非牛顿流体在多孔介质中渗吸现象的研究

基于分形理论,研究非牛顿Bingham流体在多孔介质中渗吸现象,得到Bingham流体在多孔介质中的渗吸高度与渗吸累积质量的分形解析表达式.研究结果表明,屈服应力越大,达到平衡时渗吸高度越小,累积质量也越小,这与实际物理现象相吻合.在渗吸的初期阶段,Bingham流体在多孔介质中渗吸速度比较大,然后逐渐减小直至达到平衡高度.渗吸初期如果不考虑重力因素.若Bingham流体屈服应力τ0=0,则流体在多孔介质中渗吸累积质量与渗吸时间平方根呈线性关系.     

新建天平铁路六盘山隧道进口涌水处置技术探讨

以天平铁路六盘山隧道为例,针对隧道进口涌水问题,在分析涌水原因基础上,提出“以抽排为主,小导管四周封堵,强化支护”的综合处置方案,指导了隧洞施工,为类似工程施工提供参考.     

低分功能型聚合物相渗曲线特征研究及现场应用

采用低分功能型、增黏性能更好地低分功能型聚合物是聚合物驱提高原油采收率的重要攻关方向之一。通过大量的岩心实验,测定了低分功能型聚合物驱在各种不同条件下的相渗曲线,并与普通聚合物驱进行了对比。结果表明,低分功能型聚合物驱与普通聚合物驱的相渗曲线具有相似的变化规律,随聚合物溶液浓度、岩心渗透率的增加,残余油饱和度明显减少;但等渗点下含水饱和度有所增大(向右移动),油水两相跨度增大。由于低分功能型聚合物在分子链上引入了功能性单体,在低渗透岩心上的驱油效果要好于普通聚合物,并不是聚合物的分子量越大驱油效果越好,还与聚合物的分子构型相关。     

页岩储层渗吸特性的实验研究

页岩含有大量黏土矿物,遇水会导致页岩中黏土矿物水化、膨胀,为研究页岩吸水特性及探究页岩气井返排率的影响因素。开展了页岩动态渗吸及静态渗吸实验;并对实验结果进行了详细的分析。研究表明:页岩水化作用主要发生在页岩与水或水基溶液接触的表层附近,液体侵入深度十分有限;不同的液体介质下页岩的吸水能力各不相同;页岩吸水量由表面水化吸水量、渗透水化吸水量和毛管吸水量组成,而且水化吸水量基本无法排出,在一定程度上降低了页岩气井压裂液的返排率;相同的成藏条件下页岩的渗透水化吸水量及表面水化吸水量相同;页岩水化能力及压裂效果是影响返排率的主控因素。     

太湖流域平原水文试验区降雨产流过程特征研究

为研究太湖流域平原地区降雨产流特征,选取金坛水文试验区开展降雨产流过程观测,提取影响次降雨产流的特征要素,剖析典型蓄满、超渗产流案例中的产汇流过程。结果表明：试验区以蓄满产流机制为主,超渗产流现象较少。长历时小雨强条件下试验区产流过程可分为补给土壤水、填洼和排水沟出流、全面出流、雨止消退4个阶段。排水沟出流阶段径流系数小,以排水沟面积承接雨水出流为主;全面出流阶段为蓄满条件下的超渗产流,雨强阈值约0.1mm/min,径流系数大。前两个产流阶段在短历时强降雨中同时发生。若全面出流阶段土壤尚未蓄满,则仍有较大比例雨水入渗,属传统意义上的超渗产流;若土壤已蓄满,则为蓄满条件下的超渗产流。     

异常高压致密气藏两相渗流数值模拟技术

异常高压致密气藏压力系数高、孔隙结构及渗流机理复杂,相渗曲线随压力发生改变,导致利用常规相渗曲线的测试结果已不能正确反映地层条件下的气水渗流规律,预测的开发指标好于实际生产的结果。因此,需要研究地层条件下的相渗曲线,探讨异常高压致密气藏两相渗流规律。结合气藏高温、高压的特性,研制了异常高压致密气藏岩心驱替装置(120 MPa、150℃),回归了36块岩心归一化的岩心相渗端点与压力的关系,建立了异常高压致密气藏两相渗流数学模型及数值模型。研究结果表明,在异常高压条件下,束缚水饱和度降低,流动阻力增大,采收率降低,开发效果变差。     

Ti3SiC2/TiC复合材料的制备及力学性能研究

弓网系统中,各种类型的受电弓滑板承担着传输电能的重要功能,其严酷的工作条件对受电弓滑板材料的性能提出了非常苛刻的要求。目前最主要的受电弓滑板有：粉末冶金滑板,纯碳滑板和浸金属碳滑板。其中碳滑板材料性能较好但价格昂贵,粉末冶金滑板材料价格便宜,但性能明显逊于前者。Ti3SiC2/TiC是一种兼具陶瓷与金属性质的新型材料,与碳滑板材料相比,其电阻率低,且具有良好的抗氧化性和自润滑减摩性,因此Ti3SiC2/TiC将可能成为一种工艺简单、成本更低、而性能则更高的新型受电弓滑板材料。本研究以Si、Ti和C为原料,利用熔渗反应烧结技术制备出Ti3SiC2/TiC复合材料,研究结果表明,制备样品的弯曲强度与硬度分别达到 423MPa~564MPa 和169~249HB。同时,本文对Ti3SiC2/TiC复合材料的断裂机理进行了研究。     

奥氏体不锈钢离子渗N组织及性能

采用辉光离子渗N技术对奥氏体不锈钢球阀进行表面氮化处理,改变其表面结构,提高表面耐磨性.选取三组离子渗N的温度,分别为400、440、480 ℃,渗N时间设置为12 h.采用扫描电镜、光学显微镜、X射线衍射仪、维氏显微硬度计和材料表面综合测试仪对渗N改性层的表面形貌、截面形貌、显微硬度和耐磨性进行测试.结果表明:离子渗N技术可以大幅提高奥氏体不锈钢的硬度和耐磨性.渗N温度为400 ℃时,渗N改性层最薄,耐磨性最差,480 ℃时渗N改性层最厚、耐磨性最好.     

一维水平自发渗吸无因次模型及其数值解

对影响渗吸特征的油藏参数进行归整, 导出考虑毛细管回压的一维自发渗吸问题无因次模型。该模型选取水相归一化饱和度和无量纲压力作为主未知变量, 毛管压力函数只在模型的一个偏微分方程中出现, 便于数值求解。在求解该模型的全隐式守恒型差分格式中, 对两邻点间饱和度函数取平均饱和度下的值, 就可以得到该问题的数值解。通过对幂律型相对渗透率和毛管压力曲线情形下此模型数值解的讨论, 指出前人关于一维不可压自发渗吸问题解析解所用的假设条件只对纯逆向渗吸有一定的适用性。通过多个同逆并发渗吸算例, 得到油藏参数变化对渗吸动态特征影响的初步认识。     

水泥潜入方式对淤积砂土的减渗效果影响

运用将水泥稀浆潜入河床淤积砂土的方式,构造室内河床淤积砂土的3种不同模拟入渗试验,揭示了不同水泥潜入方式对河床淤积砂土的阻渗作用和减渗效果。研究结果表明,水泥稀浆的3种不同潜入方式,对河床淤积砂土均有一定的阻渗作用和减渗效果;在新开偏砂性土渠或河道中,3种潜入方式减渗效果为:延时12h供水同时供水即时供水;延时12h供水潜入方式的减渗效果较稳定,减渗率可达30%左右;在已有蓄水土渠中,比较适合采用同时供水鼓气潜入水泥的方式,减渗效果可达10%以上;加大水泥添加量可以在一定程度上增加水泥在砂土基质中的潜入量,但添加量对减渗效果的增强贡献有限。研究结果可以为削减地表污染物通过地面水入渗进入地下水环境提供支撑。