中国石油大学学报(自然科学版)

地质与勘查工程

  • 牛庄洼陷沙四上—沙三下亚段细粒沉积岩成分与纹层结构的关系

    王冠民;白玉;蒋龙;张云蛟;孟维新;任敏华;熊周海;

    湖相细粒沉积岩的纹层发育,但纹层的厚度、密度、连续度等结构特征变化很大,这些变化与细粒沉积岩的沉积环境密切相关。利用图像分析的手段,对牛庄洼陷沙四上—沙三下亚段细粒沉积岩纹层的厚度、密度、侧向连续性进行定量表征,并与细粒沉积岩的各种物质成分对比研究。结果表明:牛庄洼陷沙四上—沙三下亚段细粒沉积岩的纹层厚度、密度、侧向连续性与长英质、黏土、碳酸盐等矿物质量分数基本没有相关性,纹层密度与有机碳含量具有一定的正相关性,长英质矿物与黏土矿物质量分数具有明显的正相关性;牛庄洼陷沙四上—沙三下亚段细粒沉积岩的沉积速率越低,越有利于有机碳含量的提高;长英质矿物与黏土矿物主要是洪水以表层流、层间流的形式一起搬运到深湖环境沉积下来的;湖泊表层碳酸盐矿物的产生与沉淀,与水体深度、沉积速率没有关系,也不存在湖相碳酸盐补偿界面(CCD)。

    2024年02期 v.48;No.262 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 3117K]
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  • 川南地区五峰组—龙马溪组沉积环境演化及其对页岩发育的控制

    韩豫;操应长;梁超;吴伟;朱逸青;武瑾;赵梓龙;唐晴;

    基于岩心观察、薄片观察、电镜观察、XRF元素扫描以及全岩X-衍射、ICP-MS元素分析、总有机碳含量测试等手段,对川南地区五峰组—龙马溪组页岩岩相类型及其沉积环境演化进行分析,并探讨沉积环境高频演化对岩相的控制作用。将川南地区五峰组—龙马溪组页岩划分为富有机质层状生物硅质页岩、富有机质纹层状(长英质-钙质)粉砂页岩、富有机质(钙质)粉砂页岩、富有机质纹层状钙质页岩、中有机质纹层状(长英质-钙质)粉砂页岩、中有机质块状黏土质页岩6种岩相类型。在岩相识别基础上借助特征元素比值Sr/Ba、U/Th、V/Cr、V/Ni、Ni/Co、Sr/Cu及Mo、Cu、Sr含量变化进行古沉积环境恢复,划分出7个演化阶段。结果表明:五峰组沉积早期气候温暖潮湿、水体较为氧化、盐度较低;五峰组沉积中期水体还原性增强、古生产力提高;五峰组晚期气候干冷,水体较为氧化,经历了赫南特冰期;龙马溪组自下而上古气候经历了暖湿—相对干热—暖湿—相对干热的演化,同时古水体也经历了还原—相对氧化—还原—相对氧化的演化。沉积环境高频演化对页岩岩相发育以及有机质富集具有明显的控制作用,不同岩相有机质含量与海洋古生产力和水体还原性均呈现良好的正相关性,其中在古生产力较高、水体还原性较强的阶段沉积的富有机质层状生物硅质页岩和富有机质纹层状(长英质-钙质)粉砂页岩有机质最为富集,且石英含量最高,是页岩气勘探开发的优势岩相。

    2024年02期 v.48;No.262 11-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 7472K]
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  • 鄂尔多斯盆地西南缘浅埋藏储层致密化成因

    张英男;白青林;束青林;路智勇;张戈;窦祥骥;李真;何之明;

    鄂尔多斯盆地西南缘镇原地区三叠系延长组8段细粒砂岩在较浅的埋藏条件下便发生了致密化。综合利用岩心分析、铸体薄片、扫描电镜与图像分析等技术,对其孔喉及成岩特征进行分析。结果表明:储层的成分及结构成熟度较低,孔隙结构以细孔—微细喉型为主,压实作用强烈,并且具有多期胶结与多期溶解的特征。以储层的“埋藏史-油气充注史-成岩演化序列-孔隙结构”为约束条件对储层的致密化定量表征发现,长8段在稳定的构造背景与辫状河三角洲环境的控制下,形成了细粒、富含塑性颗粒且高杂基含量的沉积,配合其后的快速埋深造成了强烈压实,其对储层致密化的贡献值为85%。成岩环境的多期变化造成了富集不同盐类的孔隙流体对储层的强烈胶结作用,对储层致密化贡献值为40.8%。早期绿泥石膜对颗粒的保护、稳定的构造背景及顶底板围岩处的硅质与钙质胶结层对孔隙流体活动的限制、过早的低渗和远离盆地生烃中心造成的缺乏酸性流体持续性注入等导致了溶蚀作用较弱,对储层致密化的抑制值仅为26.1%,且形成的次生孔喉易被后期胶结物充填。构造、沉积、成岩作用及其与油气充注在时空的耦合关系造成了长8段储层在浅埋藏条件下的致密化。

    2024年02期 v.48;No.262 24-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 5322K]
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  • 鄂尔多斯盆地长7泥岩生-储-排油特征及演化模式

    葛云锦;贺永红;许璟;马芳侠;杜克锋;李红进;

    通过低成熟度泥岩生排烃模拟试验,结合高压压汞、液氮吸附、核磁共振等测试手段,对鄂尔多斯盆地延长组长7泥岩的生油、储油、排油及热演化特征进行研究,对生成原油及其可动性进行分析,建立全过程演化模式。结果表明:长7泥岩最大的生油量出现在成熟度R_o=1.0%附近,生油量约为120 mg/g TOC,而后随着成熟度增高,生液态烃量逐渐降低,气态烃量逐渐增加,累积生烃量持续增大;排出页岩油量随成熟度增加呈现先升高后降低的趋势,在R_o为1.15%时液态烃排出量最大,约为64.55 mg/g TOC,之后随后成熟度继续增大,液态烃排出率迅速降低;随热演化程度升高,泥岩微孔体积持续增大,中孔体积先增大后减少,大孔体积先减小后增大,宏孔持续增大;可动流体饱和度先增大后减小再增大,不同成熟度泥岩可动流体平均为23.17%;长7泥岩生储排烃演化过程可划分为低成熟阶段、成熟—自饱和阶段、成熟—排油阶段、成熟—高成熟阶段4个阶段。

    2024年02期 v.48;No.262 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1893K]
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  • 沧东凹陷孔二段页岩生排烃效率及对含油性的影响

    冯家乐;杨升宇;胡钦红;马斌玉;文家成;王旭阳;蒲秀刚;韩文中;张伟;

    渤海湾盆地沧东凹陷孔二段页岩油资源潜力巨大,且通过水平井钻控获得了稳产工业油流。应用常规热解和分步热解技术,优化生排烃物质平衡法,提出了基于原始生烃潜力和现今残余生烃潜力的页岩生烃和排烃效率氢指数平衡计算方法,并探索成熟度以外孔二段页岩排烃效率的主控因素及其与含油性的关系。选取深度和成熟度较为接近的样品,以排除成熟度这一公认的生排烃效率指标的影响。结果表明,页岩有机质丰度和类型、微观孔隙结构和岩石类型等是控制其生排烃效率的重要因素。Ⅲ型干酪根产物以轻烃为主,排烃效率变化大且普遍高于Ⅰ型和Ⅱ型干酪根。Ⅰ型和Ⅱ型干酪根在TOC超过3%以后,排烃效率随TOC的增加而增大。墨水瓶型孔对液态烃的滞留能力强于狭缝型孔;对气态烃而言墨水瓶型孔反而是利于排烃的优势通道。纹层状页岩比薄层状页岩具有更低的排烃效率。生排烃共同控制着页岩的含油量,页岩中含油量与排烃效率整体呈负相关,但与生烃潜力、生烃效率和滞留烃率的乘积呈明显的正相关性,展示了生排烃效率计算方法的可靠性和实用性。

    2024年02期 v.48;No.262 45-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 5347K]
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  • 福山凹陷低阻油层成因分析及流体识别方法

    魏博;谢然红;赵建斌;张陈珺;方朝强;魏彦巍;夏阳;

    福山油田涠洲组广泛发育低阻油层,储层低阻成因机制认识不清与储层流体准确识别是制约涠洲组高效勘探开发的主要难题。以花场、白莲、永安地区为研究对象,综合分析岩石物理实验、地层水分析化验、测井、试油等资料,围绕地层水矿化度、淡水钻井液侵入、束缚水饱和度、黏土附加导电性、含油饱和度5方面因素展开分析研究。明确不同地区低阻主控因素,深入分析不同成因机制的岩石物理和测井响应特征,针对性构建综合储集指数、侵入因子、电阻增大率等流体敏感测井评价参数。结合测井解释及生产试油情况,建立相应流体识别图版,应用于涠洲组27口井58个试油层位。结果表明,流体识别符合率由76%提高到84%,有效提高了涠洲组低阻油层流体识别准确率。

    2024年02期 v.48;No.262 57-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 3241K]
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  • 面向断溶体缝洞储层的智能化散射波地震成像方法

    杨继东;孙加星;黄建平;李振春;秦善源;于由财;

    为促进断溶体缝洞型储层的高效勘探开发,在强反射背景下利用绕射波信号实现小尺度地质体的高精度成像,提出一种反射波和绕射波智能化分离及联合成像方法。根据反射波和绕射波在倾角域成像道集中的几何特征差异,首先搭建生成对抗神经网络(GANs),实现反射波和绕射波的运动学识别和分离;其次,根据波形振幅特征,利用自适应相减实现反射和绕射动力学分离;最后,将分离的道集进行叠加成像,获得能够反映连续阻抗界面的反射波成像结果和可以反映小尺度地质体的绕射波成像结果。结果表明,所提出的方法可以有效提高断溶体储层的成像精度,实现小尺度溶洞地质目标体高精度地震成像。

    2024年02期 v.48;No.262 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2023K]
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地质能源开采工程

  • 纳米材料提高水基钻井液页岩稳定性研究进展

    孙金声;李贺;吕开河;黄贤斌;杨峥;

    维持井壁稳定一直是油气钻探过程中的技术难题。由于页岩微纳米孔缝与层理发育、水敏性高,井壁失稳问题在页岩层尤为突出。提高钻井液的性能是减少井壁失稳的重要途径。纳米材料因其独特的尺度和性质,可作为水基钻井液添加剂以提高页岩的稳定性。通过对国内外技术的跟踪与分析,阐述纳米材料提高页岩稳定性的评价方法、纳米材料类型及其作用机制。开展纳米材料在非均质地层的基础理论研究,开发在高温高压及高盐环境下稳定有效的新型纳米材料,建立纳米材料提高页岩稳定性的微观评价方法,是纳米材料的重要发展方向。

    2024年02期 v.48;No.262 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2110K]
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  • 基于多相压力波响应图版识别超深井气侵位置

    孙腾飞;李永安;张杨;孔祥伟;

    考虑相界面雷诺应力、拖拽力、虚拟质量力、气液物性差异等参数,创建井筒多相压力波速及压力响应数学模型,基于超深井环空多相压力波响应图版唯一性,提出压力波响应图版识别超深井气侵位置的新方法;考虑井口气体溢流量、回压、钻井液密度等边界参数,结合差分数学方法对其求解,该方法在超深井YS1井(8 680 m)验证,压力响应误差小于等于1.703 s,计算与实测误差小于等于6.15%。结果表明:随回压增大,井筒流体可压缩性减小,井筒压力波速增大,压力响应时间减小;随井口气体溢流量增大,环空空隙率增大,压力波速减小,井筒压力响应时间延长,井口气体溢流量从0.83 L/min变化至38.33 L/min,井底8 680 m处压力响应时间从10.127 s增至36.643 s,增大了261.83%;气侵位置识别结果不仅取决于井口压力及流量传感器准确度,也与压力波响应图版计算准确性有关;实践证明借助压力波响应图版识别超深井气侵溢流位置的方法可行。

    2024年02期 v.48;No.262 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2903K]
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  • 纳米SiO_2强化CO_2地质封存页岩盖层封堵能力机制试验

    李颖;李茂茂;李海涛;周军平;LEONHARD Ganzer;罗红文;康夫馨;

    页岩为CO_2盐水层地质封存常见盖层岩石类型,强化盖层封堵能力有利于提高CO_2地质埋存量和安全性。为探究随CO_2混注纳米SiO_2(SNPs)强化盖层封堵能力的有效性和可行性,对CO_2地质封存页岩盖层样品开展原地条件下的超临界CO_2酸蚀反应试验,基础组为页岩样品-地层水、对照组为页岩样品-地层水+超临界CO_2、优化组为页岩样品-地层水+SNPs+超临界CO_2,并采用核磁共振测试、场发射扫描电镜可视化观测、X射线衍射测试和岩石力学试验,探究CO_2酸蚀反应前后的页岩孔隙结构、表面形貌、矿物成分及力学性质特征。结果表明:优化组的大孔孔隙分量及孔隙度和渗透率增大幅度低于对照组;与对照组相比,优化组黏土矿物与碳酸盐岩矿物相对含量损失少,表明随CO_2混注SNPs可使岩样内部酸蚀作用减弱;SNPs在岩石端面吸附聚集或进入岩心孔喉,可使优化组页岩样品力学性能损伤程度降低;随CO_2混注SNPs有利于强化CO_2盐水层地质封存盖层封堵能力。

    2024年02期 v.48;No.262 92-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1670K]
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  • 基于微流控模型的致密油藏微观渗吸机制试验

    石立华;魏登峰;常毓文;党海龙;董涛;师调调;王菲菲;

    针对目前岩心渗吸周期长、计量不准确且现有微观模型参数设计未涉及到致密储层典型喉道尺寸等问题,设计考虑不同喉道尺寸、孔隙形状、孔喉比、喉道与孔隙连接位置、配位数玻璃制成的喉道和孔隙双深度及硅-玻璃制成的均深刻蚀微流控模型,并通过高温氧化硅镀层实现流道内部润湿性一致,开展蒸馏水-油、油-异丙醇-蒸馏水型体系的一系列渗吸试验。结果表明:喉道中存在薄膜流动,且薄膜流动速度远快于渗吸弯液面移动速度,不规则渗吸界面是由喉道内表面粗糙度引起的,薄膜流动对孔喉渗吸效果影响显著;渗吸早期,宽喉道对于渗吸作用的贡献远大于窄喉道,润湿性增加有利于润湿相向扩径区域渗吸;薄膜流动避免了润湿相在喉道中的卡断现象,而是以间断薄膜流动形式继续向出口流动;较小的润湿角和迂曲度有利于渗吸作用,渗吸的距离更远,渗吸前缘更为均匀,配位数、孔隙形状及大小对渗吸影响较小,主要受孔隙与喉道接触位置的开口大小决定,润湿性决定渗吸在各种孔喉结构下的整体效果。

    2024年02期 v.48;No.262 99-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2624K]
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  • 基于概率建模的分层产液劈分方法

    辛国靖;张凯;田丰;姚剑;姚传进;王中正;张黎明;姚军;

    传统产液劈分方法无法考虑层间干扰及注水井和邻井的影响,难以准确判断井下实际状况。同时,海上油田产液剖面测试成本高,常规的机器学习方法面临样本数量少的问题。基于此,提出一种基于贝叶斯神经网络和极限梯度提升算法的多层合采产液劈分混合学习模型。概率方法可以识别预测中的不确定性,通过将神经网络与概率建模结合,进行分层产液数据分布特征挖掘,结合主控因素分析,混合学习算法可以实现小层产液量的准确预测,可以依据较少的数据获得更为稳健的模型。为验证所提方法的有效性,将其应用于实际油田某区块进行产液剖面预测。结果表明:相比KH劈分方法在计算中劈分系数固定,不会随着生产过程波动,所提出的方法可从历史数据中学习,预测精度达到87.9%,预测结果更加逼近真实单层产液量。

    2024年02期 v.48;No.262 109-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2552K]
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  • 基于Unet++网络的数字岩心图像分割泛化能力

    赵久玉;蔡建超;

    图像分割是数字岩心技术的重要组成部分,深度学习为数字岩心图像分割提供了新方法。在优选的深度学习模型的基础上确定网络结构、训练数据量来平衡计算效率,进一步在不同类型的岩心数据集上讨论网络的泛化能力及其影响因素。结果表明:Unet、Segnet和Unet++网络中,Unet++网络可以在保证分割精度的同时具有最好的物性参数预测效果;Unet++网络在训练数据量和预测数据量为1∶1,网络结构设计2次采样的条件下,Unet++网络的分割精度可以达到98%;基于多类岩心训练的Unet++网络分割不同岩心图像的平均分割精度达95%,相较于岩心的类型,岩心图像的质量更能影响Unet++网络的识别效果。

    2024年02期 v.48;No.262 118-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 2712K]
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  • 环保型改性纳米碳酸钙降滤失剂的合成与性能评价

    黄维安;李国真;贾江鸿;张金昭;江琳;余婷;苏锐;

    纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想。使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,采用红外光谱(FTIR)、热重分析进行表征,同时对比评价其综合性能,通过对膨润土基浆粒径、zeta电位分析,滤饼扫描电镜(SEM)分析,考察SDNPJ-2在黏土颗粒上的吸附特征,研究改性纳米碳酸钙降滤失剂在水基钻井液中的降滤失机制。结果表明:SDNPJ-2可抗230℃高温;1%SDNPJ-2可分别使4%膨润土基浆、25%盐水基浆、10%CaCl_2基浆150℃/(16 h)老化后的API滤失量降低70%、89%和85%,可抗氯化钠250 000 mg/L、抗氯化钙100 000 mg/L,降滤失效果优于国外同类目前最优产品Driscal D;生化需氧量(BOD_5)为558 mg/L、BOD_5/COD(化学需氧量)达22.6%,可生物降解;SDNPJ-2通过酰胺基团吸附于黏土表面、改善其分散性,优化体系粒径级配、通过物理堆积有效封堵滤饼和地层孔隙,两方面协同达到优良的降滤失效果。

    2024年02期 v.48;No.262 126-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1742K]
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  • 微纳米颗粒三相泡沫体系构筑及特性

    刘宏生;

    为进一步提高聚驱后采收率,结合聚驱后油藏特征,构筑具有自适应堵调驱功能的微纳米颗粒三相泡沫体系,通过黏度、界面、泡沫和堵调驱性能试验,研究微纳米颗粒三相泡沫体系特性,应用归一化和权重系数方法,分析三相泡沫体系溶液特性与驱油效果的相关性。结果表明:软体微米颗粒三相泡沫体系的特性参数较好,具有超低界面张力,剖面改善率超过82%,聚驱后可提高采收率超过14%;硬质纳米颗粒三相泡沫体系的特性参数相对较差,但聚驱后仍可提高采收率超过10%;三相泡沫体系泡沫综合指数和运动黏度是驱油效果的主要影响因素,而剪切黏度和界面张力是次要影响因素。

    2024年02期 v.48;No.262 135-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1639K]
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能源装备与控制工程

  • 计及电制氢和碳捕集的园区综合能源系统动态规划

    王艳松;王毓铎;

    “碳达峰,碳中和”目标对综合能源系统提出了低碳高效的新要求。针对园区综合能源系统的源-网-荷-储联合规划问题,基于Bellman最优理论将系统净收益最大化的规划模型进行分解,建立“风光储协同-多能互联耦合-能源消纳制氢-最优碳捕集”的多阶段动态规划模型并求解设备的最佳配置方案。结果表明,该模型在经济性和环保性方面具有显著优势,电制氢收益可观并促进电能就地消纳,碳捕集降低了系统碳排放并具有售卖CO_2气体和碳配额的双重收益,同时在动态规划过程中达到了最佳的电制氢配置和最优的碳捕集比例。

    2024年02期 v.48;No.262 142-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 2440K]
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  • 入射偏角对非跟踪复合抛物面聚光器性能影响

    常泽辉;刘雪东;郭梓珩;

    为了降低复合抛物面聚光器对跟踪精度的要求,提高其在集热过程中的光热转化能力,探究入射偏角对新型复合抛物面聚光器非跟踪工况时光热性能的影响机制。理论分析该聚光器在集热过程中的能量转化关系,并利用光学仿真软件TracePro研究入射偏角对聚光器光学性能的影响规律;在此基础上搭建非跟踪复合抛物面聚光器性能测试试验台,在实际天气条件下测试分析聚光器光热性能随径向入射偏角的变化规律。结果表明:当光线正入射时,聚光器的光线接收率与聚光效率分别为100%和83.42%;当径向入射偏角α为16°时,该聚光器的光线接收率与聚光效率分别为53.00%和44.82%;当轴向入射偏角β为30°时,光线接收率与聚光效率分别为88.74%和74.42%;在空气流速为3.7 m/s时,聚光器的最高出口温度与瞬时集热量分别为31.3℃和782.8 W,分别比聚光器接收上偏10°和下偏10°入射辐射时提高了3.7、6.1℃和131.0、217.9 W;该聚光器接收正入射辐射时的平均光热转化效率为77.45%,比接收上偏10°和下偏10°入射辐射的平均光热转化效率高42.14%和52.97%。

    2024年02期 v.48;No.262 151-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 4068K]
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  • CO_2液滴在粗糙固体壁面上的润湿特性

    宋粉红;姜瑜辉;王志远;王忠旭;范晶;

    CO_2在粗糙固体壁面上的润湿行为对CO_2冷凝捕集技术具有重要意义。采用分子动力学方法探究微结构、势能及温度对CO_2液滴润湿的影响。结果表明:相较于平板壁面,微结构壁面提高了CO_2液滴的接触角;在微结构壁面上势能参数影响CO_2液滴的润湿状态,在栏栅结构壁面上CO_2液滴从Cassie-Baxter状态转向Wenzel状态,而在三角和斜坡结构壁面上CO_2液滴均保持Wenzel状态,3种壁面上CO_2液滴的接触角均随势能参数的增大而减小;此外随着体系温度升高,CO_2分子克服界面能垒由液相转向气相,使得液滴尺寸变小,液滴的接触角稍有减小。

    2024年02期 v.48;No.262 161-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 3656K]
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  • 钛椭圆低肋横槽管外降膜蒸发流热特性

    彭德其;谢禹凡;蒋卫东;俞天兰;吴淑英;谭卓伟;王志奇;

    为提高钛椭圆低肋横槽管外降膜蒸发器传热效率,在试验验证基础上对椭圆系数E在1.0~2.0内管外液膜流热特性进行多相流数值模拟。结果表明:管外液膜分布均存在不同程度干斑,且液膜在临近干斑处较其他区域增厚明显,当E为1.2时液膜覆盖率最高;液膜沿轴/周向均减速铺展,当E为1.0和1.8时管上端液膜速度在无量纲轴向长度Z~*为-0.25~-0.375及0.25~0.375之间骤减,液膜厚度沿轴向从喷淋口正下方位置向喷淋口远端变化趋势为先减小后增大;最大传热系数随着E增大而增大,管壁在液膜与干斑交界区域附近传热系数最高;平均传热系数先增大后减小,相较圆管,E为1.2和2.0时平均传热系数分别增大34.5%和15.7%;槽内汽含率分布与液膜分布呈相反规律,液膜整体汽含率随E的增大先增大后减小,槽内/外平均汽含率差值随E增加而增大。

    2024年02期 v.48;No.262 170-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 3143K]
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  • 考虑环境影响的管道输送场站系统用能评价分析模型及应用

    刘国豪;侯磊;王志国;薛孟;项新耀;杜娟;

    用能评价分析方法对系统节能减排和“双碳”目标实现具有指导作用,实际用能分析除了需要考虑能量分析外,还需要考虑污染物及温室气体排放等影响;基于能量利用和环境效应(污染物和温室气体排放等),构建新的用能评价分析模型,提出温室气体排放过程的虚拟能计算方法;利用所建模型对原油输送场站典型工艺系统进行用能分析,考虑输入及输出过程虚拟能对运行效率的影响。结果表明,考虑环境效应的用能分析,系统及设备(单元)虚拟效率均有所降低。

    2024年02期 v.48;No.262 179-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 1264K]
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  • 井下涡轮发电机轴系减振阻尼器设计与分析

    姚本春;张仕民;谈建平;张金泽;田朕;范进朝;

    提出一种新型阻尼器以减小基础激励下发电机的轴承力,该阻尼器由周向油膜的挤压效应与端面节流流道的节流效应协同产生阻尼,端面节流流道采用特斯拉阀结构,具有一定单向导通性,既可产生正向阻尼,又可减小油液反流阻力,缓解油膜空化问题;采用内置密封储油腔,整体结构紧凑。对阻尼器结构进行设计,采用数值方法研究阻尼特性及减振性能。结果表明:阻尼系数总体上具有一定非线性,但在低速低频区具有良好的线性度;阻尼器显著减小基础摆动产生的惯性载荷,与未安装阻尼器的对照组相比,径向轴承力下降至53.51%,支撑刚性下降至0.038倍,轴系径向振动位移和速度增长至14.63倍,但二者之积仍小于1,说明支撑刚性下降导致的轴系振动位移增长趋势被抑制,轴系得以有效减振。

    2024年02期 v.48;No.262 186-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 1677K]
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能源化学与材料工程

  • 表面活性剂改性制备负载型聚苯乙烯磺酸催化剂

    高强;祁娟;张明锦;邓晓明;徐永强;商红岩;刘晨光;

    利用表面活性剂对硅胶载体改性可避免载体表面聚苯乙烯的团聚,进而通过磺化得到负载型有机磺酸固体酸催化剂,对所得催化剂进行比表面积检测(BET)、热重分析(TG)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)、扫描电镜(SEM)和元素分析等表征,对催化剂制备条件进行优化,并考察其在柠檬酸三丁酯合成反应中的活性,探讨催化剂失活机制。结果表明:在十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)的作用下,聚苯乙烯分子在硅胶表面得到有效地分散,有利于磺化过程的进行,磺酸基数量增加;在最佳的反应条件下,柠檬酸三丁酯收率可达88.1%;催化剂在连续使用6次后催化活性没有出现明显下降,表现出较好的稳定性;所制备催化剂与树脂催化剂具有相同的失活原因,都是由磺酸基团的单独脱落所致,但前者磺酸基流失量要远小于后者。

    2024年02期 v.48;No.262 194-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1305K]
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  • SBS改性沥青相态粒径与发育温度及时间的关系

    林江涛;樊亮;申全军;李永振;赵品晖;

    为研究SBS改性沥青相态粒径与发育温度及时间的关系,提高SBS改性沥青热储存稳定检测效率,对试验制备的不同种类SBS改性沥青进行荧光显微相态观测及性能检测,利用基于连通域标记算法的自主编译图像识别程序对荧光显微相态粒径进行量化确定。结果表明:SBS改性沥青的相态粒径与发育时间符合良好的线性关系,决定系数R~2高于0.96,时间、温度对相态粒径具有显著互补性;相态粒径对改性沥青离析试验结果具有重要影响,依据相态粒径范围将热储存稳定性划分为稳定、亚稳定及不稳定等3种状态,可以相态粒径代替离析指标作为快速表征SBS改性沥青热储存稳定状态的控制参数;以达到1.8、1.6μm相态粒径作为基准条件,建立关于发育温度、时间参数的线性回归方程,预测与实测值的绝对时间偏差基本控制在30 min内,相对偏差基本控制在10%内;以1.8、1.6μm等相态粒径确定SBS改性沥青生产发育温度及时间的方法,其改性沥青路用性能均衡、热储存稳定性良好。

    2024年02期 v.48;No.262 200-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1790K]
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  • 基于差示扫描量热法的费托蜡非等温结晶动力学

    谢浩东;张帆;张胜振;陈胜利;

    以滴熔点为113、104、92、83、78和73℃的6种窄馏分费托蜡为研究对象,采用差示扫描量热法(DSC)研究其在不同冷却速率下的非等温结晶过程,应用Jeziorny法和莫志深法对结晶动力学参数进行理论预测,通过Kissinger方程计算非等温结晶活化能。结果表明:不同蜡样品的非等温结晶过程相似,并且结晶过程依赖于冷却速率;所采用的动力学模型与试验数据吻合良好,Avrami指数n平均值在1~2之间,说明结晶过程为二次成核,成核后生长形成棒状或纤维状晶体;蜡样品的非等温结晶活化能越小或冷却速率越快,越容易发生结晶。

    2024年02期 v.48;No.262 209-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 2134K]
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  • 院士中的“石大”人

    <正>星光璀璨,灼灼国华。中国科技事业取得的历史性成就,是一代又一代矢志报国的科学家前赴后继、接续奋斗的结果。中国石油大学自1953年诞生之日起,始终与国家同呼吸、共命运,为国家石油科教事业做出了不可磨灭的贡献,形成了“家国同心、艰苦奋斗、惟真惟实、追求卓越”的石大精神,培养和造就了30余万栋梁英才,师生中产生了多位两院院士。为了展示学校育人成就,树立院士形象,传承弘扬科学家精神,选取在学校有过工作和学习经历的两院院士,展现他们如圭如璋的气质形象、令闻令望的科研成就、砥志研思的学术追求,鼓舞和激励广大师生自觉弘扬科学家精神,把个人成长融入强国建设的伟大实践,为实现中华民族伟大复兴贡献力量!

    2024年02期 v.48;No.262 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 868K]
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  • 《中国石油大学学报(自然科学版)》征稿简则

    <正>《中国石油大学学报(自然科学版)》创刊于1959年,是教育部主管、中国石油大学(华东)主办、国内外公开发行的综合性学术期刊。《中国石油大学学报(自然科学版)》被美国《工程索引》(EI)收录,是中文核心期刊、中国科技核心期刊和中国科学引文数据库期刊。为了促进学报高质量发展和更好服务中国石油大学(华东)学科建设,自2022年第4期栏目变更为“地质与勘查工程”“地质能源开采工程”“能源装备与控制工程”“能源化学与材料工程”等,欢迎国内外相关油气、煤层气、地热等能源工作者将具有创新性的相关稿件投到本刊。具体要求如下:(1)来稿(包括正文、图、表、英文摘要、参考文献等)一般不超过8个印刷版面。稿件格式请登录本刊网站http://zkjournal. upc. edu. cn参照最新期刊格式。

    2024年02期 v.48;No.262 217页 [查看摘要][在线阅读][下载 672K]
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