页岩气超临界吸附机理及模型

页岩气吸附机理和模型的研究对于页岩气地质储量计算和开发方案编制等具有重要意义.结合低温氮气吸附实验和高压甲烷等温吸附实验,对龙马溪组页岩的微观孔隙结构和超临界吸附特征进行了分析.结果表明,孔隙体积和比表面积主要受中孔(2~200 nm)控制;在压力较大时(10 MPa),页岩过剩吸附量随着压力增大而降低.4种常用吸附模型的对比分析表明:对于微孔充填方式,D-A模型的拟合效果要优于D-R模型;对于单层吸附方式,L-F模型的拟合效果要优于Langmuir模型.结合孔隙体积分析结果,通过两种假设,证明了甲烷不是以单一的微孔充填或者单分子层吸附方式在页岩中进行吸附的,推测其吸附机理为微孔充填和单分子层吸附并存.并基于该吸附机理,建立了页岩气超临界吸附新模型——DA-LF模型.新模型比4种常用模型具有更好的拟合效果,并可以分别计算出微孔和中孔的吸附量.计算表明微孔充填吸附量比单层吸附量大,占总吸附量的76%左右.这表明页岩气超临界吸附机理可以进一步深化为:微孔充填为主、单分子层吸附并存.     

页岩气开发中的几个关键现代力学问题

伴随着现代信息技术的发展,现代力学的研究进入了一个新的阶段.本文将钱学森先生介绍的现代力学概念赋予了新的内涵,概括了现代力学的研究主体、研究方法和主要研究方向.从拉格朗日方程出发,按照表征元的物理变量和积分区域的几何表述,对计算力学的基本方法进行了分类,提出了通过实验和数值模拟共同获得介质的力学参数、研究介质力学特性和行为的思路和方法,在此基础上建立了表征元(计算单元)的积分——微分方程,体现了现代力学基本理论框架的特点.表征元的材料特性、力学行为以及由表征元构成的宏观介质全场运动规律均是现代力学的重要研究内容.现有材料实验目的是获得抽象为连续介质的材料应力应变关系和材料强度,而现代力学可以突破这个限制,通过多变量测量并结合数值模拟获得材料的特征和演化规律.在现代力学中全场解可以由数值计算获得,并由监测结果校核.通过与丰富的监测结果比较,数值模拟不可信的问题会逐步化解.页岩气开发的关键问题是研究地下页岩在各种条件下的破裂演化规律.页岩气开发新方案的技术路线应该是现代力学先行,以避免盲目在工程尺度上进行方案论证;借助现代力学可以打破水力压裂技术的局限性,探索新的技术方案.主要理论研究包括以下几个方面:(1)在认识表征元破裂度、渗透性演化的基础上,寻求关联性的理论表述方法;(2)研究体破裂度的渗流场、破裂场以及颗粒的相互作用规律;(3)时空全尺度模拟需要从理论上研究新的力学模型,其中包括借用岩体表征元破裂度和灾变破裂度的概念,实现破裂场与材料渗透性关联;(4)由流量、井口压力曲线计算出的岩体破裂参量可以被页岩气的产量校核,从而为提出新的工程方案、指导工程施工提供可参考的技术指标.     

关于中国页岩气持续开发工程科学研究的一点认识

正北美发生的一场页岩气革命,使商业化、大规模生产页岩气成为现实.近年来,我国页岩气开发也有了成功的实例,引起了我国政府、工业界、科学界和工程界的广泛兴趣.页岩气的成功开发基于两个技术:水平井技术和水力压裂技术.对油气界来说,水平井技术并不新,例如,在海洋油气开发中经常被使用.但页岩气开发所     

页岩气渗流数学模型

针对页岩气藏流体运移机理复杂、传统模型难以准确描述的难题,本文综合考虑页岩气在孔隙中的黏性流动、Knudsen扩散以及吸附气的表面扩散和因岩石变形引起的滑移分别建立自由气和吸附气扩散方程,建立页岩气在基质与裂缝中的渗流数学模型,并采用非线性非平衡Langmuir吸附理论分析页岩气渗流过程中的解吸附机理.通过数值模拟方法研究了不同流动机制对页岩气产量的影响,结果表明,吸附气的表面扩散与滑移对页岩气产量的影响均在0.1%以下,可以忽略;黏性流动与Knudsen扩散主导页岩气的渗流;非平衡吸附速率对页岩气产量影响较大,吸附速率越大,产量越大.本文建立的模型能较好地揭示页岩气的复杂渗流机理,并为页岩气藏的开发提供了科学基础.     

流域生态安全评价关键问题研究

从评价对象、评价内容和评价方法等方面分析了流域生态安全评价的关键问题,指出流域生态安全评价应以人为主体对象,在流域、生态系统等不同层次上开展动态评价;提出流域生态安全评价不仅要考虑功能安全,而且要考虑结构安全,在评价方法上,要从压力-状态-响应3个方面进行评价,以全面、综合和及早地反映流域的生态安全状况.在此基础上,以云南纵向岭谷区为例,建立了包括结构指标、功能指标和压力与状态响应指标在内的流域生态安全评价指标体系,对纵向岭谷区的生态安全状况进行了综合分析评价.     

特深科学钻探的关键问题

科学钻探是当今世界各大国竞相开展的科学探索活动.超过万米孔深的特深钻探更是堪比宇航难度的大科学工程,也是"上天、下海、入地、登极"四大人类科学梦想中难度最大、迄今进展最慢的科学工程.本文探讨了特深钻探的主要难题,并提出了今后攻克这些难题的基本思路.     

人造金刚石晶体生长机理和提高质量座谈会

在毛主席革命路线指引下,在批林整风运动推动下,人造金刚石晶体生长机理和提高质量座谈会由一机部主持于1973年6月19—27日在郑州召开。参加会议的有工厂、科研单位和高等院校等几十个单位的代表共98人。会议学习了马、恩、列、斯和毛主席有关科学技术工作的部分论述,畅谈了我国人造金刚石发展的大好形势,总结交流了近几年人造金刚石生产、科研和探讨人造金刚石晶体生长机理的经验,明确了研究方向,组织协调了近期科研任务。     

海洋资源的开发和保护

随着近代科学技术的发展、人口的增加和陆地资源的减少,人们开始把注意力转向海洋这个巨大的资源宝库。而海洋资源的开发和利用,必将对人类社会的政治和经济产生重大的影响。     

宇宙探测和开发狂想曲

凡天体都向外发射电磁波。波长从短到长依次为ｙ射线、ｘ射线、紫外线、可见光、红外线和射电波（即无线电波）。天体的状态不同,发射不同的电磁波。在古代,人们只能用肉眼观察星星。１７世纪初发明可见光望远镜后,给宇宙探测带来了一次飞跃。肉眼只能看到约４５００颗星星,小型望远镜则可看到２００万颗,而现代望远镜能分辨几十亿个光点。２０世纪３０年代射电望远镜诞生后,开辟了探测宇宙的射电窗口,带来了又一次飞跃。航天技术则可把望远镜送入太空,避开地球大气层的影响,使可见光望远镜的观测范围扩大近４００倍．分辨力提高１…     

页岩气组分模型产能预测及压裂优化

我国页岩、致密油气等非常规油气的储量极大,非常规油气的开发对保障国家能源安全有重要的意义.准确模拟预测非常规油气的流动行为是经济高效开采的关键.不同于常规油气,页岩气在地层中存在滑脱效应以及吸附现象,为准确描述此类机理和现象,本文在以非结构PEBI网格为主的混合网格的基础上建立了组分数值模型,并对气体组分比例、吸附作用以及滑脱效应对产能的影响进行了分析.同时,对国内某页岩气藏水平井的压裂进行了优化.结果表明,页岩气产量随裂缝数量的增多以及裂缝半长的增长而增加,但当裂缝数量达到一定数量,裂缝半长达到一定长度时,产量的增加不再明显.因此,为使页岩气的经济效益达到最大化,应合理布置裂缝数量及裂缝半长.     

土木工程施工项目管理中关键问题的探讨

我国的土木工程施工项目管理方法较落后,改革开放以来特别是近年来,我国的工程建设和建筑业发展非常快,在发展过程中,土木工程施工项目管理也存在不少问题,为此施工企业一直研究探讨施工项目管理的新方法.文章针对土木项目管理中存在的问题,对其关键问题进行了研究,并提出了施工项目规范管理的主要措施.     

氢冶金的发展历程与关键问题

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下,以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点,梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”,铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷,转变为以降低碳排放为重心,再到以净零碳排放为最终目标,逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看,长流程产钢量占90%,高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径,而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看,全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。     

氢冶金的发展历程与关键问题

在“双碳”(碳达峰碳中和)战略背景下,以氢代碳的氢冶金成为钢铁企业优化能源结构和工艺流程、实现绿色低碳可持续发展的有效途径之一。以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》的通过为时间节点,梳理和追溯了氢冶金的发展历程。从“以煤代焦、以气代焦”到“以氢代碳、以氢减碳”,铁矿石冶炼工艺由以减少焦炭和焦煤依赖为初衷,转变为以降低碳排放为重心,再到以净零碳排放为最终目标,逐渐形成高炉富氢冶炼和全氢直接还原工艺两大技术路线。从目前中国钢铁生产结构以及降碳目标来看,长流程产钢量占90%,高炉炼铁碳排放占比大、基数大。高炉低碳冶炼是规模化实现中国钢铁工业低碳的重要路径,而高炉富氢冶炼对“双碳”过渡时期的炼铁工业应用具有重要意义。从未来钢铁行业发展及能源结构转变来看,全氢直接还原工艺是实现钢铁行业净零碳排放的重要路线。发展氢冶金的关键问题包括如何解决绿色经济化制氢和安全规模化用氢。     

股骨头坏死针刀治疗机理和方法研究

本研究重点解决:用针刀医学技术治疗股骨头无菌性坏死机理和操作方法。针刀治疗股骨头无菌性坏死是通过针刀对髋关节囊、关节囊韧带、股骨颈的骨膜和髋关节相邻周边组织切割分离铲拨松解可以产生轻微创伤、出血、局部组织释放创伤因子,激发人体自我修复重建反应,激活成骨细胞造骨功能,加速新骨生成,促进新血管和神经终端组织再生与重建,使局部组织血流加速,改善血液供应和神经营养状况,阻止坏死进一步发展,使股骨头坏死区域再血管化,为坏死组织吸收和为新骨再生爬行替代过程创造条件。在充分理解针刀医学技术治疗股骨头无菌性坏死机理后,根据病人实际综合情况设计治疗方案。早期坏死可治愈,中、晚期能减轻痛苦、降低致残等级和提高生活质量,免除开刀的痛苦和难以承受高额手术费用。     

股骨头坏死针刀治疗机理和方法研究

本研究重点解决用针刀医学技术治疗股骨头无菌性坏死机理和操作方法.针刀治疗股骨头无菌性坏死是通过针刀对髋关节囊、关节囊韧带、股骨颈的骨膜和髋关节相邻周边组织切割分离铲拨松解可以产生轻微创伤、出血、局部组织释放创伤因子,激发人体自我修复重建反应,激活成骨细胞造骨功能,加速新骨生成,促进新血管和神经终端组织再生与重建,使局部组织血流加速,改善血液供应和神经营养状况,阻止坏死进一步发展,使股骨头坏死区域再血管化,为坏死组织吸收和为新骨再生爬行替代过程创造条件.在充分理解针刀医学技术治疗股骨头无菌性坏死机理后,根据病人实际综合情况设计治疗方案.早期坏死可治愈,中、晚期能减轻痛苦、降低致残等级和提高生活质量,免除开刀的痛苦和难以承受高额手术费用.     

保卫和开发海洋的福星

据国家海洋局国家卫星海洋应用中心透露,2020年前,我国将发射8颗海洋系列卫星,其中包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海洋监测卫星系列（又叫海陆雷达卫星）,形成对我国全部管辖海域乃至全球海洋水色环境和动力环境遥感监测的能力。同时,也加强对我国黄岩岛、钓鱼岛以及西沙、中沙和南沙群岛全部岛屿附近海域的监测。目前,我国已发射3颗海洋卫星,包括2颗海洋1号系列水色卫星和1颗海洋2号系歹U海洋动力环境卫星,实现了对包括黄岩岛在内的南海海域的海洋环境观测监测。     

沼气能源的开发和利用

沼气的发生,是自然界普遍存在的一种现象。在水塘、阴沟、粪坑和一切有机废水积聚的地方,都经常有这种气体产生。早在三十年代,我省有些村镇就已开始利用沼气。当时我国有个名叫罗国瑞的人,在上海开办了中华国瑞天然瓦斯库总行,在四川办过沼气技术培训班。至今在我省内江、宜宾地区还有三十年代建造的沼气池的残迹。     

宇宙开发的现状和未来

从1957年苏联发射世界上第一颗人造地球卫星——“卫星”一号开始,至今已经历二十余年。这期间,苏美两国在宇宙开发方面进行了激烈的竞争,相继进行了对月球、金星等的探测和载入宇宙飞船的实验等。同时,在科学探测方面有很多新发现。并在实用性人造卫星方面也有长足的进步:已开始利用国际通信卫星组织的通信卫星进行国际电话及电视的空间转播;利用气象卫星的录像进行电视天气预报等。这充分说明,宇宙开发与人类切身利益密切相关。因此,世界各国竞相开展宇宙空间活动。自美国载人登月飞行的阿波罗计划完成之后,又开始     

太阳能技术的利用和开发

太阳能技术的利用和开发ＷｉｌｌｉａｍＨｏａｇｌａｎｄ著朱鋐雄译太阳能技术将允许来自太阳的辐射为人类提供无污染的廉价的燃料和电力。地球表面每年从太阳光线中接收到的能量大约是地球上已知的煤、石油、天然气和铀矿中所储存能量总和的１０倍。这个能量等于世界上人...