基于SCA波形采样读出电子学的CSNS Back-n中子飞行时间测量

中国散裂中子源(CSNS)反角白光中子束线(Back-n)对中子核数据测量和核技术应用等多个领域均有重要意义。为监测其中子束斑轮廓、束流密度及束流能量,研制了由镀硼微网格气体(Micromegas)探测器构成的束流剖面监测装置,并通过测量中子的飞行时间(TOF)来获得能量信息。采用基于开关电容阵列(SCA)专用集成电路(ASIC)的波形采样电子学系统,实现了128路Micromegas探测器阳极条信号的低噪声放大、成形和波形数字化,在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片中实现了对信号过阈时间的实时测量,其量程为650 ns～10 ms,电子学时间分辨好于10 ns。在CSNS Back-n上开展实验,成功获得了中子束流剖面及10.65μs～10 ms范围的飞行时间谱,对应的中子能量范围约为0.16 eV～0.14 MeV。利用钽、钴等吸收体进行了中子共振吸收峰的检验,验证了读出电子学系统的功能及飞行时间测量的正确性。     

低渗气藏压裂井动态产能预测模型研究

根据气井压后气体渗流规律的变化特征,基于稳定流理论,考虑地层条件下气体的PVT参数随压力的变化而变化,再结合气藏的物质平衡方程,推导、建立了考虑非线性渗流特征影响的低渗气藏无限导流垂直裂缝井产能动态预测模型,并分析了非线性渗流特征影响因素和生产因素对气井产量变化规律的影响。研究结果表明：启动压力梯度和渗透率变形系数越大,气井稳产年限下降幅度越大,开采年限越长,地层压力下降速度越慢,其中渗透率变形系数的影响更大;滑脱因子越大,气井稳产年限增加幅度越大,开采年限越短,地层压力下降速度越快;采气速度越大,气井稳产年限下降幅度越大,开采年限越短,地层压力下降速度越快;井底压力变化对气井产量影响较小。     

火星车沉陷机理与脱困策略研究

以“祝融号”火星车为研究对象,基于车辆地面力学理论分析了火星车发生沉陷的机理,基于滑转率、电流、沉陷深度等给出沉陷判别方法,制定了不同条件下“祝融号”火星车的沉陷判别准则及脱困策略。验证试验结果表明：临界沉陷时滑转率为61.25%、驱动电流为1.90 A,达到沉陷临界值后“祝融号”火星车将无法直接驶离,而“祝融号”火星车主动悬架的蠕动是实现脱困的有效方法。研究成果可为“祝融号”火星车在轨使用策略提供试验数据和参考。     

致密砂岩储层电性特征分析

为了弄清致密砂岩储层复杂的电性特征，以高分辨率阵列感应资料为基础，结合核磁测井、岩心微观分析资料及试气成果，对鄂尔多斯盆地东缘L区块二叠系上石盒子组致密砂岩储层的电性特征进行了分析，找出了导致电阻率值存在差异以及储层具有不同侵入特征的原因。研究表明：致密砂岩储层流体性质并不是电阻率值存在差异的主控因素，低电阻率主要是孔喉边缘黏土矿物的束缚水与可联通孔隙喉道内的毛管水共同导电造成的，中—高电阻率与孤立孔隙无法导电有关；侵入特征与含气性及喉道的沟通能力有关，低电阻率负差异储层是含气性与优质孔隙结构的指示，低电阻率无差异为片状喉道导致的不动水导电和毛管阻力及黏土矿物阻止钻井液侵入有关，中—高电阻率无差异与孤立孔隙无法导电及无法侵入有关。导致地层出现这种电性特征是沉积作用、成岩作用及后期成藏的共同影响的。该研究成果对指导研究区致密储层的勘探开发具有重要意义。     

STCF RICH原型探测器的测试电子学系统构建与联调测试

环形成像切伦科夫（RICH）探测器作为超级陶粲装置（STCF）带电强子(π/K/p)鉴别的技术选项之一,采用厚型气体电子倍增器+微网格气体（THGEM+Micromegas）混合探测器结构以实现对切伦科夫光的探测。针对RICH原型探测器的信号读出,构建了一套1 024通道测试电子学系统,并与探测器进行了联合测试。该测试电子学系统使用高密接插件与RICH原型探测器进行连接,探测器输出信号通过测试电子学系统上的AGET和ADC芯片进行放大、成形和波形数字化,输出的数据经FPGA处理后通过千兆以太网传输至后端PC并进行数据分析。测试结果表明,在120 fC输入动态范围下,系统的等效噪声电荷（ENC）小于0.3 fC,且具有良好的输入-输出线性。该系统成功应用于RICH原型探测器切伦科夫成像束流实验中,并取得了良好的切伦科夫光成像结果。     

准噶尔盆地乌尔禾地区二叠系夏子街组储层特征及评价

通过岩心观察和铸体薄片鉴定,结合压汞物性等资料,对准噶尔盆地乌尔禾地区二叠系夏子街组储层特征进行了系统研究。结果表明:研究区储层岩性以砾岩和砂岩为主,砾岩主要为砂砾岩,砂岩主要为岩屑砂岩,偶见岩屑长石砂岩;孔隙类型以次生孔隙为主,存在部分原生孔隙和少量的微裂缝;储层孔隙结构较差,孔隙度和渗透率均较低;储层物性主要受沉积作用和成岩作用的控制,沉积作用决定着砂体的原始孔隙度及储层后期成岩作用的类型和强度,成岩作用是决定砂体最终能否成为有效储集体的关键,较强的压实和胶结作用以及相对较弱的溶蚀作用是造成研究区储层物性较差的主要原因。根据储层物性和孔喉参数等将研究区储层划分为5类,大部分集中于Ⅳ类和Ⅴ类储层,属于低孔、低渗储层。夏二段储层物性比夏一段略好,为低孔、低渗背景下的相对优质储层。