水力压裂解析模型裂缝扩展参数敏感性分析

水力压裂形成复杂裂缝网络是致密储层油气开采的重要技术,掌握水压裂缝扩展机理是控制压裂行为和优化压裂效果的关键.水压裂缝动态扩展行为涉及储层岩体、注入压裂液、压裂实施工艺等方面,其中水力压裂扩展时间、压裂液流体动力粘度系数、压裂液流体注入流速、储层岩石剪切模量成为决定裂缝扩展长度和裂缝开度的重要因素.本研究采用KGD、PKN两类等高解析模型对主控因素的参数敏感性进行分析,直观、快速、可靠地获得水压裂缝扩展长度、张开度动态演化行为的量化数值.研究发现,压裂持续开展过程中水压裂缝扩展长度呈线性增长、开度逐渐趋于稳定,高流体动力粘度导致裂缝难扩展、形成较大裂缝开度,通过增加压裂液流体注入流速可同时增加裂缝扩展长度和开度,较高的岩石剪切模量将降低水压裂缝的开度.通过对比两类解析模型在不同参数下的水压裂缝扩展结果,分析压裂参数与裂缝扩展的相关性和敏感系数,讨论水力压裂解析模型的裂缝扩展参数敏感性.     

自黏附、近红外光响应水凝胶的制备及药物释放性能研究

水凝胶是一种亲水的三维网络结构,具有良好的生物相容性,可为细胞的迁移生长提供良好的支撑结构,常被用为细胞或药物的载体。然而,传统水凝胶缺乏对外界刺激的响应行为,难以实现在时间和空间上管理药物的释放。本文通过制备聚多巴胺-聚吡咯(PDA-PPy)纳米粒子,并嵌入聚丙烯酰胺/聚(异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)(PAM/P(NIPAm-co-AAc))水凝胶网络中,制备了具有近红外光响应的黏附水凝胶,并对其拉伸性能、黏附性、NIR药物可控释放性能进行了讨论。结果表明：1)当PDA-PPy-PAM在水凝胶中的含量增加时,水凝胶的延伸比率呈现先增加(从3倍提高到5倍)后减小的趋势,而水凝胶的断裂应力呈现逐渐下降的趋势(从60 kPa减小到30 kPa);2)所制备的水凝胶对玻璃、塑料和人体皮肤等物体表面可形成良好的黏附效果;3)水凝胶的NIR光热转换率受PDA-PPy纳米含量的影响,且随纳米粒子含量增加而提高,当纳米含量为1.8 wt%时,水凝胶在NIR下辐射10 min后,温度可达到45 ℃左右;4)载有四环素的水凝胶在NIR辐射下,其药物释放量逐渐提高(120 min后,达到55%左右的释放),而未被NIR辐射的水凝胶的药物释放量只有5%,且在揭取一段时间释放的药物溶液用于抗菌实验,结果表明水凝胶在NIR辐射40 min所达到的药物浓度,可达到90%以上的抗菌效率,NIR辐射时间增加至120 min的药物量可达到约100%的抗菌效率。