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关键词： 钻井液   储层伤害   水锁伤害   表面活性剂   表面张力  

摘要： 钻井液对储层的水锁伤害是石油钻井过程中普遍存在的问题,尤其是在低渗低压的油气藏特别明显。根据水锁效应的产生机理,向钻井液中添加适宜的表面活性剂,降低钻井液和地层流体的表面张力,改变低渗透油层中流体的渗流特性,可以解除钻井液对储层的水锁伤害。本文着重研究各种表面活性剂降低表面张力的效果。目的是优选出能显著降低钻井液表面张力的表面活性剂。系统的进行优选表面活性剂实验、表面活性剂复配等实验、基液评价实验、表面活性剂在钻井液中的使用效果评价实验。通过实验最后优选出了能有效降低水锁伤害的表面活性剂。

关键词： 超疏水   液滴合并弹跳   界面张力   流体动力学   纳米结构   受限生长   乙醇溶液  

摘要： 设计并制备了CuO纳米结构和矩形微槽相结合的层级微槽超疏水表面,采用去离子水、质量分数为8%和16%的乙醇溶液为工质,研究了三种表面张力的单个液滴在微槽内的受限生长特征以及槽内变形液滴与槽外正常液滴的合并弹跳行为,探讨了受限微结构对较低表面张力液滴合并弹跳的影响。结果表明,在Laplace压力差的驱动下,微槽内受限变形的水滴发生自弹跳行为,随着溶液中乙醇浓度的提升,液体表面张力减小,表面对液滴的吸附增强,乙醇质量分数为8%和16%的槽内变形液滴不发生自弹跳,而是爬升并悬浮于微槽上方。受限微结构对液滴合并弹跳的强化作用随液体表面张力的减小而减弱,与去离子水相比,乙醇质量分数为8%和16%的受限变形液滴与槽外正常液滴的合并弹跳速度分别降低了26.7%和75.9%,能量转化效率分别降低了17.8%和90%。

关键词： 流体   地球化学   背景特征   水化组分  

摘要： 青海省地处青藏构造块体东北部,境内各种次级活动断裂遍布,形成了地震活动强烈的构造背景,成为开展地震科研的天然实验场。该省地震地下流体测点主要分布在东北部地区,地震多,监测台站少,且省内流体地球化学研究程度低,有必要加强流体地球化学监测与研究工作。鉴于此,应用流体地球化学方法,开展深浅部流体特征的观测研究,通过分析流体组分的物质来源,总结断裂带活动性分段特征,揭示构造活动演化过程中流体-固体的相互作用及流体地球化学的环境改变问题。

关键词： Chemical looping   Dual CFB   Steady-state operation   Hydrodynamics  

摘要： Gassolid hydrodynamic steadystate operation is the operating basis in a chemical looping dualreactor *** study reported the experimental results on the steadystate operation characteristics of gassolid flow in a 15.5 m high dual circulating fluidized bed(CFB)cold test *** effects of superficial gas velocity,static bed material height and solid returning modes on the steadystate operation characteristics between the two CFBs were *** suggest that the solid distributions in the dual CFB test system was mainly determined by the superficial gas velocity and larger solid inventory may help to improve the solid ***,crossreturning mode coupled with selfreturning is good for steadystate running in the dualreactor test system.

关键词： CFB   Coal   Oxygen concentration   Separated combustion   Volatile matter  

摘要： Oxygen-enriched combustion in fluidized bed is a promising clean coal combustion technology which can efficiently control the emission of coal-fired pollutants, especially CO2. In this paper, by using several judging methods, the combustion characteristics of five kinds of coal under four different oxygen concentrations (20.9%, 27.8%, 40.7% and 52.7%, CO2 as equilibrium gas) were measured in the small-scale fluidized bed reactor with electric heating in detail. The oxygen consumption and volatile release characteristics were explored online. The influence of coal types, volatile matter and oxygen concentration on coal combustion characteristics was analysed. It's found that the higher the bed temperature was, the faster the reaction rate was and the more oxygen consumption was. At a certain oxygen concentration and proper bed temperature, the separated combustion of volatile and char were observed. When the oxygen concentration was high, the separation phenomenon was more obvious. High-volatile, a certain bed temperature and oxygen concentration were the basic factors for the formation of separated combustion. The total volatile matter is not comprehensive as the index of reaction combustion characteristics and the effect of combustible components should be specifically considered. It's found that for the coal with high combustible components, the separated combustion is more obvious. Volatile matter plays a dual role in the ignition and combustion of coal. The volatile matter (lower volatile matter) of some coals has a great promoting effect on coal combustion at higher temperature, while that (higher volatile matter) of other coals is not, which is closely related to the properties of char and the diffusion of volatile matter in pores. (c) 2021 Elsevier Ltd. All rights reserved.

关键词： 轴向速度密流比   压气机   叶栅   流场数值模拟   流动损失  

摘要： 对高压比跨音轴流压气机转子流动分析,论证了在10%~90%叶高范围内转子叶片采用二维设计方法是可行的。采用数值模拟方法,对超音、高亚音转子回转面叶栅进行全工况气动性能计算,研究密流比对于压气机叶栅气动性能的影响规律。结果表明:密流比增加,超音叶栅总压比和效率均增大,结尾正激波前移,耐反压能力下降;高亚音转子叶栅气流转角增大,低损失气流角及范围增大。

关键词： 流体包裹体   流体不混溶   撰山子金矿床   内蒙古  

摘要： 撰山子金矿床位于内蒙古台隆东段北缘华北克拉通与兴蒙造山带的结合部位。矿体赋存于下二叠统于家北沟组灰岩、中二叠世流纹岩和中三叠世花岗斑岩中,被晚三叠世闪长岩所截切。本文在查明矿床地质特征的基础上,对各成矿阶段热液矿物中的流体包裹体开展研究,查明了矿床成矿流体性质、演化特征及其与金成矿的关系。成矿阶段按从早到晚的顺序可分为石英-黄铁矿、石英-硫化物和石英-萤石-方解石阶段。流体包裹体岩相学和激光拉曼实验表明,热液矿物中原生包裹体可分为气液两相水型包裹体(Ⅰ型)、二氧化碳水三相型包裹体(Ⅱ型)、含子矿物三相型包裹体(Ⅲ型)、纯气相二氧化碳型包裹体(Ⅳ型)、纯气相水型包裹体(Ⅴ型)和纯液相水型包裹体(Ⅵ型)6种类型。成矿流体的温度和盐度从早阶段至晚阶段逐渐降低。成矿流体为中高温、中低和高盐度、中低密度的CO_(2)-NaCl-H_(2) O体系。主成矿阶段气液两相盐水和CO_(2)-H_(2) O三相包裹体限定的成矿压力范围分别为15.7~28.6、59.0~88.7 MPa,整体成矿深度范围在1.6~3.3 km之间。综合分析认为,撰山子金矿床在成矿过程中发生了流体不混溶(沸腾)作用,矿床的形成与中三叠世-晚三叠世华北板块和西伯利亚板块碰撞拼合引起的岩浆活动密切相关,是区内典型的中高温岩浆热液矿床。

关键词： 超长重力热管   地热能   表面张力   沸腾   相变  

摘要： 超长重力热管是近年来被提出的用于干热岩地热能开采的一种新技术。该技术方案通过工质的沸腾−冷凝相变来进行热量传输从而在地面获得地下数千米深的热量,突破了常规热管的热力输运距离。表面活性剂能降低液体的表面张力,从而改变液体工质的沸腾特性,能在一定程度上提升常规热管的热力性能,但在超长重力热管中的作用仍有待研究。本文在自行搭建的超长重力热管实验系统(L=40 m,D=7 mm)中,以不同浓度的十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液为工质,研究了表面活性剂的加入对超长重力热管采热性能的影响。实验发现SDS的加入降低了热管的最佳注液量。纯水工质的最佳注液率为30%(注液高度为6 m),随SDS浓度升高,最佳注液率降低至10%(注液高度为2 m)。实验还发现,SDS的影响在不同注液量条件下有很大区别:注液量较低(2 m)时,加入SDS后热管性能改善,随着SDS溶液浓度的升高,热管的采热性能提高;注液量较高(6 m)时,加入SDS后热管性能下降,随着SDS溶液浓度的增大,采热性能下降。分析热管测温点温度波动发现,加入SDS对不同注液高度工况的影响机制并不相同。注液量较低时,SDS的加入使得热管整体壁温下降,这可能和常规热管中一样,是由于沸腾相变更加剧烈,壁面润湿性提升,从而提高了热管的采热性能。但在注液量较高时,加入SDS后,温度波动幅度减小且沿高度迅速衰减,这可能是由于工质表面张力的降低,沸腾时气泡聚并减弱,热管工作时产生的间歇沸腾减弱或消失,导致超长重力热管的采热性能下降。因为间歇沸腾在一定程度上有利于降低热管注液段与外界环境的温差,减少散热。

关键词： 椭圆管   层流   管间距   雷诺数   分岔   非线性动力学  

摘要： 运用有限容积法,在不同无量纲管间距下对空气横掠椭圆管束进行二维数值模拟,对尾迹的流动变化过程和相应的分岔现象进行了分析。结果表明:保持初始边界条件不变,在无量纲管间距为0.5~3.5时,随着雷诺数增大至相应的临界值,Hopf分岔的发生使得尾迹从稳定的对称流动进入准周期状态;管间距较小时系统还会发生音叉分岔,间隙流动的偏离加剧了流动状态的不稳定性,随着雷诺数的进一步增大,尾迹中稳定的偏离快速过渡到不稳定的偏离,系统从准周期状态进入混沌状态;无量纲管间距较大时,同相和反相流动的出现使得尾迹扰动更规律,间隙流动会随着后方尾迹发生摆动,系统不再发生音叉分岔,系统最终进入准周期状态。

关键词： 非饱和双重孔隙介质   嵌套结构   能量守恒方程   势函数本构模型   线弹性模型  

摘要： 为了分析复杂岩土工程多场多相耦合效应,需要建立非饱和双重孔隙介质的一般本构理论框架。把双重孔隙介质视为两个单重孔隙介质的嵌套叠加,利用各组分应变与孔隙变形之间的内在联系,从经典混合物理论出发推导了非饱和双重孔隙介质的能量守恒方程。通过功共轭对之间的力学性质建立了小应变条件下非饱和双重孔隙介质的一般势函数本构方程。作为一般势函数本构方程的应用,把势函数取为应变量的二次多项式,假定各共轭量之间相互独立,获得了非饱和双重孔隙介质的各向同性线弹性模型,并根据试验数据确定了模型参数。当非饱和双重孔隙介质退化为饱和双重孔隙介质或非饱和单重孔隙介质时,本文模型退化为已有的相应模型。本文获得的一般势函数本构方程可以指导非饱和双重孔隙介质的具体建模工作,线弹性本构方程可用于建立相应的固结控制方程。