,以四川盆地龙马溪组页岩为研究对象,基于岩石破裂过程分析系统RFPA^2D数值模拟软件,模拟了在不同层理密度、层理角度的情况下,页岩的抗压强度、弹性模量、泊松比、抗张强度和断裂韧性的变化。随着页岩层理密度的增大,抗压强度、弹性模量、抗张强度和断裂韧性均出现不同程度减小,而泊松比呈现增大趋势;在层理密度不变的条件下,随着层理角度的增加,页岩的抗压强度、弹性模量、抗张强度和断裂韧性均呈现先减小再增大的趋势,而泊松比则先增加后减小。其中,抗压强度和弹性模量在层理角度约40°时出现最小值,抗张强度在层理角度约20°时出现最小值,断裂韧性在层理角度约30°时出现最小值。研究结果表明：层理密度、层理角度均对页岩的破坏形式和力学性质具有显著影响,且随着层理条件的改变,页岩的抗压强度、抗张强度、弹性模量和断裂韧性变化趋势相同,泊松比变化趋势则相反。     

麦地卡湿地土壤重金属分布特征和污染评价

麦地卡湿地是我国重要的高原湿地的代表,为研究该湿地表层土壤重金属空间分布特征及污染状况,采集25个土壤样品,利用地积累指数法、潜在生态风险指数法(RI)对湿地土壤重金属(Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd、As和Hg)进行污染评价。结果表明,研究区湿地土壤中Cu、Cr、Ni和Pb浓度均值低于西藏土壤背景值,而Zn、Cd、As和Hg浓度均值分别是背景值的1.11,1.75,1.15和1.53倍,但远远低于GB 15618—2018《土壤环境质量标准农用地土壤污染风险管控标准(试行)》的风险筛选值;除了Cd元素地积累指数为0.08,处于轻微污染外,其它元素为无污染,研究区的潜在生态风险为中度风险,主要与Hg在环境中累积和当地低背景值有关;Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd和As累积主要为自然源,Hg受到人类活动的影响较大,给生态环境带来了一定的风险,需要引起关注,但湿地总体环境质量优于国内其他湿地。     

玛湖凹陷百口泉组砂砾岩储集层岩石力学特征与裂缝扩展机理

以玛湖凹陷百口泉组砂砾岩储集层为研究对象,通过岩石力学实验,开展了不同岩性砂砾岩储集层的岩石力学特性和裂缝扩展机理研究。在此基础上,利用数值模拟方法构建含有真实砾石的二维模型,研究砂砾岩中裂缝扩展的过程,讨论了砾石强度对裂缝扩展机制的影响。研究结果表明：砂砾岩具有较强的非均质性,造成不同岩性的砂砾岩力学特性差异较明显,其中细砾岩的力学强度大于粗砾岩;岩石中砾石成分和基质成分间差异对砂砾岩力学特性的影响较大;单轴压缩中砂砾岩破坏模式主要以劈裂破坏为主,而三轴压缩中砂砾岩破坏模式包括劈裂破坏、单剪切破坏和双剪切破坏等;砾石颗粒对裂缝扩展存在屏蔽作用,砂砾岩的破裂过程中裂缝扩展形式主要分为穿砾、绕砾、嵌入止砾等;砾石与基质强度差异增大,砾石屏蔽作用增强,裂缝遇砾石受阻增强,将造成裂缝遇到砾石的扩展由穿砾形式变为绕砾形式。     

不同冷却方式对热损伤砂岩力学与声学特征影响

本文选取地球岩石圈中典型的砂岩作为研究对象,通过开展高温作用后的砂岩在自然冷却与遇水冷却两种条件下的声波透射试验、岩石孔渗测量.分析砂岩在不同温度处理、不同冷却方式下的声发射特征、孔渗参数、弹性模量,结合岩石在常温下各参数进行对比分析.研究结果表明:(1)随热处理温度的增加,砂岩P波速度不断下降,质量损失率不断上升,且...     

陆相页岩储层横观各向同性地应力测井预测——以新疆MH凹陷F组陆相页岩油储层为例

以新疆MH凹陷F组陆相页岩油储层为研究对象,开展了不同角度岩样声波波速测试以及单三轴压缩测试,分析并计算了研究区页岩油储层地层压力及构造应变系数,对比了使用均质体地应力模型（黄氏模型及组合弹簧模型）与横观各向同性地应力模型计算水平地应力效果。结果表明：0°、45°及90°方向岩样声波波速差异明显,体现出较强的各向异性特征;岩样破坏形态以脆性破坏为主,90°方向岩样抗压强度、弹性模量以及泊松比明显大于0°方向岩样力学参数值;横观各向同性地应力模型计算水平最小、最大地应力结果与实测地应力相对误差仅为1.79%、5.00%,相对于均质地层的组合弹簧模型和黄氏模型而言精度更高。因此,使用横观各向同性地应力模型计算陆相页岩油储层地应力有更好的效果,对于压裂层段优选、钻井安全钻进等均具有重要意义。     

低渗透注水开发油田储层吸水能力研究

低渗透油田注水开发过程中注水井吸水能力低,启动压力和注水压力高,而且随着注水时间延长,矛盾加剧,甚至注不进水.注水井吸水能力低或下降,除与沉积微相、孔隙结构、油层渗透率等内在因素有关外,还与注采井距偏大和油层伤害有关;注入水水质或者作业压井液不合格、不配伍,会污染和堵塞油层,降低注水量.此时应针对造成油层伤害的原因,采取相应的解堵措施,以恢复和提高注水井吸水能力.以某油田为例,探讨了低渗透注水开发油田储层吸水能力.     

海陆过渡相页岩力学特征及破坏模式——以鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组为例

鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组是目前中国页岩气勘探开发的重要接替层位,研究储层页岩力学破坏特征是页岩地质精细评价和后续压裂施工方案制定的基础内容。在对山西组页岩样品开展矿物组成分析、沉积构造特征描述、岩石力学测试的基础上,明确了主要岩相类型及其力学特征,分析了储层岩石力学破坏特征的影响因素。结果表明：山西组页岩主要矿物为石英和黏土质矿物,可划分为硅质页岩、硅质黏土质页岩和黏土质页岩,储层页岩具有力学强度变化范围大、整体低值的特点。受控于岩相的影响,硅质页岩和硅质黏土质页岩力学强度和弹性模量强于黏土质页岩。纹层、充填裂纹以及生物碎屑等结构和构造,增大了力学非均质性,也容易影响裂缝的传播路径。巴西圆盘劈裂实验表明山西组页岩纹层和泥质条带对裂缝具有极强的捕获作用,容易导致裂缝沿着纹层和泥质条带扩展。围压降低了页岩的脆性,使页岩由劈裂破坏转换为剪切破坏,并伴随着充填裂纹和泥质条带的破坏,呈现出破坏形态由沉积构造和围压双重控制的模式,复杂的破坏模式有利于减弱页岩气开发过程中储层裂缝网络渗透率的应力敏感性。研究成果为后续水平井布井选层和压裂施工方案制定提供了借鉴。     

20MnTiB钢与调质45钢焊接工艺

本文通过理论分析与试验结合的方法,对调质45钢与20MnTiB钢异种钢接头的焊接工艺进行了研究.分析表明:2种材料的碳当量都大于0.4％,钢材淬硬性和冷裂倾向较大,20MnTiB钢的HAZ区域极易因焊接热输入大而软化.要确保焊接质量,必须采取合理的焊前预热、道间保温、焊后热处理以及控制热输入等工艺措施.试验结果表明,本文拟定的工艺方案完全达到了设计要求,并已投入焊接生产.     

广西龙胜拉降-田坪铅锌矿地质特征及找矿标志

阐述了广西龙胜拉降-田坪铅锌矿床地质特征，对找矿标志进行了总结，认为拉降铅锌矿有别于桂北地区铅锌成矿类型，矿体产于丹洲群三门街组砂质板岩与辉绿岩接触界面，扩大了找矿前景，并对其成矿过程进行了浅析。