周期性压力对T型微管内二元流体混合效果的影响

在微流动领域经常涉及到试剂的混合问题,但是在微设备中,雷诺数Re低,流体趋向于形成层流,很难发生有效的混合.通过对微管内流体施加周期性压力使流速随时间呈周期性变化可以有效促进微流动混合.运用格子Boltzmann方法模拟了T型微管内流体的流速随时间呈正弦曲线变化而导致的混沌现象.结果发现,混沌混合的效果取决于两流体流速的相位差、流速的变化周期和系统的雷诺数Re.     

塔北西部岩浆热液–地层水流体系统及碳酸盐岩储层的成岩作用响应

通过对塔北地区多个碳酸盐岩露头的深入研究,认为该区域碳酸盐岩依次经历了硅化→热液白云石化→方解石化3个主要的后期成岩作用改造。通过对包裹体、同位素及稀土元素地球化学的研究,发现硅化流体具有高温度、高盐度特征;热液白云石化流体具有相对基质白云石明显的Eu正异常以及更高的轻重REE的分异度,而对方解石化流体的平衡水的计算可知,δ18OSMOW主要分布在+5.5‰～+12‰区间内,与岩浆热液流体的同位素值相一致。综合分析认为,存在岩浆热液对塔北地区碳酸盐岩的后期成岩改造。此外,通过对各露头碳、氧、锶同位素等的分析发现,后期成岩流体具有复杂性和叠加性,存在有机碳的影响以及大气淡水、壳源富87Sr地层水的混溶。岩浆活动为热液循环提供了大量的热源,异常的热事件驱动成岩流体进行广泛的循环流动,对碳酸盐岩地层进行热液成岩改造,同时岩浆热液也为成岩流体提供了诸如Si,REE等物质组分。晶洞内大量石英、硬石膏的发现说明研究区域的碳酸盐岩经历了广泛的酸性溶蚀作用,具有岩浆活动背景的开启性断层发育带成为有利的勘探靶区。     

基于移动变长倒立摆的四足机器人对角支撑的稳定性控制

四足机器人系统复杂,运动自由度多,其动态稳定性一直是机器人控制领域的难点与热点。为使四足机器人能够在复杂多样的自然环境中运动自如,针对四足机器人特殊的对角双足支撑动态稳定性问题进行探究。将足式机器人简化为可移动变长倒立摆模型,对其进行运动学和动力学分析,设计了一种运动稳定控制算法,使四足机器人能在对角双足支撑的情况下保持稳定,在受到外力的干扰时可自动调整,并再次恢复到平衡稳定状态。以搭建的四足仿狗机器人为实验平台,开展了对角支撑的平衡实验,实验结果表明四足机器人能够在对角支撑下精确控制自身的稳定,验证了该控制算法的可行性,为后期四足机器人动态稳定性行走奠定重要基础。     

湖北铁山鱼嘴状石香肠构造形成过程研究

湖北铁山麻雀脑地区石香肠构造的香肠体颈部发育有不同形态的鱼嘴构造.通过对该地区鱼嘴构造的几何形态和岩石学特征的研究,推断出该地区鱼嘴状石香肠构造的形成经历了以下五个阶段:(1)围岩热接触变质;(2)角岩脆性断裂;(3)热液充填裂隙;(4)楔裂;(5)撑开.在此基础上,测得了该地段原岩的变质热峰为400℃左右,热液活动的温度为 100～200℃,从而获得该构造形成的温度条件.在鱼嘴状石香肠构造形成的过程中,角岩经历了由脆性向韧性的转化;大理岩在宏观上显韧性,微观上处于脆-韧性转换状态.流体的渗入降低了岩石的坚硬性,有利于鱼嘴构造的形成.     

磁流变液阻尼器控制转子突加不平衡响应的特性

建立了磁流变液阻尼器-单盘悬臂柔性转子系统突加不平衡响应的计算模型,理论分析了转子系统的突加不平衡响应特性,提出了抑制突加不平衡瞬态振动的方法。     

柴北缘陆相页岩压裂返排液水化学和同位素特征

为陆相页岩压裂返排液污染含水层的精准识别,依托柴北缘第1口陆相页岩气勘探井——柴页1井,对比分析页岩气开发区背景地下水、压裂返排液和常规油田卤水(COB)的水化学和同位素特征,探讨压裂返排液污染含水层的标识.研究结果表明:①柴北缘地区极度干旱的气候条件、含水层矿物组成以及陆相页岩的沉积环境,导致海相页岩气田常用的返排液识别指标,如Cl-、溶解性总固体、水化学类型、主要离子比值和氢氧同位素等均不适用于该区陆相页岩返排液的识别标识;②柴北缘地区常规和非常规油气的共同开采现状,使C1/C1-5、δ13 C-CH4等页岩气化学和同位素指标不适用于页岩压裂返排液的溯源标识;③返排液中δ11 B和87 Sr/86 Sr的分布范围与浅层地下水和COB均不重叠,有较大的可区分空间,是返排液污染浅层地下水的潜在识别指标.研究成果可为中国北方页岩气开发的环境影响评价及相关环境立法提供指导建议,促进中国北方页岩气勘查开发工作的环境友好进行.     

一类可压缩非牛顿流解的爆破准则

利用反证法研究一类真空可压缩非牛顿流体,给出了其强解的爆破准则.即当时间t趋于临界时间T*时,若速度的导数是有界的,则该局部强解关于时间可以延拓成整体解.特别地,允许初始密度含有真空的情形.     

模拟材料损伤的移动元胞自动机法

根据非均匀材料的细观特征,从质点运动学出发,建立了描述细观非均匀材料破坏的移动元胞自动机(Movable Cellular Automata)法的动力学动基本模型,根据弹塑性小变形理论对元胞对的运动和受力进行分析,建立移动元胞自动机法的本构模型。利用此模型计算了非均匀ZrO2陶瓷材料在冲击载荷下的破坏和断裂过程,得出模拟试样的应力应变曲线。     

核磁共振可动流体实验最佳离心力确定新方法研究

在核磁共振实验中,一般通过高速离心的方法来区分可动流体和束缚流体,为了准确的测试可动流体饱和度,需要确定一个最佳离心力。传统的最佳离心力标定方法需要多次离心,并且离心力只能间断增加,改进的方法通过matlab数据拟合可以减少离心次数,并将该离心力-含水饱和度拟合曲线中,满足斜率为-69/500的点的纵坐标作为最佳离心力;更进一步地通过岩心理想毛细管模型,推出离心力与孔渗数据之间的理论关系,结合该理论关系与已经建立的最佳离心力标定方法,得到最佳离心力与孔渗数据之间的拟合曲线。该曲线给出了核磁可动流体饱和度实验中最佳离心力与岩心孔隙度和渗透率之间的函数关系,使最佳离心力可以通过岩心孔渗数据确定。     

南堡油田防塌钻井液技术研究

本文详细介绍了南堡油田的基本地质条件。并且在室内实验研究的基础上,首先初步确定了适用于南堡油田的两种防塌钻井液体系——氯化钾-聚合醇钻井液淡水体系和氯化钾-聚合醇钻井液海水体系,并进行了钻井液抗温性、抑制性及滤失性的评价。实验结果表明,这两种体系均具有良好的抑制性和润滑防塌性能,配伍性好,可有效地抑制地层坍塌,从而起到保持井壁稳定的作用,适用于现场应用。