储层含水条件下致密砂岩/页岩无机质纳米孔隙气相渗透率模型

页岩及致密砂岩储层富含纳米级孔隙,且储层条件下页岩孔隙(尤其无机质孔隙)及致密砂岩孔隙普遍含水,因此含水条件下纳米孔隙气体的流动能力的评价对这两类气藏的产能分析及生产预测具有重要意义.本文首先基于纳米孔隙内液态水及汽态水热力学平衡理论,量化了储层孔隙含水饱和度分布特征;进一步在纳米孔隙单相气体传质理论的基础上,考虑了孔隙含水饱和度对气体流动的影响;最终建立了含水饱和度与气相渗透率的关系曲线. 基于本文岩心孔隙分布特征,计算结果表明:储层含水饱和度对气体流动能力的影响不容忽视,在储层含水饱和度20%的情况下,气相流动能力与干燥情况相比将降低约10%;在含水饱和度40% 的情况下,气相流动能力将降低约20%.      

多尺度波致流非饱和孔隙介质波传播理论研究

弹性波在非饱和孔隙介质中传播时,孔隙流体会发生宏观Biot流、微观喷射流以及由于孔隙流体不同(气、液双相)导致的介(中)观流.将非饱和孔隙介质等效为含液相孔隙流体的背景介质中嵌入含气相孔隙流体的包裹体,在非饱和双重孔隙介质模型基础上,引入微观喷射流,建立了包含宏观、微观和介观三种尺度波至流的非饱和孔隙介质波传播方程.数值分析表明该模型可以更好地预测更宽频带内的波速频散和衰减.     

多孔材料中应力波的传播

针对多孔泡沫混凝土实验应力应变曲线的基本特点,提出并建立了一种可以考虑孔隙压实过程的材料本构模型及其数学形式.通过典型算例,分析了应力波在多孔材料中传播的耗散效应,指出多孔材料中的孔隙在被压实过程中能有效吸收应力波能量、降低应力波强度,在引起应力波衰减的诸因素中,孔隙压实所起的作用更大更显著.     

利用多元回归分析研究水驱油效率的微观影响因素

主要目的是通过岩心驱油实验和扫描电镜实验,研究驱油效率的主要微观影响因素.取大庆油田不同渗透率级别天然岩心,首先进行室内实验,确定岩心的水驱采收率.而后对进行了驱油实验的岩心进行处理,进行电镜扫描实验,通过统计分析颗粒、孔隙、喉道等参数,分析其分布特点.再利用多元回归分析,建立岩心水驱采收率与岩心孔隙微观参数的关系.通过结果分析可以看出,孔喉比、形状因子对采收率的影响最大,是低渗透油田水驱采收率低的主要原因.     

热局部非平衡条件下含柱形空洞横观各向同性饱和多孔介质的热应力分析

提出了一个热局部非平衡条件下横观各向同性多孔介质的弹性力学模型,研究了含柱形空洞的无限大多孔介质在冷对流边界条件下的孔隙压力和固相热应力.应用Laplace变换反演法数值分析了热局部非平衡及材料的各向异性对孔隙压力和固相热应力的影响.结果表明:孔隙压力和固相热应力随着横向热膨胀系数的增大而显著增大,而弹性模量的各向异性对孔隙压力和固相热应力的影响则是微弱的.同时,结果还证实了在Biot数为中等值范围内,热局部非平衡效应是非常明显的.     

海洋沉积物孔隙水硫化物浓度与pH值的拉曼定量分析可行性实验研究（英文）

海洋沉积物孔隙水是研究海洋环境、地质与生物地球化学等问题的重要信息载体。高度还原的缺氧孔隙水普遍含有大量的溶解态硫化物(H_2S和HS)。这些硫化物既是孔隙水调查的重要研究对象也关系到另一重要地化参数-pH值。成分逸散、化学平衡破坏使传统非原位分析方法测定的海洋沉积物孔隙水硫化物浓度和pH值具有不确定性,难以反映原位地化信息。深海原位激光拉曼技术为解决这一问题提供了新的手段。孔隙水硫化物在拉曼光谱曲线上表现为位于2 550~2 620 cm~(-1)的明显拉曼重叠峰,包括H_2S的HS伸缩峰(2 592 cm~(-1))和HS~-的H-S伸缩峰(2 572 cm~(-1))。本研究在实验室条件下(25℃,0.1 MPa)对基于内标定法的H_2S与HS~-拉曼光谱定量分析进行了可行性研究,证实该技术可行且精度良好。H_2S与HS~-作为一组共轭酸碱对,其浓度比与pH值呈函数关系。通过配制不同pH值的含硫化物溶液并进行拉曼光谱分析,发现这一关系在拉曼光谱上表现为特征拉曼重叠峰形态和H_2S,HS~-分峰强度的规律性变化,即硫化物拉曼光谱参数与溶液pH值之间存在一定的耦合关系。基于谱峰分解和相关分析,提出了一种全新的含硫化物孔隙水pH原位测定方法。可测定硫化物拉曼重叠峰可分辨情况下的孔隙水pH,在本研究中为6.11~8.32,涵盖了已知的绝大多数孔隙水pH值范围。该研究为获取海洋沉积物孔隙水的高保真数据提供了新的技术参考。     

双层SiO2包覆Fe3O4复合材料的制备及其染料吸附性能

采用改进的Stober法合成了多孔结构的双层SiO₂包覆Fe₃O₄复合材料,利用TEM、XRD、VSM和氮吸附-脱附实验对其结构与性能进行分析,进而研究其对染料的吸附性能。研究结果表明,双层SiO₂包覆Fe₃O₄复合材料的比表面积和磁饱和强度分别为308 m²·g^-1和45.5 emu·g^-1;当罗丹明B的初始浓度从25 mg·L^-1提高到250 mg·L^-1时,复合材料对其饱和吸附量从24.0 mg·g^-1增大到112.4 mg·g^-1,而亚甲基蓝的初始浓度从25 mg·L^-1提高到500 mg·L^-1时,对其饱和吸附量从22.0 mg·g^-1增大到235.1 mg·g^-1;随着溶液pH值增大,复合材料对罗丹明B的饱和吸附量增加,而对亚甲基蓝的饱和吸附量变化不明显;温度在20~40 ℃范围内复合材料的吸附量较大。     

高温焙烧草木灰-钢渣-膨润土复合材料渗储特性实验研究

为解决天然膨润土渗透性差,直接作为吸附固化剂去除土壤重金属离子污染物效率低的问题,本文优化了草木灰、钢渣和膨润土配比,高温焙烧改性制备一种新的复合材料,并进行了改性膨润土复合材料试件的渗储实验。实验结果表明:改性膨润土复合材料既能高效净化污水,对水中浓度为10mol/L的Cu²⁺的去除率达到98%以上,又具良好的渗储作用,其渗透率上限是天然膨润土渗透率的105倍,污水通过改性膨润土的渗流速度与压力梯度呈正指数变化的非达西渗流;渗透率随含水率的增加呈负指数变化规律,由于渗流过程受水体中固体沉淀污染物的影响,渗透率随渗流时间的增加而减小,在吸湿和脱湿过程中,含水率随时间呈双线性变化规律。     

地铁吸声材料的吸声性能和流阻测定

制备了以陶粒为骨料的多孔状地铁吸声材料.研究不同的陶粒粒径及级配,水灰比,水泥掺量以及掺和料对材料吸声性能和流阻的影响.结果显示:提高小陶粒的掺量,减小水灰比,减少水泥用量以及掺入一定的掺和料(膨胀珍珠岩,硅灰)对提高材料的吸声性能是有利的.材料的流阻不是越大越好,获得最佳吸声性能和强度的材料时,有一个最佳流阻值,为1,475 Pa·S/m3.该样品的组成为25;水泥(质量分数,下同),75;大尺寸(2.4～4.8 mm)陶粒,外加4.2 g减水剂,水灰质量比为0.3,外掺膨胀珍珠岩占骨料的5;,硅灰占水泥的12;.