高海拔列车上列车员脑组织氧饱和度的无创检测

研究青藏铁路车厢内供氧是否能减轻缺氧对列车员脑组织的损伤。采用自主开发的近红外组织氧无损监测仪检测了在低海拔(平均海拔0.5～2.0km)路段和车厢内供氧的高海拔(平均海拔3.0～5.0 km,车厢内氧浓度维持在23%～25%)路段的列车员脑组织氧饱和度(rSO2),同时用脉搏血氧仪无创检测列车员指端脉搏血氧饱和度(SpO2)。高海拔路段同低海拔路段相比,rSO2平均下降3.6%,SpO2平均下降3.7%。这表明:车厢内供氧缓解了高原缺氧,但因个别列车员脑组织rSO2仍显著下降,所以对青藏铁路列车员的脑保护仍待研究。     

Non-invasive measurement and validation of tissue oxygen saturation covered with overlying tissues

In this paper, the biological tissue oxygen saturation （rSO2） is obtained non-invasively and in real time based on near infrared spectroscopy （NIRS） using two emitting wavelengths and two detectors, where the tissue is covered with overlying tissues. Our group developed an NIRS oximeter based on the above principle independently, and validated it using liquid tissue model calibrations and animal experiments. The results indicate that （1） in the normal range of tissue oxygen saturation （40-70%）, the rSO2 measured by NIRS is accurate enough and little influenced by the background absorptions （such as the absorption of water） and overlying tissues （such as fat）; （2） during cerebral hypoxia and recovery of three piglets, there is excellent correlation （p 〈 0.001） between cerebral rSO2 and jugular venous oxygen saturation （SjO2）, meaning that the rSO2 can be indicated by the SjO2 to a large extent; during the death of the three piglets induced by heart beat stopping, cerebral rSO2 decreases continuously to significantly low levels （〈25%） because cerebral blood supply does not exist any more. All the above results are of explicit physiological importance.     

高海拔列车上列车员脑组织氧饱和度的无创检测

研究青藏铁路车厢内供氧是否能减轻缺氧对列车员脑组织的损伤。采用自主开发的近红外组织氧无损监测仪检测了在低海拔(平均海拔0.5～2.0km)路段和车厢内供氧的高海拔(平均海拔3.0～5.0km,车厢内氧浓度维持在23%～25%)路段的列车员脑组织氧饱和度(rSO2),同时用脉搏血氧仪无创检测列车员指端脉搏血氧饱和度(SpO2)。高海拔路段同低海拔路段相比,rSO2平均下降3.6%,SpO2平均下降3.7%。这表明:车厢内供氧缓解了高原缺氧,但因个别列车员脑组织rSO2仍显著下降,所以对青藏铁路列车员的脑保护仍待研究。     

术后认知功能障碍与脑氧饱和度及血浆β-淀粉样蛋白的关系

研究目的：探讨腹腔镜胰体尾切除术患者术后认知功能障碍（POCD）的发生与脑氧饱和度（rSO2）及血浆β-淀粉样蛋白（Aβ）水平的相关性。创新要点：POCD的发生机制与rSO2及Aβ有一定的相关性;rSO2较基础值下降的最大百分数（rSO2,%max）〉10.2%有可能发生POCD,因此,rSO2监测可能是预测POCD发生的有效工具;Aβ可能是发生POCD敏感的生化预警指标。研究方法：择期行腹腔镜胰十二指肠切除术患者50例,于术前1天和术后7天分别行简明精神状态量表（MMSE）、数字广度、数字符号、循迹连线、词汇流畅性（VFT）和单词辨认神经心理测验。分别于麻醉诱导前（t0）、气腹开始前（t1）、气腹120 min（t2）、气腹240 min（t3）、气腹480 min（t4）、气腹结束（t5）及术毕24 h,抽取颈内静脉血3 ml,采用酶联免疫法（ELISA）方法测定Aβ含量。术中利用近红外光谱技术（NIRS）连续监测rSO2,并计算术中rSO2平均值（rSO2^-）、术中rSO2最小值（rSO2,min）和rSO2,%max。重要结论：POCD的发生与rSO2及Aβ有关;危险因素可能有老年、低教育水平、较高基础体温、rSO2下降、CO2蓄积、血浆Aβ升高等;rSO2监测有可能是POCD的有效预测工具之一;Aβ有可能是发生POCD敏感的生化预警标志物之一。     

微生物驱相对渗透率曲线测定

为了进一步加强对微生物驱油过程及其后续水驱油的多相渗流规律和驱油机理的认识,采用稳态法成功测得了中一区Ng3油藏条件下(温度69℃和压力10 MPa)注微生物(AB-1菌和AB-2菌)前和注微生物后油水相对渗透率曲线.对比分析了注微生物前后岩心的束缚水饱和度、残余油饱和度、绝对渗透率和相对渗透率的变化特征.实验结果表明:与注微生物前相比,注微生物后岩心的束缚水饱和度增大,残余油饱和度明显减小,而岩心的绝对渗透率变化不大;等渗点明显右移,含水上升率明显减缓;两种菌均能较大幅度提高原油采收率,其中,AB-1菌提高采收率平均为8.7%,AB-2菌平均为9.2%.     

储层条件下砂岩岩心驱替实验方法研究

岩石电性数据是油田含油饱和度和储量评估的关键参数,实验方法对岩石电性数据测定的准确性具有很大影响.在储层条件(储层温度、压力)下,采用常规法和隔板法两种驱替方式,对玉门油田某区8块砂岩样品进行岩心驱替实验.实验结果表明,相对于常规法,隔板法能够使岩心达到更低的束缚水饱和度;常规驱替方法会产生末端效应,岩心内饱和度分布不均匀,隔板法可以避免末端效应;在同一饱和度状态下,隔板法测得的岩心电阻率、电阻率系数和饱和度指数n低于常规驱替方法测得的数据,不同驱替方式造成的流体分布形式的差别是导致实验结果不一致的原因.虽然隔板法能够得到较好的岩石电性数据,但是实验周期比较长.     

用近红外光谱检测人体组织氧含量

为防止病人因组织缺氧而产生各种临床并发症 ,需要检测病人的组织氧。红外组织氧含量检测技术是一种新的无损检测技术 ,相对于脉搏氧饱和度检测 ,可以检测局部人体组织的氧合状况。用自行设计的近红外组织氧含量检测仪 ,进行了前臂阻断实验、婴儿脑氧实验和肌氧实验。检测中考虑了近红外传感器与人体的耦合 ,合理选择了光源与检测器的距离以及检测器的数目。用该仪器测量结果与生理变化相符。结果表明 :近红外方法可以实时无损地检测人体组织的氧合状况     

基于核磁共振技术的储层含油饱和度参数综合测试方法

含油饱和度是储层评价的一个重要参数,各类含油饱和度参数的准确测试是储层评价的基础。为了综合性分析储层各类含油饱和度参数,基于核磁共振技术,进行了核磁共振三次测量实验、油驱水和水驱油离心实验,得到了同一块岩样各类含油饱和度参数的准确值,包括原始含油饱和度、剩余油饱和度、可动油饱和度、剩余可动油饱和度等。实验结果表明,23块岩样的原始含油饱和度平均值为70.16%,可动油饱和度平均值为41.49%,剩余油饱和度平均值为52.97%,剩余可动油饱和度平均值为24.30%。说明该储层原始含油饱和度较高,储层含油性较好,储层原油可动用性很好,剩余油挖潜潜力较大。各类含油饱和度参数的综合测试方法的提出,改变了之前把这些含油饱和度参数单独测试分析的现状,为油田剩余油的挖潜和制定下一步的开发措施提供了理论基础。     

可穿戴血氧芯片的抗运动干扰算法与电路设计

针对可穿戴血氧芯片因运动干扰而使准确度受限的问题,提出一种基于加速度传感器的自适应抗运动干扰算法并进行了电路设计.根据三轴加速度信号判断运动幅度,当运动较微弱时,采用自适应滤波(AF)算法消除运动干扰,提取特征参数,计算血氧饱和度;当运动较强烈时,采用改进型离散饱和度变换(IDST)算法,比较不同离散饱和度下参考信号与加速度信号的相关性,相关系数最大时的离散饱和度即为血氧饱和度.所设计的芯片采用SMIC 180 nm工艺实现,算法电路的测量误差在2%以内,整个抗运动干扰模块的电路面积为0.31 mm2,最高时钟频率可达到56.4 MHz,满足可穿戴应用的需求.     

致密砂岩储层饱和度指数n计算方法研究

致密砂岩储层孔隙结构复杂,连通性差,孔隙中流体分布不均匀,由传统方法求取阿尔奇公式中的饱和度指数n存在较大误差,使测井计算的含油饱和度精度降低。以目标区储层岩电实验资料为依据,研究发现I-Sw关系在双对数坐标系下实验数据点比较分散,且在Sw=90%存在明显的拐点,饱和度指数在目标区储层中不是固定值。在前人研究成果的基础上,结合配套的核磁共振实验,分析了饱和度指数n的影响因素。其中储层孔隙结构对饱和度指数n的影响占主要因素,孔隙结构越复杂,其值越大。针对其主控因素,结合核磁共振T2谱采用多元回归分析法建立饱和度指数的计算模型,力求使计算的饱和度指数尽可能逼近实际值,以保证利用Archie公式计算的含油饱和度具有较高的准确性。     

光学参量对空间分辨漫反射探测距离的影响

为完善生物组织光学参量测量系统以及实验手段提供理论依据,本文基于双点源Delta-P1近似漫反射光学模型,推导了光学参量对反射率的灵敏度解析表达式,研究了光学参量的变化对探测距离的影响。研究结果表明:1)在强吸收的情况下,宜采用近距离(ρ<2mm)测量;2)μs变化的情况下,可选取在Sμ′s(ρ0)=0的探测距离ρ0附近测量组织的吸收情况;3)高阶参量γ对组织漫反射光分布的影响在光源附近(ρ<1.0mm)比较明显(极值大于30%),因此有必要在光学模型中引入散射相函数的高阶参量。     

用近红外光谱技术实现生物组织含氧量的无损检测

为了实现利用近红外光谱技术进行生物组织氧合无损检测, 引入了光在强散射介质中的吸收定律,利用 Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ 方法计算了光子在组织中的迁移路径长度。在此基础上设计了双波长反射式近红外组织氧合变化监护仪。通过组织液体模型和人体骨骼肌含氧量检测的实验,证实了其有效性。     

黄土反压饱和法及其在动强度试验中的应用研究

在黄土动参数研究中,黄土的饱和度是极其重要的影响因素之一.黄土具有结构性和湿陷性,不容易达到较高饱和度,并且饱和时间不宜过久.饱和黄土动三轴试验中,黄土的饱和度及饱和时间会对实验结果产生重要影响.以美国MTS 810土动三轴试验机为实验平台,进行黄土反压饱和法实验.探究黄土饱和过程中孔隙水压力与孔隙水压力系数B值、B值与饱和度之间的关系.研究表明:运用反压饱和法,可以在2~3 h内使原状黄土达到极高的饱和度;试样饱和度达到80%~100%时,饱和度与孔压系数B值呈指数函数关系,B值达到0.85可以认为试样达到完全饱和;饱和度与抗剪强度之间存在线性关系,与达到破坏时的轴向应力峰值存在线性关系.     

应用高压半渗透隔板法测得的毛细管压力数据评价地层伤害程度

使用高压半渗透隔板法测得的毛细管压力数据在实验室内可以系统地评价地层伤害的程度。该方法是利用阈压的相对变化及毛细管压力和残余润湿相饱和度的变化,测定不同处理液对岩芯的伤害程度。该研究结果可用于实验室内筛选油田常用的钻井液、完井液与增产液系列和优选各种处理液的浓度。     

火山岩束缚水饱和度核磁共振测量方法

束缚水饱和度是油气储层计算储量、分析产出流体类型的关键参数.火山岩储层具有岩性多样、孔隙结构复杂、非均质性强等特点,必须通过对全直径岩心进行分析,才能获得比较准确的束缚水饱和度.常规方法分析全直径岩心束缚水饱和度,存在测试周期长、样本难以获取以及可能产生黏性指进等问题.采用核磁共振技术结合离心实验技术,用小岩心测量得到的可动流体T<,2>截止值标定全直径岩心T<,2>谱,进而得到全直径岩心束缚水饱和度的实验新方法,解决了常规方法测试存在的问题.对比核磁共振方法与驱替实验所得全直径岩心束缚水饱和度.结果表明,对均质性较好、不含裂缝或微裂缝的火山岩岩心,核磁共振方法与驱替实验测量得到的结果吻合较好;对含有裂缝或微裂缝的火山岩岩心,核磁共振方法由于避免了指进现象,测得的束缚水饱和度不受裂缝、微裂缝的影响.     

钙的流动注射-吸收光度法测定

本文提出了一个流动注射-吸收光度测量钙的方法。它的基础是钙离子在锌试剂存在下与双(2-氨基乙氧)乙烷四乙酸锌络合物的交换反应。当试剂浓度为Zincon 2.O×10~(-4)M,ZnEGTA4.O×10~(-4)M时,可测定4—32ppm的钙。进样速率为100试样/小时;吸收峰高重现性良好。用此法分析合成水样,准确度令人满意;分析天然水样所得的结果与原子吸收法测得值一致。     

M地区水淹层含水饱和度的计算

以M地区测井、实验、试油等资料为研究基础,采用电阻率相对值技术,建立含水饱和度解释模型,避开了地层混合液电阻率的求取.探讨了研究区两种含水饱和度计算方法的应用过程,计算结果表明电阻率相对值法计算的含水饱和度与岩心分析饱和度匹配较好.实际应用表明,该模型效果良好,为M地区饱和度计算提供了一种行之有效的方法.     

基于核磁共振和压汞实验的储层束缚水饱和度计算方法

 为了准确计算新疆某地区砂岩储层的束缚水饱和度,从6口井中分别选取142块砂岩样品进行了核磁共振实验和压汞实验测量。根据核磁共振实验结果,采用T2谱面积比值法、称重法、谱系数束缚水截止值（SBVI）法和统一T2截止值法分别求取束缚水饱和度,认为称重法和T2谱面积比值法更佳,适用于建立研究区储层的束缚水饱和度模型。在核磁共振实验基础上,考察了压汞实验所得到的束缚水饱和度的适用条件,结果表明：对于孔隙度小于15%、渗透率小于1×10-3μm2的样品,6.897×10-3MPa的驱替压力可以将可动水驱替干净,在压汞实验得出的毛管压力曲线上所对应的此驱替压力下的含水饱和度为实际的束缚水饱和度;对于孔隙度大于15%、渗透率大于1×10-3μm2的岩样,6.897×10-3MPa的驱替压力可将部分束缚水驱出,此驱替压力下的含水饱和度不是实际的束缚水饱和度。对于中、高、孔渗储层,利用储层油水密度差所产生的浮力等于毛细管压力这一条件,在纯油层段转化成合适的储层驱替压力,在毛管压力曲线上读取此驱替压力下的含水饱和度即实际的束缚水饱和度。     

莺歌海盆地DF区高温高压带高含水及低含气饱和度天然气藏成因分析

利用超高压流体相态分析系统测定不同温度、压力条件下天然气中凝析水的含量,利用半渗透隔板实验测定不同物性储层样品的最大含气饱和度,结合实际地质资料,分析莺歌海盆地DF区高温高压带气藏中水的来源、气藏较高含水饱和度及较低含气饱和度的原因。结果表明:甲烷气相中凝析水的含量随温度的增高而增加,随压力的增高反而降低,实验最高温度、最高压力条件下(180℃、130 MPa)甲烷气中凝析水的摩尔分数仅占整个气相体系的1.51%,说明高温高压条件下气藏中凝析水含量并不高,高温高压带气藏产出的水主要是孔隙水,凝析水不是主要的;储层含气饱和度主要与储层物性和是否发育隔层有关,储层物性变差,其最大含气饱和度迅速降低,非(或差)渗透性隔层的存在也会使气藏纯气段含气饱和度降低。莺歌海盆地DF区高温高压带天然气藏较高含水及较低含气饱和度的主要原因是低渗储层和隔层发育,而不是高的凝析水含量。     

电导率张量测量及仪器设计

岩石电各向异性以电导率张量表征,实验室中多采用四极法与六极法测得岩石电导率,但难以一次实验完全获得电导率张量的9个分量,若多次实验易造成较大的测量误差.为此本文基于文献研究成果,针对方样岩芯设计电导率张量测量仪,该方案也适用于柱塞岩芯.通过氮气驱替完全水饱的岩芯,温控系统和围压控制系统控制岩芯夹持器内部的温度和压力,可运用上位机控制电极测量不同含水饱和度时岩芯电导率张量的9个分量.该仪器亦可用于柱塞岩芯的岩电实验,通过测得的电导率数据,确定阿尔奇公式的未知系数.通过理论与实验数据分析,验证了该电导率张量测量仪设计方案的可行性.