磁场处理对CaCl_2溶液中水分子结构的影响

为了探究磁场用于水处理的机理,该文从分子有序度以及氢键生成-破坏的热力学平衡角度综合研究磁场对CaCl2溶液中水分子结构的影响。选取0.5 T的固定磁场将溶液以一定流速循环通过,检测溶液的表面张力以及核磁共振(NMR)氧核的半峰宽,计算表面熵值以及自由水分子比率的变化。实验结果表明:随磁化时间的增加表面张力和熵值减小,半峰宽增加,自由水分子的比例降低;磁化后液体有序度增加,分子间氢键作用增加,水分子团簇的平均尺寸增大;循环磁化会改变CaCl2溶液的水分子结构。     

附加应力场和滤失作用下页岩水力压裂开裂机理

为了研究含有天然微裂隙和层理的页岩储层在压裂液产生的滤失和附加应力场共同作用下的开裂机理,采用复变函数保角变换方法修正了传统附加应力场解析解,基于最大拉应力强度理论,通过解析分析比较储层基质、天然裂隙和层理的复杂应力状态及相应的强度,得出水力压裂主裂纹遇天然裂隙或层理后的开裂机理和扩展方向.基于莫尔强度理论分析讨论被裂纹穿过后的储层次裂纹形成机理.结果表明:水力压裂主裂纹尖端拉应力集中,发生张性破坏;被主裂纹穿过的天然裂隙或层理在附加应力场和压裂液产生的滤失作用下发生剪切破坏,形成滑动次裂纹;附加应力场增大裂纹附近的最小地应力、降低裂纹附近的最大地应力,不利于储层次裂纹的形成;降低排量、增加压裂作用时间,提高裂纹附近储层孔隙压力,降低有效应力,可促进储层次裂纹的形成.     

多种因素下的滤失速度计算模型

本文在研究前人大量滤饼试验结果的基础上提出了一种更加精确的滤失速度计算模型。该模型考虑了裂缝中流体滤失的三个区(滤饼、侵入、油藏)的真实压降、流体拈度、缝中剪切速度、侵入区前沿移动等多种因素的影响。该模型可用于水力压裂、前置液酸压设计中滤失速度的计算。     

碳酸铵溶液作用下红黏土工程特性试验

农业用地长期受化肥污染,其工程性质发生改变。通过直接剪切、一维固结以及变水头渗透试验,分别研究了不同浓度碳酸铵溶液作用下红黏土的抗剪强度、压缩性以及渗透性。试验结果表明:随着碳酸铵溶液浓度的增大,红黏土的黏聚力和渗透性均增大,而同级荷载作用下的破坏强度、内摩擦角以及压缩模量则减小。利用双电层理论,计算不同浓度碳酸铵溶液浸泡后红黏土表面结合水膜厚度,并分析红黏土工程性质的影响机理。碳酸铵溶液改变土体结合水膜厚度,是影响红黏土强度、压缩性和渗透性的根本原因。     

碱溶液侵蚀下高庙子膨润土膨胀变形的变化规律

为研究高庙子钠基(GMZ01)膨润土在碱性孔隙水长时间侵蚀下膨胀变形的变化规律,将GMZ01膨润土与1mol/L的NaOH溶液混合密封放置一定预定时间进行化学反应后,将其制成压实试样于蒸馏水中进行膨胀变形试验,发现试样的膨胀性能随碱性孔隙水作用时间的增加而减小.通过对不同反应时间的膨润土试样进行矿物成分分析,发现膨润土中蒙脱石含量随反应时间的增加而逐渐减小,而长石等矿物含量逐渐增大,表明在NaOH溶液长期作用下蒙脱石被逐渐溶解生成非膨胀性的长石等矿物,进而导致膨润土膨胀性能逐渐衰减.基于膨胀分形模型对碱性溶液混合试样的膨胀变形试验数据进行整理分析,发现不同反应时间试样的蒙脱石孔隙比与考虑了孔隙水渗透吸力的有效应力之间均符合统一的e_m-p_e分形关系,表明被NaOH溶液溶蚀后试样的膨胀变形衰减主要是受蒙脱石含量减小的影响,而蒙脱石的其他性质变化较小.     

高磷赤铁矿采用CaCl_2气化脱磷的试验研究

对高磷赤铁矿在烧结过程中添加CaCl2气化脱磷进行热力学分析,并通过微型烧结试验对影响气化脱磷率的因素进行研究。结果表明,在烧结过程中添加CaCl2可以使高磷赤铁矿中的P元素以PCl3气体形式随烧结废气排出;气化脱磷率受配碳量、加热温度、CaCl2加入量、矿石碱度等因素影响;当配碳量为4%、加热温度为900℃、CaCl2加入量为1.36%、通过添加白灰使矿石碱度增加到1.2时,脱磷率可以达到18.3%。     

基于离散裂缝网络模型的陆相页岩超临界CO2压裂滤失特征

鄂尔多斯盆地延长探区陆相页岩裂缝网络发育,超临界CO_2的黏度极低,滤失性极强,准确计算CO_2滤失量对压裂设计有重要意义。相对于双重介质模型,建立的离散裂缝网络模型可以考虑不同裂缝密度、尺寸、角度等分布特征。使用山西组页岩的储层参数分析了不同天然裂缝参数对CO_2滤失速度的影响,最后使用YYP1-1井的实际泵注程序和实时微地震数据对模型进行了验证。结果表明,裂缝密度、尺寸与CO_2滤失速度呈正相关,水力裂缝方位角与天然裂缝方位角垂直时滤失速度最大,裂缝角度分布范围较大时滤失速度也更大,预测的滤失速度与实际注入速度相差较小。     

刍议膨润土吸蓝量试验方法的改进

膨润土是1898年美国地质学者Knight在美国佐治亚州怀俄明发现的一种类似肥皂状以蒙脱石为主要成分的天然优质黏土,主要杂质矿物是石英、长石、高岭土、云母、沸石等。蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸盐矿物,层间阳离子可与水溶液中呈一价的阳离子进行交换。根据蒙脱石层间阳离子的不同,主要分为钠基膨润土和钙基膨润土两大类及镁基和氢基膨润土。亚甲基蓝是一种极性分子,它在水溶液中产     

膨润土对溶液中Cu~（2＋）离子的吸附作用

膨润土对溶液中Ｃｕ￣（２＋）离子的吸附量随样品中蒙脱石的含量、可交换性阳离子容量以及母液的初始浓度而变化，当母液浓度增加到一定数值后，吸附量达到极限值，不再随母液浓度的增加而变化。膨润土对Ｃｕ￣（２＋）离子的吸附等温线属Ⅰ类吸附等温线，且符合Ｌａｎｇｍｉｕｒ吸附等温方程。     

溶液环境对TiO2悬浮体系微滤过程的影响

以硫酸法生产钛白过程中TiO2的回收与分离为应用背景,研究离子强度、pH值对陶瓷膜微滤过程的影响,并结合陶瓷膜表面性质、颗粒表面性质以及颗粒粒径变化等测定,试图从陶瓷膜和颗粒表面性质两方面分析有关现象.结果表明,离子强度、pH值对TiO2悬浮体系的陶瓷膜微滤过程的影响与颗粒电性质变化引起的分散状态改变有关,同时也与陶瓷膜表面性质变化有一定关系.     

膨润土-红黏土混合土对NaCl溶液的渗透试验研究

针对不同质量配比的膨润土-红黏土混合土压实样,开展不同浓度的NaCl溶液渗透试验;基于扩散双电层理论和土颗粒微观结构,分析溶液浓度对不同质量配比混合土渗透系数的影响机理;根据试验结果,建立混合土渗透系数与膨润土掺量(质量分数)的函数关系式。研究结果表明:混合土的渗透系数随着膨润土掺量的增加而降低,膨润土的加入明显提高了混合土的防渗和化学阻滞能力;随着溶液浓度提高,红黏土的絮凝程度增加,渗透系数降低;掺入质量分数为20%的膨润土后,随着溶液浓度提高,混合土扩散双电层被压缩,渗透系数相应增大。     

电场作用下的十字流膜滤

针对普通十字流膜滤中膜滤速率低下问题，试验研究了附加电场下的十字流膜滤，实验观察了电泳迁移作用使膜面沉积层消失的过程及膜滤中的电渗流，并从理论上分析了附加电场使膜滤速率大幅度提高的机理。     

基于PIV技术的高吸力下压实膨润土径向劈裂试验研究

基于粒子图像测速(PIV)技术,采用饱和盐溶液蒸汽平衡法控制试样的吸力,对具有不同吸力的压实膨润土进行了 一系列的径向劈裂试验.在径向压缩过程中用高速相机和Davis8.0采集软件拍摄图像,用PIVview2C软件得到试样径向压缩过程中裂隙开展情况和位移矢量场,同时结合其扫描电镜微观(SEM)试验进行了机理分析.试验结...     

干寒区冻融循环作用下原油对土壤渗透系数的影响

本文针对冻融循环作用下,原油污染土壤后渗透系数的变化规律展开研究。首先对研究区井田的土壤原状样做变水头试验;然后在可程式恒温恒湿试验箱进行冻融循环试验,循环温度为-20℃—40℃,循环次数为6次,测其渗透系数。实验结果显示,土壤原状样的渗透系数为1.76×10-4 cm·s-1,而当原油进入土壤之后,表现为进入土壤中的原油的量与渗透系数的大小呈负相关;经冻融循环后原状样的渗透系数变为4.36×10-4 cm·s-1,此时的渗透系数是原状样的2.47倍;当污染浓度超过1.20%之后,原状样渗透系数略大于冻融样,主要是冻融过程中伴随着土壤内部结构及土的粒径变化,原油渗透进入新形成的骨架孔隙,使原油中部分成分与土壤中的有机质发生反应,形成新的各式颗粒或胶结物,堵塞渗透通道,进而使得渗透系数略小于原状样。试样冻融循环之后,土壤的渗透系数维持在1×10-5 cm·s-1左右,表明试样经冻融循环一定次数后,使得土壤的渗透系数维持在1—2个数量级之间变动。研究成果可为该地区土壤修复提供依据。     

基于差分法及试验联合确定非饱和土渗透系数的方法

非饱和土渗透系数是随体积含水量变化的一个复杂变量,难于通过试验直接获取,实际工程中主要采用经验公式,难免与实际存在不符.提出了基于一维垂直渗流控制方程差分求解及非饱和渗透性试验联合确定非饱和土渗透系数的新方法.首先利用有限差分法对一维垂直渗流控制方程进行离散,获得基于差分格式的非饱和土渗透系数表达式;然后通过试验获得土样饱和渗透系数、土水特征曲线以及不同位置处体积含水量随时间变化的关系曲线,通过Matlab编程将以上各参数代入离散后的差分格式,即可得到非饱和土渗透系数随含水量的变化值.将该方法得到的渗透系数与VG模型求出的渗透系数进行对比,两者误差较小,说明本文提出的确定非饱和土渗透系数的新方法具有一定的可靠性.     

抗温抗盐聚合物降滤失剂的研制及其作用机制

针对当前国内外超高温水基钻井液滤失性及高温稳定性调控难点,新研制出抗240℃高温、抗盐聚合物降滤失剂HTP–1。热重分析表明,HTP–1分子链热解温度达320℃以上,热稳定性强;在各种钻井液基浆中的降滤失作用评价结果表明,HTP–1在钻井液中具有优异的抗高温(240℃)抗盐(饱和)、抗钙(0.5%)降滤失作用,优于国内外同类产品。通过吸附实验、粒度分布测量、胶体稳定性测试和泥饼压缩性测试等手段,探讨了HTP–1的降滤失作用机理:(1)在粘土颗粒上的吸附量大且吸附牢固,受矿化度、pH值和温度的影响小;(2)老化(240℃/16 h)前后均能明显改善泥饼可压缩性,降低其渗透率;(3)增强钻井液体系的胶体稳定性,改善其中的颗粒粒径级配。     

CaCl_2对NaCl胁迫下酸枣幼苗内源激素含量的影响

本文以酸枣幼苗为试验材料,研究了NaCl胁迫下外源CaCl_2对酸枣幼苗4种内源激素(ABA、GA_3、IAA、ZT)含量的影响。结果表明:在NaCl胁迫下,5、10、20 mmol/L CaCl_2处理降低酸枣幼苗叶中ABA含量,增加GA_3、IAA、ZT的含量和IAA/ABA、GA_3/ABA、ZT/ABA的比值; 5、10、20 mmol/L CaCl_2处理可以降低酸枣幼苗根中ABA含量,增加GA_3、IAA的含量和IAA/ABA、GA_3/ABA的比值,5、10、20 mmol/L CaCl_2处理下根中ZT含量在12 h以后小于对照,20 mmol/L CaCl_2处理下根中ZT/ABA的比值在48 h以后小于对照;适当浓度(5～10mmol/L) CaCl_2能减缓NaCl胁迫对幼苗造成的伤害,提高酸枣幼苗对NaCl胁迫的适应能力。     

H_2O_2和NaOH溶液作用下珍珠腐蚀和结晶的研究

用扫描电镜（ＳＥＭ）观察了珍珠以及用１０％Ｈ２Ｏ２和１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ溶液腐蚀后珍珠样品的横断面和纵剖面形貌。１０％Ｈ２Ｏ２酸性溶液对珍珠从晶界开始并沿晶界形成腐蚀坑。在碱性溶液中,珍珠由于角质蛋白质的降解而被腐蚀,腐蚀也是沿晶界形成腐蚀坑。珍珠表面存在结晶现象,横断面上生成疏松多孔结构并在该结构上生长宝石花状、叶片状以及颗粒状晶体。纵剖面上没有疏松多孔结构。结果表明,珍珠文石晶片结构和成分不均匀性,以及蛋白质在ＣａＣＯ３形核结晶过程中起着引导作用。     

CaCl_2对NaCl胁迫下酸枣幼苗抗逆生理指标的影响

为了探究Ca Cl2对Na Cl胁迫下酸枣幼苗生理指标的影响。本研究以酸枣水培幼苗为试验材料,研究了Ca Cl2对Na Cl胁迫下酸枣幼苗叶片H2O2、O2-含量,根系活力,地上和地下部分可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、As A、DHA、GSH、GSSG的影响。结果显示:与对照相比,Na Cl胁迫下酸枣幼苗叶片H2O2、O2-大量积累,地上和地下部分可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸升高,As A、DHA增加,根系活力、GSH减小,GSSG先升后降。与Na Cl胁迫相比,营养液中加入Ca Cl25 d时,幼苗叶片H2O2、O2-积累减少较明显,根系活力增加显著且与其它时间组相比增加最大,是Na Cl处理的2.57倍,地上和地下部分可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、GSH含量均显著升高(P0.05)且与其它时间组相比增加最大,分别是Na Cl处理的17.42%、26.24%、16.57%、61.63%、18.02%、22.63%、12.24%、62.24%;与Na Cl胁迫相比,营养液中加入Ca Cl23 d时,地上和地下部分As A、DHA、GSSG含量显著升高(P0.05)且与其它时间组相比变化较大,分别为Na Cl处理的51.79%、26.01%、7.49%、53.96%、17.71%、2.37%。外源Ca Cl2可缓解Na Cl胁迫对酸枣幼苗的伤害,从而增强幼苗对盐胁迫的适应性。     

ZnCl2溶液平均活度系数测定方法的改进

本文以物理化学实验“ＺｎＣｌ２溶液平均活度系数测定”为研究对象，对实验方法和数据处理方法提出了改进，取得了理想效果。