基于低场核磁共振技术的储层可动油饱和度测试新方法

在评价储层的可动用储量时,可动油饱和度是重要参考参数之一．为了准确测试储层的可动油饱和度,在借鉴可动流体饱和度测试方法的基础上,提出了通过结合低场核磁共振技术和油驱水、水驱油离心实验来测试可动油饱和度的新方法．选取马岭油田的24块岩样进行了可动油饱和度实验,实验结果表明：2.28 MPa、0.22 MPa分别是低渗砂岩油驱水和水驱油离心实验的合理离心力;24块岩样的可动油饱和度分布为17.06%~60.49%,平均为41.95%;可动油饱和度主要由0.5 mm以上的喉道控制,喉道半径越大,控制的可动油越多;可动油饱和度与渗透率的相关系数达到0.845,要好于与孔隙度的相关性．实验结果较符合目标区块的实际情况,证明了通过该新方法来测试岩心可动油饱和度是可行的,改进了仅根据油相T₂谱的左峰和右峰测试可动油饱和度的传统方法．     

岩心核磁共振实验对低孔低渗碳酸盐岩储层的适应性研究

低孔低渗碳酸盐岩储层矿物成分复杂、岩石骨架参数难以确定、储集空间类型多样、孔隙结构及孔渗关系复杂、常规测井曲线响应特征不明显,使其测井评价极其困难．本文利用核磁共振测井定量评价低孔低渗碳酸盐岩储层岩心的孔隙结构、计算储层参数．利用T₂谱分布曲线分析孔隙结构、计算T₂截止值;在此基础上计算岩心总孔隙度、有效孔隙度、束缚水孔隙度、渗透率等储层参数,并与常规岩心实验结果进行对比分析;最后,总结出核磁共振测井在低孔低渗储层中的应用优势与局限,为核磁共振测井评价模型的建立提供基础数据．     

稠油储层核磁共振孔隙度校正方法

受原油粘度的影响,利用核磁共振（NMR）测井获取的稠油储层的测井NMR孔隙度远低于地层的真实孔隙度,给稠油储层评价和NMR测井技术的应用带来极大挑战.为提高稠油储层孔隙度计算精度,必须对测井NMR孔隙度进行稠油校正.本研究选取我国南海东部盆地某油田韩江组10块代表性岩心样品,分别开展了原始状态、饱含稠油、残余油和饱含水状态的NMR实验.研究了孔隙含油相对体积对岩心NMR孔隙度的影响,并建立了基于地层深测向电阻率分类的岩心NMR孔隙度校正模型.将基于实验结果建立的岩心NMR孔隙度校正模型推广到实际地层,对目标区域A14井稠油储层实测测井NMR孔隙度进行处理的结果表明：本文提出的方法能够有效地校正孔隙含稠油对实测测井NMR孔隙度的影响,得到地层的真实孔隙度;校正前、后的稠油储层测井NMR孔隙度与常规气驱法测量的岩心孔隙度之间的相对误差由11.19%降低到4.84%.     

渤海J油田储层核磁共振测井孔隙度影响因素分析及校正

渤海J油田沙河街组储层核磁共振（NMR）测井孔隙度和岩心NMR孔隙度均低于岩心氦孔隙度,这种现象影响了NMR测井的应用效果．通过开展岩心NMR实验,对该研究区仪器采集参数、井眼环境以及储层流体性质等因素进行分析,发现造成储层NMR测井孔隙度偏低的主要原因是高矿化度泥浆滤液侵入．基于饱和不同矿化度盐水对T₂谱的影响规律,确定了需要对T₂谱进行形态校正的矿化度下限值,并建立了对应不同矿化度的T₂谱形态校正模型及NMR孔隙度校正方法．应用结果表明,校正后的NMR测井孔隙度与岩心氦孔隙度的平均相对误差从13.56%下降至2.81%,有效提高了NMR测井孔隙度的精度．     

注气驱替煤层气数值模拟

建立一种注气驱替煤层气的双重介质数学模型,考虑注气驱替煤层气中多组分气体渗流、吸附/解吸、扩散及孔隙度和渗透率敏感性等多物理场的耦合,用有限差分方法对数学模型数值求解,并验证模型的有效性.通过实例模拟,对比分析注入CO₂、N₂和70%N₂+30%CO₂提高采收率、产出组分动态及储层物性.计算表明:注入CO₂、N₂及其混合气体均能显著提高煤层气藏采收率,提高程度可达28%以上;N₂在注入后迅速突破产出,而CO₂突破时间较晚;注气后基质的收缩/膨胀效应在孔隙度和渗透率敏感性中起主导作用,CO₂吸附造成孔隙度和渗透率减小,而N₂吸附将增大孔隙度和渗透率.     

利用“神光-Ⅱ”激光装置多路光束叠加直接驱动下的冲击波平面性及稳定性

 利用“神光-Ⅱ”的3路基频光输出及小透镜列阵束匀滑技术，通过优化设计和合理地选择光路组合，实现了多路叠加斜入射的驱动激光, 在靶材料中产生一个650~750μm范围内平面性良好的冲击波，有效地提高了“神光-Ⅱ”输出光束的利用率。同时，利用斜面靶进行的冲击稳定性实验表明，在靶面功率密度分别为3.26×10¹⁴及2.56×10¹⁴W/cm²时，冲击波至少在28.38~55.82和22.13~35.07μm的Al样品厚度内是稳定传播的。     

铝粉粒径对温压炸药爆炸性能及热安定性的影响

为了研究铝粉粒径对温压炸药在有限空间内爆炸能量输出的影响,在温压炸药中分别添加了粒径为40nm、3μm和35μm的3种铝粉。利用爆炸容器进行内爆炸实验,获得了冲击波压力时程曲线,经计算分析得到1.0、1.2和1.5m处的超压和冲量数值,并采用差示扫描量热仪(DSC)研究这3种粒径铝粉对温压炸药热安定性的影响。实验研究结果表明:铝粉粒径对温压炸药在有限空间的爆炸能量有较大影响,含粒径为3μm的样品2在各距离处的超压较样品1提升了6.0%以上,较样品3提升了10%以上;3组样品的热安定性均随着铝粉粒径的减小而降低,活化能最大降幅达31.1%,升温速率接近零时的峰值温度(Tp0)最大降低了11.7℃。     

用PVDF压力计研究未反应JB-9014钝感炸药的Grüneisen参数北大核心CSCD

为了获得未反应JB-9014炸药的Grüneisen参数Γ,在火炮加载平台上对JB-9014炸药进行一维平面冲击实验。实验中,将炸药样品安装于两个铜板之间,两个PVDF压力计分别安装在炸药样品前表面和中部,记录两个位置处的压力随时间的变化历程;将圆形铜板作为飞片安装于弹托前表面,利用火炮加速弹托,使飞片以一定速度撞击样品装置前铜板,前铜板中产生右行冲击波对炸药样品形成一次压缩;随后冲击波在炸药样品/后铜板交界面发生反射,产生左行冲击波对炸药样品形成二次压缩。假设炸药样品的Grüneisen参数Γ为常数,计算不同Γ值下炸药样品前表面和中部压力随时间的变化历程,将不同Γ下的计算值与实验值进行对比,获得了JB-9014钝感炸药Grüneisen参数的最优值,为1.7。     

金属的冲击波温度测量（Ⅳ）——“三层介质模型”及其应用

 重点讨论了非理想界面对利用辐射法测量金属的冲击波温度的影响,建立并给出了“三层介质模型”的热传导方程的普适解析解,分别将该解析解应用于块状金属样品的冲击波温度测量、“热阻模型”以及利用对称夹心装置测量蓝宝石单晶的高压热传导问题;重点研究和讨论了利用块状样品进行金属材料冲击波温度测量的原理和可能性,以及在利用块状样品进行金属材料冲击波温度测量时实验装置设计应该满足的要求。“三层介质模型”的分析表明：只要块状样品与透明窗口之间的间隙尺度小于1.0 μm（最好小于0.5 μm）,则“样品/窗口”界面的温度在大约几十纳秒的时间内即可从尖峰温度衰减到与理想界面温度相当接近的值。根据“样品/窗口”界面的这一热弛豫特性,可以直接利用块状金属样品测量冲击波温度而不必采用镀膜技术。给出了利用块状铁陨石样品和单晶蓝宝石（Al₂O₃）窗口进行冲击波温度测量的初步实验结果,与三层介质模型的预期结果符合得很好。     

用PVDF压力计研究未反应JB-9014钝感炸药的Grüneisen参数

为了获得未反应JB-9014炸药的Grüneisen参数Γ,在火炮加载平台上对JB-9014炸药进行一维平面冲击实验。实验中,将炸药样品安装于两个铜板之间,两个PVDF压力计分别安装在炸药样品前表面和中部,记录两个位置处的压力随时间的变化历程;将圆形铜板作为飞片安装于弹托前表面,利用火炮加速弹托,使飞片以一定速度撞击样品装置前铜板,前铜板中产生右行冲击波对炸药样品形成一次压缩;随后冲击波在炸药样品/后铜板交界面发生反射,产生左行冲击波对炸药样品形成二次压缩。假设炸药样品的Grüneisen参数Γ为常数,计算不同Γ值下炸药样品前表面和中部压力随时间的变化历程,将不同Γ下的计算值与实验值进行对比,获得了JB-9014钝感炸药Grüneisen参数的最优值,为1.7。     

Change of the kinetics of shock-wave deformation and fracture of VT1-0 titanium as a result of annealing

The paper presents the results of measurements of shock-wave compression profiles of VT1-0 titanium samples after rolling and in the annealed state. In the experiments, the pressure of shock compression and distance passed by the wave before emerging to the sample surface were varied. From measurements of the elastic precursor decay and compression rate in a plastic shock wave of different amplitudes, the plastic strain and the corresponding shear stresses in the initial and subsequent stages of high-rate deformation in an elastoplastic shock wave are determined. It is found that the reduction in the dislocation density as a result of annealing reduces the hardness of the material but significantly increases its dynamic yield strengh, corresponding to the strain rate above 10⁴ s^–1. With a reduction in the strain rate, this anomalous difference in the flow stresses is leveled off.     

Ta-10W合金压缩力学性能实验研究

利用MTS材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验装置对非退火状态Ta-10W合金进行了准静态和动态压缩实验,给出了材料的静态压缩屈服强度和应变率在700~3 100 s-1范围内的动态压缩应力-应变曲线,并获得了不同应变率下材料的动态屈服强度。通过对实验结果的分析可以发现,非退火状态Ta-10W合金具有较好的韧性,在所进行的实验中试件表面均未出现可见裂纹;试件材料具有较高的静、动态屈服强度,静态屈服强度达到930 MPa,动态屈服强度在1 GPa以上,在所进行的700~3 100 s-1应变率范围内,材料的动态屈服强度随应变率的增加略有提高。     

高压电脉冲在页岩气开采中的压裂实验研究

基于液电效应原理,采用高压电脉冲放电对模拟岩样及实际砂岩岩样进行了压裂实验研究。脉冲电源最大储能40 kJ/20 kV,放电电流最高可达70 kA。实验结果表明,高压电脉冲能够在岩样中造成非常明显的裂缝,可以在多个方向上造出多条具有一定高度（最大0.32 m）的裂缝,近井筒裂缝无明显的扭曲,裂缝的形态与放电电压、能量及放电次数有关。对模拟岩样压裂后产生的裂缝进行了三维形貌分析,得到裂缝的表面平均粗糙度在0.430~1.075 mm之间,具有一定的导流能力。     

用冲击压缩数据计算物态方程的一种方法——Grüneisen系数最优化

 本文给出了一种用冲击压缩数据计算Grüneisen物态方程参数的方法。它使Grüneisen系数沿实验冲击绝热线的计算值与晶格振动理论的计算值达到最优拟合，给出了23种金属的冷能，冷压公式中的ρ_0K、Q和q以及Grüneisen系数的结果。用这些参数算得的冲击绝热线与实验冲击绝热线之间的平均相对偏差在1%以内。     

Bubble proliferation in the cavitation field of a shock wave lithotripter

Lithotripter shock waves (SWs) generated in non-degassed water at 0.5 and 2 Hz pulse repetition frequency (PRF) were characterized using a fiber-optic hydrophone. High-speed imaging captured the inertial growth-collapse-rebound cycle of cavitation bubbles, and continuous recording with a 60 fps camcorder was used to track bubble proliferation over successive SWs. Microbubbles that seeded the generation of bubble clouds formed by the breakup of cavitation jets and by bubble collapse following rebound. Microbubbles that persisted long enough served as cavitation nuclei for subsequent SWs, as such bubble clouds were enhanced at fast PRF. Visual tracking suggests that bubble clouds can originate from single bubbles.     

纳米多晶铜中冲击波阵面的分子动力学研究

冲击波阵面反映材料在冲击压缩下的弹塑性变形行为以及屈服强度、应变率条件等宏观量, 还与冲击压缩后的强度变化联系. 本文使用分子动力学方法, 模拟研究了冲击压缩下纳米多晶铜中的动态塑性变形过程, 考察了冲击波阵面和弹塑性机理对晶界存在的依赖, 并与纳米多晶铝的冲击压缩进行了比较. 研究发现: 相比晶界对纳米多晶铝的贡献而言, 纳米多晶铜中晶界对冲击波阵面宽度的影响较小; 并且其塑性变形机理主要以不全位错的发射和传播为主, 很少观察到全位错和形变孪晶的出现. 模拟还发现纳米多晶铜的冲击波阵面宽度随着冲击应力的增加而减小, 并得到了冲击波阵面宽度与冲击应力之间的定量反比关系, 该定量关系与他人纳米多晶铜模拟结果相近, 而与粗晶铜的冲击压缩实验结果相差较大.     

Effect of Small Preliminary Deformation on the Evolution of Elastoplastic Waves of Shock Compression in Annealed VT1-0 Titanium

The evolution of an elastoplastic waves of shock compression in VT1-0 titanium in the as-annealed state and after preliminary compression is measured. A preliminary strain of 0.6% and the related increase in the dislocation density are found to change the deformation kinetics radically and to decrease the Hugoniot elastic limit. An increase in the preliminary strain from 0.6% to 5.2% only weakly changes the Hugoniot elastic limit and the compression rate in the plastic shock wave. The measurement results are used to plot the strain rate versus the stress at the initial stage of high-rate deformation, and the experimental results are interpreted in terms of dislocation dynamics.     

Investigation of Plasma Parameters in a Magnetoplasma Compressor

The article presents the results of experimental investigations that were carried out at the Center for Science and Technology Development in Belgrade (Yugoslavia) and pertained to the plasma streams generated by a gasdischarge magnetoplasma compressor (MPC). The integral characteristics of the discharge, the dynamic parameters of a compression flux, and the concentration of the plasma electrons in the magnetoplasma compressor have been determined. The distinguishing features of the discharge afterglow from the volume of a vacuum chamber for a long time after the termination of the discharge current have been investigated.     

基于电化学-热耦合模型研究隔膜孔隙结构对锂离子电池性能的影响机制

隔膜孔隙结构对锂离子电池性能具有重要的影响,本文提出了可准确描述充放电过程中锂离子电池内部复杂物理化学现象的电化学-热耦合模型,发现该模型较文献中模型的计算结果更接近实验测试数据.利用该模型探讨了隔膜孔隙率与扭曲率分别对锂离子电池性能的影响规律,发现减小孔隙率或增大扭曲率,电池输出电压、最大放电容量和平均输出功率均不断降低,电池表面温度和温升速度均不断升高;当孔隙率减小或扭曲率增大到一定程度时,放电初期电池输出电压均会出现先下降后回升的现象,且孔隙率越小或扭曲率越大,其下降的幅度越大、速度越快,回升所需时间也越长;要确保其不低于截止电压,隔膜扭曲率必须小于临界扭曲率(其下降至最低点刚好等于截止电压时的隔膜扭曲率).综合分析了放电过程中电池内部各电化学参量和产热量的动态分布规律,发现隔膜孔隙率和扭曲率主要影响放电末期电极膜片内部电化学反应以及其他放电时刻电解液中有效Li~+扩散(传导)系数.     

Shock compression of [001] single crystal silicon

Silicon is ubiquitous in our advanced technological society, yet our current understanding of change to its mechanical response at extreme pressures and strain-rates is far from complete. This is due to its brittleness, making recovery experiments difficult. High-power, short-duration, laser-driven, shock compression and recovery experiments on [001] silicon (using impedance-matched momentum traps) unveiled remarkable structural changes observed by transmission electron microscopy. As laser energy increases, corresponding to an increase in peak shock pressure, the following plastic responses are are observed: surface cleavage along {111} planes, dislocations and stacking faults; bands of amorphized material initially forming on crystallographic orientations consistent with dislocation slip; and coarse regions of amorphized material. Molecular dynamics simulations approach equivalent length and time scales to laser experiments and reveal the evolution of shock-induced partial dislocations and their crucial role in the preliminary stages of amorphization. Application of coupled hydrostatic and shear stresses produce amorphization below the hydrostatically determined critical melting pressure under dynamic shock compression.