一类新型疏水缔合聚合物的合成及成胶性能

以甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEGA)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为均聚单体,通过乳液聚合制备一类新型疏水缔合型聚合物P(MPEGA-DMAEMA),采用FT-IR和1HNMR表征新型聚合物的化学结构;利用主剂P(MPEGA-DMAEMA)和交联剂醋酸铬形成凝胶体系,考察主剂P(MPEGA-DMAEMA)和交联剂醋酸铬的质量分数、pH值、温度、矿化度对新型聚合物凝胶体系成胶性能的影响.结果表明:当主剂P(MPEGA-DMAEMA)质量分数为1.2%、交联剂醋酸铬质量分数为0.2%、pH值为7、温度为45e时,该新型聚合物凝胶体系具有最佳的成胶强度.将新型聚合物凝胶体系应用于岩心封堵,在最佳成胶条件下,堵水率高于90%,堵油率低于40%,具有较好的选择封堵性.     

热敏可逆凝胶调剖剂的研制与应用

为解决注气开采过程中油层纵向动用程度不均匀及气窜问题,实验优选羟丙基甲基纤维素(HPMC)作为热敏可逆凝胶调剖剂主剂,给出其适宜的质量分数为3.0%;通过选择性地向热敏可逆凝胶添加无机物或有机物,调整热敏可逆水溶性凝胶的成胶温度和成胶时间,提高可逆水溶性凝胶的强度;分别试制A、B添加剂,提高热敏可逆凝胶的耐温性和抗盐性...     

氮气泡沫体系封堵性能评价方法

为了优选良好储层适应性起泡剂及评价注入参数和封堵性能,通过实验静态评价泡沫高度最高、持续时间最长、表面张力最低的起泡剂.模拟真实储层环境,采用动态方法优选泡沫气液比、起泡剂质量分数、注入参数和在多孔介质中生成泡沫的封堵有效期,其中气液比对储层压力比较敏感,优选时需要设置回压;质量分数优选可以在无回压的条件下进行.结果表明:氮气泡沫在多孔介质中的封堵有效期远大于在体相中的有效期.采用静态和动态相结合的方法对氮气泡沫封堵性能进行评价是合理的,可以为矿场应用提供指导.     

渤海油田深部调驱体系研制及调驱参数优化

为了改善海上油田深部调驱效果,研制一种易于配制、施工简便的由聚合物FP、交联剂和助剂组成的冻胶体系.基于合适的成冻时间和成冻强度,优选适合该油藏条件的冻胶调驱体系配方,即聚合物FP(1 500～2 000mg.L-1)+交联剂(750～1 250mg.L-1)+助剂(1 000～1 500mg.L-1).利用三层非均质岩心进行调驱体系用量和调驱时机对调驱效果影响的评价,优化调驱体系的注入用量和注入时机参数.结果表明:当水驱至目标油藏含水率70%时,随着注入调驱体系用量的增加,采收率增加值越高;基于采出程度和经济效益双重考虑,优选调驱体系的用量为0.2PV;当注入用量为0.2PV调驱体系,油藏综合含水率低于50%条件下,早期注入调驱体系进行深部调驱,采收率增加值高,能够达到很好的调驱效果.     

SiO_2/SDS复合体系CO_2泡沫的调驱性能

为探索SiO2/SDS复合体系CO2泡沫在调驱方面的应用潜力,通过物理模拟实验研究该泡沫体系的封堵及分流性能,并对SiO2纳米颗粒在岩心中的滞留情况进行评价。结果表明:随着SiO2纳米颗粒质量分数升高,泡沫体系封堵性能增强,当颗粒的质量分数达到1.0%时其封堵性能增幅减缓;随着温度升高,其封堵性能下降;随着压力升高,其封堵性能增强,当压力达到8 MPa时其封堵性能趋于稳定;并且泡沫体系的分流性能也随着SiO2纳米颗粒质量分数的升高而增强,当颗粒质量分数升高至1.5%时能够实现流度反转;当颗粒质量分数低于1.5%时,在多孔介质中的滞留量较少,对于多孔介质的影响较小,而当颗粒质量分数高于2.0%时,对多孔介质产生较大的伤害。     

纳微米聚合物微球的水化膨胀封堵性能

为改善聚合物微球的深度调剖效果,利用蒸馏沉淀聚合法制备纳微米聚合物微球,并利用激光粒度分析仪、微孔滤膜装置和驱替装置对纳微米聚合物微球的粒径、水化膨胀能力和变形封堵能力进行测试分析.结果表明:纳微米聚合物微球为较规则均匀的球形,粒径分布集中,具有良好的水化膨胀性能;随着盐矿化度增大,纳微米聚合物微球膨胀性能变差;随着温度升高,微球的膨胀性能变强;在氯化钙和氯化镁水型中,微球膨胀性能变差;在酸性和碱性环境中,微球膨胀性能变差;随着水化时间增长,微球的封堵性能和变形能力逐渐增强,对孔道产生有效封堵的同时又能变形通过孔道,在渗透率较低的岩心中具有更好的深度调剖效果.     

疏水性交联聚合物微球与AP-P4的复合性能

考虑海上稠油油藏严重非均质性和海上平台寿命短、大井距开采的情况,也为解决疏水缔合聚合物在长时间高温、高盐度和高剪切条件下分子间疏水缔合比例降低问题,选择疏水性交联聚合物微球与疏水缔合聚合物进行复合.通过黏浓性质、抗剪切性能、填砂管封堵实验和人造岩心驱油实验,发现复合体系中微球能够与聚合物发生疏水缔合作用,改善聚合物在高温下的流变性能和抗剪切性能;且复合体系兼具交联聚合物微球的深部调剖和聚合物的增黏驱油性能,封堵性能和驱油效果均优于单纯聚合物驱.由于微球和AP-P4之间的疏水缔合作用使两者具有较好的复合效果,为改善聚合物驱提供新方法,为研究微观机理和指导聚合物驱奠定基础.     

高密度电阻率法监测纳米胶体在多孔介质中运移的实验

利用高密度电阻率法监测纳米胶体在饱和多孔介质中的运移过程.对纳米胶体和保守性示踪剂在末端的电导率穿透曲线进行了比较.结果表明,纳米胶体与保守性示踪剂在多孔介质中的运移过程非常相似,均可用一维对流弥散方程进行拟合.通过对不同截面、不同电极间距、竖直方向的电阻穿透曲线的比较,说明利用高密度电阻率仪监测纳米胶体在多孔介质中的运移是可行的.无论是传统示踪剂还是纳米胶体,在同一截面上不同电极间距几个测点的穿透曲线非常相似,沿着水流向前推进的溶液锋面到达同一电极截面的时间非常接近,说明多孔介质是非常均质的.同时高密度电阻率法可以动态反映砂柱中纳米胶体运移的时空变化特征.     

磺酸甜菜碱型聚丙烯酰胺/铬凝胶的自修复性能

为了探索磺酸甜菜碱型两性聚丙烯酰胺/铬凝胶的自修复行为,分析体系中聚丙烯酰胺的类型、酸的种类,以及重铬酸钠、硫脲的质量分数、硫酸钠质量浓度对凝胶自修复行为的影响.结果表明:磺酸甜菜碱型两性聚丙烯酰胺/铬凝胶的自修复行为主要与两性聚丙烯酰胺的分子结构有关,凝胶经剪切破碎后,聚合物分子的疏水作用和静电作用导致凝胶的重新聚集而实现自修复;无机盐硫酸钠质量浓度是影响凝胶自修复性能的一个重要因素,最佳硫酸钠质量浓度为220~1 600mg/L;酸的种类与凝胶的自修复性能无关,主要是影响凝胶的成胶时间,其中乳酸能够形成有机铬,铬离子经过水解和羟桥作用形成多核羟桥络离子,再与聚丙烯酰胺中的—COO—配位形成网络结构的凝胶;重铬酸钠和硫脲为体系提供Cr3+,它们的质量浓度与凝胶的自修复行为无关.南5-10-P50井组应用结果表明:60d后凝胶黏度恢复率超过60%,调剖后启动压力平均提高3 MPa以上.     

深层致密气藏超高温压裂液复合稠化剂

为满足大庆油田松辽盆地深度埋藏储层的压裂改造需要,研制适合超高温压裂的羟丙基胍胶(HPG)/聚丙烯酰胺(PAM)复合稠化剂,进行热重和差热分析实验和流变实验.结果表明,羟丙基胍胶和聚丙烯酰胺热降解温度在200℃以上;使用单组分的羟丙基胍胶作为稠化剂制备压裂液,在190℃及170s-1剪切条件下连续剪切40min,压裂液的黏度降至50mPa.s以下;使用羟丙基胍胶/聚丙烯酰胺复合稠化剂作为稠化剂制备压裂液,在200℃及170s-1剪切条件下连续剪切150min,压裂液的黏度保持在50mPa.s以上.羟丙基胍胶和自制小分子聚丙烯酰胺在溶液中形成梯形聚合物,抑制羟丙基胍胶高分子链的水解和氧化降解是复合稠化剂提高压裂液使用温度上限原因,该复合稠化剂的研制能够满足大庆油田松辽盆地深部埋藏200℃超高温气藏压裂增产改造的需求.     

纳米塑料颗粒在饱和多孔介质中的迁移规律

针对纳米塑料颗粒在饱和多孔介质中的迁移及其影响因素, 以纳米聚苯乙烯(PSNPs)作为典型纳米塑料颗粒, 通过实验和理论相结合的方法研究纳米塑料颗粒的迁移规律。以经典DLVO理论计算出PSNPs与石英砂颗粒之间的相互作用能, 分析预测PSNPs与石英砂之间的吸附、聚沉。在柱实验中, 以石英砂作为多孔介质填充到砂柱中, 让PSNPs在一维饱和砂柱中迁移, 研究不同条件下PSNPs的迁移行为和影响因素。结果表明, 当离子强度由1 mmol/L增至50 mmol/L(电解质为NaCl), PSNPs与石英砂颗粒之间的相互作用能的势垒则从215.13 KT逐渐降低至45.9 KT使得PSNPs更易于吸附在石英砂介质表面, 从而降低PSNPs在多孔介质中的迁移能力, PSNPs的穿透率由62.16%降至3.65%。当离子强度由0.1 mmol/L增至5 mmol/L(电解质为CaCl₂)时, 势垒则由33.72 KT降至14.03 KT, PSNPs的穿透率从82.46%降至4.27%。这些实验现象说明增加离子强度对PSNPs的穿透起到抑制作用, 且Ca2+比Na+具有更强的电荷屏蔽作用。同时提高PSNPs的初始浓度、流速和介质粒径均可增大PSNPs的穿透率, 而大粒径PNSPs颗粒的穿透率则较小。研究中构建了PSNPs实际运移与理论之间的关系, 进一步推进PSNPs的环境行为和机理研究, 为系统全面评价纳米塑料颗粒在土壤-地下水中的环境风险和生态安全提供科学依据。      

The Effect of Flow on Pollution and Remediation in Groundwater

1IntroductionFlow is the key mechanism by which pollutants are transmitted from one point to another in hydro-geologic systems. Groundwater flow is not indepen-dent of the geological formation within which it occurs. Hydraulic conductivity which is a measure of groundwater flow is strongly related with the am-bient geologic properties such as texture,porosity and topography. These properties do not only con-trol the rate of groundwater flow but also limit the occurrence,hence the dispersion of…     

The Effect of Flow on Pollution and Remediation in Groundwater

Flow, solute transport and pollution remediation through attenuation in unconsolidated porous media were investigated in this study. The variables used in the investigation include soil texture, porosity, topography and hydraulic conductivity. The study revealed that hydraulic conductivity is highly dependent on soil texture, porosity and topography.Hydraulic conductivity was noted to have a controlling influence on groundwater flow and residence time, and the degree of natural attenuation in hydrogeologic systems. Contaminant transport simulated with the MODFLOW Model revealed dominance of advective transport of contaminants in unconsolidated porous media. However, attenuation through sorption (linear isotherm equilibrium controlled) and reaction (first-order irreversible decay) also retarded contaminant plume migration. Thus natural attenuation was found to be highly feasible in clay formations due to low hydraulic conductivity and long groundwater residence times. Though natural attenuation processes including dispersion, diffusion, dilution, mixing, volatilization and biodegradation were not investigated for in this paper, it is shown to be a sound remediation technique of contaminated ground water due to its capacity to destroy or transform contaminants or at least retard their flow.     

多孔介质中聚合物溶液的流变特性

为研究多孔介质中高剪切条件下聚合物溶液流变性能的影响,利用驱 替装置和 R S6000 流变仪 测试不同 的注入速度、 渗流距离和孔喉比条件下, 聚合物溶液经过多孔介质 剪切前后 流变性的 变化. 结果 表明: 聚合物 的剪切应 力、表观黏度、 储能模量、 损耗模量等参数随着注入速度、 渗流距离和孔喉比增加而减小, 且在低剪切速率 和低角频率下 表观黏度、 储能模量、 损耗模量下降更为明显, 剪切应力下降幅度较小, 而在高剪切 速率下剪 切应力下 降幅度最 大; 渗流距 离对聚合物黏弹性作用的影响最大, 其次为注入速度, 孔喉比对聚合物黏弹性作用的影响较小.     

CG-5型重力仪漂移特性与分时段平差处理

详细分析了4台CG-5型重力仪的静、动态漂移特性，结果发现，单次的静态测试结果中，CG-5型重力仪静态漂移呈很好的线性上升趋势，但划分不同时间尺度，每个时间段的仪器漂移率仍存在一定差异。同时，静态漂移率也存在长期变化的特征，不同测期CG-5型重力仪的漂移率差异较大：刚出厂时，CG-5型重力仪的漂移率变化幅度较大；随着时间变化，幅度逐渐减小，最终在一定区间内震荡。4台仪器的动态漂移率与仪器空间变化关系不密切，但仪器间的漂移特性在静态漂移率的长期变化、上下山的动态实验和单个测期各测线的动态漂移率变化中都表现出较为一致的变化趋势。基于以上认识，采用分时段平差的方法对观测数据进行分段漂移改正，改正后各台仪器和总体的联测精度指标均有所提高。     

基于深度神经网络的GRACE等效水高及地表形变量预测

利用2002-04~2017-06 GRACE月时变重力场信息,反演得到三峡水库区域、长江流域和亚马逊流域的等效水高及地表垂直、水平形变时间序列。在LSTM(long short-term memory)网络基础上,通过堆叠LSTM结构以及在输出层中添加线性连接层来增加网络层数,构成深度LSTM神经网络对时间序列进行预测。引入注意力机制以提高模型对于序列长期特征的提取能力,并使用遗传算法筛选最佳网络层数和优化部分网络超参数。结果表明,在动态预测模式下,纳什系数NSE(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient)最差为0.907 9,最好可达0.977 7,标准化的均方根误差R*(scaled root mean square error)最小为0.146 5,最大为0.297 5;在静态预测模式下,评价指标R*均低于0.062 2,NSE均大于0.99,表明模型性能优异。     

Use of different mooring models on global response analysis of an innovative deep draft platform

The global responses of an innovative deep draft platform are investigated using catenary, semi-taut, and taut mooring models, respectively. The three mooring systems have the same arrangements and similar static restoring force characteristics. The dynamic coupling effects between the platform and the mooring systems are calculated in the time domain. Free-decay and 3-h simulations are conducted under 1-year and 100-year return period environmental conditions in the South China Sea. The mooring damping contributions, the response characteristics, and the mooring line tensions are investigated.     

利用卷积神经网络提取微博中的暴雨灾害信息

从社交媒体中挖掘灾害应急信息,能够有效帮助传统灾害管理获取实时、主题丰富的灾害信息,从而成为灾害应急管理的新手段。得益于深度学习在自动特征提取上的成就,本文研究了一种利用卷积神经网络对社交媒体中的灾害应急信息进行自动实时提取与分类的方法。首先,利用社交媒体数据和Word2vec模型,构建与灾害类事件相关的语料库并获得相应的词向量;其次,将词嵌入文本和相应的灾情类别作为卷积神经网络的输入,经过多分类学习得到分类模型,用以提取近实时灾害信息。以2012年“7.21北京特大暴雨”事件为案例,通过分类模型获得常见灾情类别的暴雨灾害社交媒体信息。该模型在测试集上的精度达到了90%以上,并且将模型运用于新爬取的2016年暴雨数据集上也得到了较好的表现,说明该模型在近实时自动提取灾害信息方面具有可行性。在对2012年分类结果进行时空分析结果表明,通过社交媒体获得的暴雨灾害主题信息符合灾害发展的规律,说明了利用深度学习提取社交媒体数据中的灾害应急信息的有效性和可行性,能够为实时灾害应急管理提供新的思路。