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关键词： 提高采收率   表面活性剂   表面张力   驱油效果  

摘要： 石油是重要的不可再生性战略资源,我国油田大部分进入了油田开发后期,采用注水驱采出来的油具有高含水特点,极大的降低了油田开发的经济效益。强化采油经济高效进行,是一现阶段比较紧迫的工作,化学驱在油田开发后期提高采油效率方面发挥了很大的作用,三次采油技术中最具有发展前景的就属化学驱中的表面活性剂驱,表面活性剂的工作原理是通过降低油水界面张力,改变岩石的润湿性进而提高采收率。国外在表面活性剂性能方面研究较多,很多产业也很成熟,但是我国在表面活性剂驱起步较晚,但也取得了较好的成绩,同时也面临着新表面活性剂研发困难,单一表面活性剂很难达到油田驱油降低油水界面张力的效果,因此有必要在表面活性剂尤其是复合表面活性剂展开研究。本文基于天2区块的基本地质数据,分析该井的储层特征、储层流体性质、现场生产状况,开展了该井的岩心孔隙度、渗透率、两相渗流曲线等基本实验,得出该地区的现场储层地质情况数据,运用单一和多种复配的表面活性剂进行了现场实验。研究结果表明:优选的最好体系0.2%HABS-1+0.1%APG+1%Na2C03稳定性较好,耐高温耐高盐。在一定的条件下,该体系可以长期使界面张力处于一个非常低的水平,体系即使0.2%HABS-1损失40%,0.1%APG损失25%,体系仍能保持超低界面张力;注水期间,无水期的平均注水量为0.36pv,干旱期的平均注水效率为36.01%,注水期间的平均总注水量为1.49pv,注水期间的平均注水效率期间是45.01%;表面活性剂的加入凉的多少对置换率是有很大影响的。当注入量达到0.4pv～0.5pv时,驱替效率的提高越来越小,油的量不再增加,并且表面活性剂的油置换效率最大化;在不同的注入时间下注入表面活性剂来驱替井底储层采油的效果的差异不是很明显。然而,先注入表面活性剂再进行水驱的方法比水驱直到水含量接近100%更好,然后表面活性剂驱油的驱替效果更好。本研究以天2区块的基本数据为基础,开展了大量有关表面活性剂性能的实验,平对表面活性剂的驱油效果进行评价分析,得出的结果对靖东油田剩余油采收率的提高有着一定意义。

关键词： N,N-二甲基环己胺   醇   表面张力   密度   二元体系   三元体系  

摘要： 温室效应引起的全球气候变暖日益威胁着人类赖以生存的环境。因此,控制最主要的温室气体—CO的排放也逐渐成为研究的热点。在二氧化碳(CO)的捕集过程中,基于醇胺溶液的化学吸收法是目前工业上使用最广泛的方法之一。因此,醇+胺二元体系和醇+胺+水三元体系的理化性质的研究尤为重要,如密度、表面张力、黏度、电导率、声速、折射率等。以上性质研究不仅可以为CO的吸收模拟过程提供基础数据,也可以为工业中的实际应用提供基础理论参考依据。本论文的主要研究内容如下:首先,利用BZY-2型全自动表面张力仪测定了大气压强下、T=(288.15～308.15)K温度区间内N,N-二甲基环己胺(DMCA)和醇(乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇)二元体系在x=0～1范围内的表面张力。实验数据显示,二元体系的表面张力值均随着温度的升高而降低,随着x的增大而增大。根据实验数据计算了二元体系的表面张力偏差(δ),在所研究的温度和浓度范围内δ均为正值(0.07～1.89)m N·m,且随着醇中烷基链长的增加而减小;相同条件下含支链醇体系的δ均大于相应的直链醇体系。同时,根据不同温度下的表面张力数据,进一步计算并分析了热力学函数表面熵(S)和表面焓(H)。其次,利用U型振动管密度计测定大气压强下、T=(288.15～318.15)K温度区间内DMCA和醇(乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和叔丁醇)二元体系在x=0～1范围内的密度,并根据密度数据计算了摩尔体积(V)、热膨胀系数(α)和过量摩尔体积(VE)等。对计算所得的VE,进一步利用Redich-Kister方程对其进行拟合。研究结果表明,醇组分的热膨胀系数大小与烷基取代基链长及支化程度有关。烷基链越长,α越小;支链烷基醇中,支化程度越高,α越大。在所研究的温度和浓度范围内六个二元体系的VE均为负值(-1.169～-0.185)cm·mol,且在x=0.4左右时出现最小值。最后,利用U型振动管密度计测定大气压强下、T=(288.15～318.15)K温度区间内DMCA+水+乙醇/正丙醇两个三元体系的密度。通过三元相图的测定绘制,在完全互溶区间内配制均相溶液进行密度的测定,并根据密度数据计算过量摩尔体积。研究结果表明,三元体系的密度值均随着温度的升高而降低;在相同的温度下,当x恒定不变时,三元体系的密度随着x的增大而增大,随着x的增大而减小;当x恒定不变时,三元体系的密度随着x和x的增大而减小;当x恒定不变时,三元体系的密度随着x和x的增大而增大。三元体系的过量摩尔体积在研究范围内均为负值(-1.748～-0.608)cm·mol。298.15 K时,两个三元体系的最小过量摩尔体积分别为(-1.658、-1.571)cm·mol,说明不同分子间存在强的相互作用。

关键词： 数据处理软件  

ISBN: (纸本)9787302551966

摘要： 本书介绍Spark应用开发的面向对象和函数式编程概念, 讨论RDD和DataFrame基本抽象, 讲述如何使用SparkSQL、GraphX和Spark来开发可扩展的、容错的流式应用程序, 最后介绍监控、配置、调试、测试和开发等高级主题。

关键词： 巴音戈壁盆地   塔木素   热水沉积岩   地球化学特征   流体来源  

摘要： 巴音戈壁盆地位于内蒙古阿拉善地区,盆地内塔木素下白垩统巴音戈壁组泥岩具有独特的沉积构造和矿物组成,本文通过岩石学、矿物学和地球化学(同位素地球化学)的综合研究,详细研究巴音戈壁组湖相热水沉积岩特征,得出以下几点认识:(1)研究区热水沉积岩可划分为以下5种类型:网脉状泥岩、斑点状泥岩、块状泥岩、纹层状泥岩和同生变形泥岩。矿物成分主要为方沸石、白云石、铁白云石、钠长石和伊利石,矿物含量与泥岩构造之间存在着较好的相关性,与典型的低温“白烟囱”型热水沉积岩矿物组合和岩石构造特征一致。(2)研究区热水沉积岩主要氧化物为Si O、AlO、Ca O和Mg O;主量元素富集Ca、Na、Mn和Fe等元素;微量元素中相对富集大离子亲石元素,相对亏损相容元素;稀土元素LREE相对富集,HREE相对亏损,δEu见明显的负异常,δCe无明显正负异常;结合Ni-Co-Zn三角图和Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10三角图分析,表明研究区沉积岩为热水沉积成因,并长期受热液活动影响。(3)研究区热水沉积岩富集Li、Sr、Cs和U等微量元素;δMg与δOv呈负相关;结合Nb/Ta、Zr/Hf值,表明研究区热水沉积岩沉积期热液流体主体来自大陆地壳,同时也受幔源流体和其他流体混合影响。(4)通过碳、氧同位素分析,V/(V+Ni)、Ni/Co、V/Cr、U/Th、Ce等指标,Sr/Ba和Rb/K的比值,表明塔木素地区下白垩统热水沉积岩形成于封闭-半封闭下较深的偏咸水还原湖盆环境中;通过碳、氧同位素计算出沉积期温度为37.23℃～84.3℃,平均55.11℃,属于低温的“白烟囱”型热水沉积岩。(5)研究区早白垩世处于拉伸盆地阶段,该频繁的岩浆活动为热液活动提供主要热能和动能,通过阿尔金断裂带为热液和湖水提供了良好的对流通道,为湖盆提供源源不断的热能和成矿离子,因此阿尔金断裂是研究区热水沉积作用的主控因素。(6)研究区巴音戈壁组岩石的矿物组合中富含方沸石和白云石,目的层(400～800m)含水率为1%～6%,含水率低,独特的地质条件和矿物组成,使巴音戈壁组岩石作为高放废物处置库围岩具有诸多优点。

关键词： 塔前--赋春   金矿   流体包裹体   造山型  

摘要： 研究区处于钦杭成矿带萍乡--乐平Cu-Pb-Zn-Au-Ag-Co成矿亚带之东段,塔前--赋春构造盆地Cu-Au多金属成矿远景区.地质工作发现该区新元古界万年群浅变质岩中存在良好的金矿化,品位1.69-51.4g/t.通过流体包裹体显微岩相学观察、非破坏性显微测温技术以及单个流体包裹体显微激光拉曼探针分析技术实验表明,流体具有低盐度,富含CO2等特征,流体属于典型的造山型金矿的成矿流体,可在该区寻找造山型金矿.

关键词： 双吸离心泵   切割叶轮   压力脉动   流动损失   迟滞效应  

摘要： 双吸离心泵具有高扬程、大流量等特点,广泛应用于农业灌溉、跨流域调水和工业循环水等领域。工程中常用切割叶轮的方法改变双吸离心泵的性能,但切割叶轮改变了叶轮的几何形状,对泵运行的稳定性造成严重影响,不仅导致振动噪声加剧,且在小流量运行时还会出现迟滞效应。本文在国家自然科学基金面上项目(51879121)和江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20190851)的资助下,以一台双吸离心泵为研究对象,采用试验与数值模拟相结合的方法,对叶轮切割3%、6%及9%前后的非定常内流特性进行研究,结合熵产理论深入探究了叶轮切割后能量损失和效率下降的原因,并对叶轮切割后迟滞效应区不稳定流动特性进行了研究。本文的主要工作和创新成果如下:(1)对双吸离心泵的压力脉动特性进行了试验研究,研究结果表明吸水室和压水室监测点由于动静干涉作用,压力脉动的主频为叶片通过频率。在0.6-0.8Q工况下由于叶轮进口回流的大幅度变化,压力脉动的幅值出现非线性变化。小流量工况泵出口流动相对均匀,受动静干涉作用影响较小,压力脉动以轴频为主,流量增大后主频转变为叶频,由于大流量工况压水室扩散管中存在流动分离和二次流,泵出口存在大量低频压力脉动。(2)对叶轮切割后泵的外特性进行了研究,发现叶轮切割6%和9%时小流量工况扬程曲线出现了不连续现象。流量较大时效率随切割量增加下降明显,泵的高效区缩窄,但最高效率均出现在原型泵的设计流量下。切割后动静干涉作用减弱,并造成叶轮出口液流角增大,小流量工况叶轮和压水室内流变得均匀,但大流量工况下液流角过大造成压水室扩散管中二次流加剧、泵出口流道严重堵塞。同时泵内部压力脉动总体减弱,但压水室扩散管中的压力脉动强度上升,造成出水管路振动加剧。(3)通过计算过流部件进出口总压差估算了水力损失,发现吸水室和叶轮中的损失在小流量工况较高,但叶轮切割后变化不大。压水室中的水力损失在偏离最高效率点时较高,叶轮切割后小流量工况损失减小,大流量工况下损失陡增。由于切割后泵输入功率下降,损失能量在输入能量中的占比上升,造成泵效率下降。(4)首次使用熵产理论对双吸离心泵叶轮切割前后的能量耗散分布进行了分析,找到了叶轮切割后大流量工况效率大幅下降的原因。研究发现压水室大流量工况下能量损失的主要原因是隔舌附近发生流动分离及扩散管中二次流与主流相互混合,切割叶轮导致流动分离和二次流加剧,造成压水室中水力损失陡增、泵效率大幅度下降。(5)对切割6%模型研究后发现叶轮进口前盖板处回流的大幅度变化导致了扬程曲线出现间断,并且在间断点附近出现了迟滞效应。使用非定常数值模拟方法对流量增减两个瞬态过程进行了计算,在特定流量变化速率下泵的扬程曲线呈现出典型的迟滞效应特征。对内流进行研究后发现该现象主要原因是吸水室中的旋涡及叶轮进口前盖板处的回流,由于迟滞效应两段准稳态过程中回流的形态差异较大,造成泵扬程出现差别,同时旋涡和回流的突变导致了扬程曲线的突变。(6)首次使用小波分析方法对迟滞效应区压力脉动的时频域特性进行了研究,发现迟滞效应不同阶段压力脉动的差异体现在频率不高于轴频的低频信号上。流量减小过程中,经过失稳临界点时流态的突变伴随着低频脉动的升高,但压力脉动的变化和流态与扬程的突变相比有所滞后,在流态发生突变一段时间后压力脉动才发生改变,而流量增加的过程中,低频脉动先于流态发生改变。

关键词： 温泉   同位素   地球化学   地震   岷江断裂  

摘要： 温泉流体地球化学方法是研究活动断裂带深浅部流体耦合变化的有利手段。利用温泉流体地球化学资料,探讨温泉流体地球化学变化与地震之间的关系,对中强地震短临流体前兆异常判断具有重要的意义。岷江断裂带附近温泉广泛出露,构造活动发育,历史上发生过多次地震,通常来说,震中距较近的地震前异常出现早,形态复杂,基本可以分为早期趋势变化、中期振荡变化和震前突跳3个过程。2017年发生了M7.0九寨沟地震,其震中位置距离岷江断裂带附近温泉均小于100 km使该区域具有重要的研究意义。因此,本文利用岷江断裂带温泉水样中溶解的常量元素、微量元素、气体同位素、碳同位素和稳定同位素,对其水文地球化学特征进行了研究,揭示了温泉流体地球化学变化与区域地震活动性的关系。本文于2010年6月至2018年7月对岷江断裂带内四个温泉进行了7次系统的调查,测定了16个气体样品中的He/He和δC,以及27个水样中的常量元素;同时,对岷江断裂带温泉水中的微量元素和稳定同位素(δD、δO)以及锶同位素进行了测量。研究结果表明:(1)岷江断裂带温泉水化学类型主要分为Ca-HCO、Mg-HCO、Ca·Mg-HCO、Mg·Ca-HCO四种。(2)δD、δO(-13.20～-19.80‰和-95.60～-113.33‰)的测量结果表明岷江断裂带温泉水主要为大气降水的补给,补给高程约为3.44～4.50 km。(3)温泉水中Si O含量为2.49～5.92 mg/L,计算的热储温度约为26.00～52.22℃,根据热储温度估算循环深度约为1.17～2.67 km。(4)Na-K-Mg三角图表明岷江断裂带温泉水均为为成熟水。(5)温泉水中Sr的富集系数大于1,同时,Sr/Sr范围为0.70862～0.70870,表明岷江断裂带温泉水中的Sr和Sr/Sr主要来自于碳酸盐类矿物。(6)岷江断裂带温泉水中除B、Sr、Ba外,微量元素的富集系数均小于1,说明微量元素含量较低,水—岩作用较弱。(7)幔源和壳源之间的混合作用为控制He-C系统和He-Sr系统的主要因素,且研究结果表明He/He比率变化范围为0.02～0.68Ra(Ra是大气中He/He的比值,为1.39×10),温泉逸出气体中幔源He贡献率较低,表明九寨沟地震前后无明显幔源He增加。δC(-7.50～-0.12‰)表明岷江断裂带内温泉水逸出气中的CO主要来自地壳中的灰岩(75.00～99.47%)。2017年8月8日发生了M7.0九寨沟地震,笔者获取了震后第二天的岷江断裂带周围温泉的流体地球化学资料。分析发现,九寨沟地震前卡卡沟和川盘桥温泉中的Cl和SO以及牟尼沟温泉中的SO都呈增加的趋势,且地震后卡卡沟、川盘桥和牟尼沟温泉水中的Cl和SO离子都呈下降的趋势。根据地质、构造、水化学和同位素资料,建立了岷江断裂带深浅部流体耦合模型。该模型表明,岷江断裂带温泉水的补给来源均为大气降水,补给高程约为3.44～4.50 m,岷江断裂可作为地下水快速运移的通道。在这个系统中,地热水被地壳内部加热,断裂和裂隙作为运移通道,循环到地下1.17～2.67 km处,之后沿断裂和裂缝上升到地表。根据模型推测He/He比值异常低的原因为,岷江断裂带向下延伸收敛于30 km处的滑脱面,阻碍了幔源He的上涌。因此,研究岷江断裂带温泉流体地球化学特征对今后判断岷江断裂带未来中强地震的短临前兆流体异常具有重要的意义。

关键词： ES纤维   嵌段聚醚高分子表面活性剂   吸附力   表面张力   润湿铺展   多次亲水  

摘要： 一次性高吸收性卫生用品因其方便、卫生、健康等优点,深受消费者欢迎。一次性高吸收性卫生用品的使用性能主要受制于产品的结构设计、内层高吸水性树脂的吸液容量和各层材料的综合性能。热风粘合式ES纤维（Ethylene-Propylene Side By Side）非织造布热收缩率小、柔软性好,是一次性高吸收性卫生用品的首选面层材料。但ES纤维本身为疏水性材料,需进行亲水改性,才能赋予其非织造布透水性能,从而将尿液等传导到内层高吸水性树脂等介质中。本文以开发一款高性能ES纤维亲水油剂为目标,研究了不同类型聚氧乙烯（PEO）/聚氧丙烯（PPO）嵌段聚醚高分子表面活性剂（PEOnPPOmPEOn、PPOmPEOnPPOm、PEOnPPOm、PPOm）的溶液和界面性质及其与分子结构的关系。采用亲水整理手段评价了经单一PEO/PPO嵌段聚醚高分子表面活性剂及其与小分子表面活性剂复配改性后ES纤维非织造布的多次亲水性能。开展了基于PEO/PPO嵌段聚醚高分子表面活性剂的ES纤维亲水油剂配方研究,主要结论如下:***/PPO嵌段聚醚高分子表面活性剂的平衡表面张力主要与聚合度n,m和摩尔质量有关。当PEOnPPOmPEOn嵌段聚醚的n值在1～25之间和m值在15～68之间时,其平衡表面张力γcmc随摩尔质量的增加略有下降,但总体变化不明显,其变化范围在34～32 mN·m-1之间;对于摩尔质量、PEO质量分数相同、结构不同的聚醚（n≤5,m=100～200）平衡表面张力γcmc值都在34 mN·m-1左右。***/PPO嵌段聚醚高分子表面活性剂在聚乙烯（PE）薄膜界面的润湿铺展效果主要与摩尔质量和平衡表面张力有关。当PEOnPPOmPEOn嵌段聚醚（n=1～25,m=15～68）中PEO质量分数小于20%时,其润湿铺展的效果随着摩尔质量的增大而提高。PEOnPPOmPEOn、PPOmPEOnPPOm、PEOnPPOm、PPOm（n=1～25,m=15～200）聚醚表面活性剂的平衡表面张力γcmc与PE润湿临界面张力越接近,润湿铺展效果越好。3.经PEO/PPO嵌段聚醚高分子表面活性剂整理后的ES非织造布多次亲水效果主要与PEO/PPO嵌段聚醚的HLB值和摩尔质量有关。在均匀分散的前提下,当PEO/PPO嵌段聚醚的HLB值较小时,其摩尔质量越大与ES纤维之间的吸附力越大,整理改性后的ES纤维非织造布多次亲水效果越好。其中经PEO3PPO150PEO3和PPO100聚醚改性后的ES纤维非织造布五次透水时间均小于3 s,多次亲水效果较好。4.阴、阳离子表面活性剂与PEO/PPO嵌段聚醚高分子表面活性剂复配,可以使体系表面活性增加,提高体系的润湿铺展效果,有助于油剂产品综合性能的提升。PEO/PPO嵌段聚醚与阳离子复配体系比PEO/PPO嵌段聚醚与阴离子复配体系润湿铺展效果更好。其中PEO3PPO150PEO3与1305PK质量比为8:2和PEO3PPO150PEO3与D12N质量比8:2的复配体系整体性能较为优异。***-1#款油剂综合性能最佳。其整理改性后的ES纤维非织造布五次透水时间均小于3 s,回渗量小于0.13 g,陈化后多次亲水、回渗、白度、抗菌等仍保持优异的性能,满足工业生产以及应用性能的要求。

关键词： 流体特征   构造特征   龙马溪组   页岩气   保存条件   评价指数   西昌盆  

摘要： 西昌盆地地处上扬子板块西缘,晚中生代之前的较长地质历史时期,作为上扬子沉积区的一部分,和四川盆地具有相似的构造-沉积演化特征,因此西昌盆地及邻区发育优质的龙马溪组黑色页岩。研究区作为西昌盆地的一部分,构造活动也具有多期、多旋回的特征,为了查明页岩气保存所需要的基本条件,通过野外地质调查,采样分析,并结合前人研究成果,对目的层下志留统龙马溪组页岩的岩性、厚度、有机碳丰度和有机质成熟度的分析总结、对研究区构造演化特征和流体地球化学特征加以分析,来阐明页岩气保存的基本条件,具体成果如下:龙马溪组整体岩性为以黑色碳质页岩、粉砂质泥岩、钙质泥岩、钙质粉砂岩与砂泥质白云岩为主,底部见笔石化石,沉积构造发育,底部主要发育一些水平层理,顶部主要发育一些平行层理和不连续状灰岩条带,指示底部主要为深水陆棚沉积逐渐过渡到顶部的浅水灰泥质陆棚沉积,整体表现为一个水体变浅粒度向上的沉积旋回,这为页岩提供了良好沉积环境。西昌盆地南部地区经历了多期次多旋回的构造叠加改造作用,可划分为4个构造带,则木河断裂带、米市盆地宽缓褶断带、布拖乌库强变形褶断带和布拖-火烈宽缓褶断带。分析野外观测节理、擦痕、褶皱及断裂特征,结合前人研究成果,针对页岩气保存的五个参数,地层剥蚀指数、海拔指数、断裂指数、倾角指数及地层埋深及压力系数等五个指标,结合顶底板发育条件,定性-半定量地评价西昌盆地南部地区龙马溪组的页岩气的保存条件,优选出构造保存条件的优选区1类和2类。西昌盆地南部的流体包裹体的均一温度集中分布于两个温度区,这表明了研究区经历了两期构造活动,并对应两次流体充注。锶同位素测试数据表明,研究区盆内部脉体不发育,部分脉体与围岩的Sr/Sr地化特征差别较小,因此判断为流体同层异位,说明盆地内部地层连通性较差,则页岩气保存条件较好,盆地边缘构造活动强烈地带Sr/Sr地化特征差别较大,判断为外缘流体,地层连通性较好,页岩气保存条件较差。综合流体地球化学、构造变形、隆升剥蚀等条件来评价了西昌盆地南部地区保存条件,整体特征为盆地内部构造活动对地层破坏程度较小,盆地边缘构造活动对地层破坏较强。研究区米市盆地页岩气保存条件较好,布拖火烈宽缓褶断带保存条件次之,布拖乌库强变形褶断带为龙马溪组页岩气保存条件破坏区,则木河断裂带无烃源岩发育,不考虑页岩气保存情况。