摘要：塔里木盆地古城东工区被沙漠覆盖,受松散的厚沙丘结构影响,采集的地震资料叠加了较强能量的沙丘鸣震噪声,导致奥陶系海相礁滩体储集层不能准确成像。针对传统成像方法存在的分辨率低、成像不聚焦等问题,在保真地震资料处理基础上,利用“三步法”沙丘鸣震噪声衰减技术对其进行大幅衰减。采用三维频率空间域叠前随机噪声压制技术提高叠前预处理道集的信噪比,并充分利用垂直地震剖面速度、测井信息、解释层位等资料,开展多信息约束网格层析建模和各向异性逆时偏移。结果表明:沙丘鸣震噪声得到衰减,叠前地震资料信噪比较传统去线性噪声方法明显提高;叠前道集中残余的地震随机噪声得到有效压制,处理后道集的速度谱能量更聚焦,有利于速度模型的精准建立;在高密度地震成像道集基础上,进行反演网格由粗到细逐级细化的深度域模型反演,构建的速度模型能够精细刻画奥陶系海相礁滩体储集层;采用各向异性逆时偏移方法实现了奥陶系海相礁滩体储集层复杂波场的准确归位,提高其分辨率和聚焦度。研究成果支撑了古城东工区G1井侧钻轨迹的优化设计,并得到了实钻验证,可为塔里木盆地沙漠区域同类地震资料的高精度成像处理提供技术支撑。

摘要：天然气水合物因其巨大的资源量与高能量密度而被视为一种前景广阔的能源.理解孔隙尺度下天然气水合物生成与分解动力学及气-水-水合物三相分布对优化天然气水合物开采工艺至关重要.文章设计了一种新型的高压微流控可视化实验装置(最高耐压19.0 MPa),可实现孔隙尺度下气体水合物生成和分解相变的直接观测.首先,观测并分析了南海神狐海域温压条件下(压力15.5 MPa)甲烷水合物的成核与生长过程.通过图像识别算法分析了热激法下3种升温速率(0.5,2.0和8.0 K/h)对甲烷水合物分解动力学与气泡演化规律.实验结果表明,孔隙中存在两种不同的甲烷水合物生成机制:(1)甲烷气泡主导生成的气-水-水合物三相共存的疏松多孔型水合物;(2)水中溶解相甲烷主导生成的致密单晶型水合物.其中,单晶型水合物包裹在多孔型水合物周围并呈树突状生长,在接触甲烷气泡时会诱导多孔型水合物的快速成核与生长.水合物分解过程中,气-水-水合物三相共存的多孔型水合物优先分解,单晶型水合物相对稳定,其分解温度高于多孔型水合物约0.3 K.孔隙内水合物分解后产生明显的气泡聚集与融合现象,气泡平均直径为60~100μm.提高升温速率显著加快了水合物分解速率,更有利于气泡融合,造成较大气泡在孔隙内分布.本研究为甲烷水合物在孔隙尺度下生成、分解与微米级气泡演化提供直接实时观测证据,研究结果对深入理解水合物分解动力学与水合物沉积物两相渗流理论提供基础支撑.

摘要：化工综合实验是培养学生应用专业基础知识与实践技能处理实际工程问题能力的重要途径,对学生实践能力和创新能力的提高具有重要作用。以刘艳升教授为核心的教学团队针对基础实验课程教学过程中存在的问题提出了“对实验教学内容进行升级改造,充分利用现有教学和科研实验室的各类仪器设备,加强综合性和探索研究性训练,促进学生综合能力提升”的教学改革思路,从教学设计、实验安排及要求、实验报告形式、成绩评价体系、师资队伍建设等方面着手进行教学实践与探索,旨在提高学生的实践动手能力和专业综合素质。

摘要：高效储氢技术研发是实现氢能规模化应用的关键。甲基环己烷(MCH)作为理想的有机液体储氢介质,具有质量储氢密度高、储运安全方便等优势,但其脱氢过程仍存在反应温度高、效率低等难题,开发高效脱氢催化剂并引入有效的过程强化是解决上述问题的关键。以不同焙烧温度得到的氮掺杂多孔碳(NPC)作为载体,通过浸渍法制备了系列NPC负载Pt的催化剂(Pt/NPC),在新型电内加热(IEH)模式下,研究了其对MCH脱氢反应性能的影响规律。研究结果表明,随着NPC焙烧温度的升高,Pt^(2+)占比先增加后减少,并在550℃达到最大值。在MCH脱氢反应中,Pt^(2+)占比与反应速率呈近似线性正相关。在优化的Pt/NPC催化剂上,IEH模式下的释氢速率约为传统外加热(CEH)模式的3倍。组合温度测量、反应热与传热计算、性能评价和原位红外表征结果阐明了IEH模式下高的加热速率与传热速率,以及增强的MCH吸附是提升催化性能的重要原因。本研究可为新型电内加热反应方式及与之相匹配高效催化剂的设计研发提供指导。

摘要：蛇形微通道因结构紧凑和换热能力强的特点在高新技术领域中具有较大的研究价值,目前对微细尺度蛇形通道内全流型演变过程中的压降研究分析相对较少。通过实验的方法研究了当量直径为0.65 mm和弯管段曲率半径为1.2、1.8、2.4 mm的蛇形微通道内绝热流动和沸腾流动气液两相压降变化规律。根据实验计算了质量流速为600 kg/(m^(2)·s)时压降的占比情况,分析了质量流速为600、1200、1800、2400 kg/(m^(2)·s)时压降的变化情况,并与文献中压降经验关联式进行对比,发现文献中大部分已有关联式并不适用于蛇形微通道内气液两相流型的预测。

摘要：巨厚砾岩储层立体井网开发模式下,多井压裂时,先压裂井对后续邻井干扰程度较大,但是目前压裂张开导致的诱导应力分布求解方法不明确,使得裂缝扩展形态模拟准确度降低,影响井组整体压裂方案设计和压后效果。针对这一问题,文中基于线弹性理论,运用位移不连续法建立了三维复杂裂缝张开诱导应力模型,模拟了巨厚砾岩立体井网条件下水力压裂后的应力场分布,并基于实际井组优化了水平井的压裂方式。结果表明:在单条裂缝张开时,相较于初始值,最小水平主应力的最大值增加了3.3 MPa,最大水平主应力的最大值增加了1.4 MPa,水平应力差降低;裂缝张开产生的诱导应力大小与裂缝宽度正相关,诱导应力随着裂缝宽度的增加而增加。实际井组模拟结果表明:层间交替压裂储层改造体积(SRV)为1825×10^(4)m^(3),同层顺序压裂SRV为1360×10^(4)m^(3);层间交替压裂同一位置的后续裂缝在起裂扩展过程中受到的诱导应力叠加影响更大,裂缝复杂度更高,SRV也更大。

摘要：砂页互层是中国陆相页岩油藏的一个显著地质特征。由于不同层内的孔渗和力学性质差异巨大,二维模型无法为页岩油藏开发提供准确的指导。本文针对中国陆相页岩油储层纵向多砂页互层特点,建立多压裂水平井三维流固耦合数学模型,并分别考虑地层非均质引起不同层内的应力敏感效应,通过数值模拟研究页岩油储层内单井和多井生产过程中的应力场演化规律。结果表明,当已钻井需要关井进行重复压裂时,重复压裂的位置应当选择水平井筒中部位置,重复压裂最优井段的长度也与生产时间有关,生产时间越长,最优复压井段越短;当以储层的总体开发效率为目标时,应当在不同小层内进行井位设计,如此可以在避免井间干扰的情况下减小井距,增大储层整体动用程度;在进行空间布井的时候也要考虑不同层内的井在水平面上具有一定井间距(大于300 m),且不同层内的井间距不同,如此才能使得页岩油藏达到较好的整体开发效果。本文建立模型可为页岩油立体布井、加密井及重复压裂提供技术支持。

摘要：浓度是表征溶液性质的重要物理参数之一。本文设计了一种基于旋转比色皿结合迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统。将液体加入比色皿并旋转5°,利用CCD采集光强数据和自编的计数程序,可实时测量旋转前后干涉条纹移动数目之差,并由此计算NaCl和葡萄糖溶液的折射率和浓度。对质量百分比浓度为0、10%和20%的NaCl溶液进行了折射率测量和误差分析,发现与相关理论值的相对误差仅为0.61%、0.63%和2.2%。葡萄糖溶液的浓度—折射率关系曲线也呈现出线性良好、可靠性高的特点。总之,基于迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统具有测量非接触、结果可靠、高效实用的特点。

摘要：工程案例教学是有效提升专业学位研究生课程教学质量,全面培养研究生工程素质与科研工作能力的有效途径,而工程案例教学效果的取得,关键在于要做好工程案例资源的准备与教学思路的设计。本文从工程案例教学的基本目标出发,确立了案例资源建设的基本原则,提出了提升学生参与度,课前、课中与课后全流程的工程案例课程设计的基本思路,通过在专业学位研究生核心课程教学中的应用,取得了非常好的实施效果。Engineering case analysis is an effective way to improve the learning effect of the professional degree graduate courses, comprehensively cultivate graduate students’ engineering technology literacy and scientific research ability. The key to achieving the effectiveness of engineering case teaching lies in the construction of engineering case and the designing of teaching process. Starting from the basic objectives of engineering case teaching, this article establishes the basic principles of case resource construction and proposes the basic ideas for improving student’s participation, designing the engineering case course teaching throughout the entire process before, during, and after class. Based on the application in the core courses for professional degree graduate students, very good implementation results have been achieved.

摘要：采用Euler-Euler双流体模型对安装水平多孔板的鼓泡床反应器内气-液两相流动进行数值模拟研究,探究了不同水平多孔板和表观气速条件对鼓泡床反应器内气含率及气泡直径的影响。结果表明:当表观气速从0.5 m/s增加到1.0 m/s时,安装水平多孔板的反应器内整体气含率显著增加;安装多孔板后,气泡在中心区域分布范围加宽;轴向液体速度为0时,没有安装多孔板的反应器向上流动的液相径向无量纲分布范围为0~0.57,而安装了多孔板的径向无量纲分布范围为0~0.64;水平多孔板的安装能增强气泡之间的聚并与破碎,使大气泡在反应器中心区域的分散范围更宽。