PVA无固相洗井液的试验与探讨

介绍了PVA无固相泥浆的配制方法。这种泥浆性能优越:可防止孔壁坍塌;在岩心外形成保护膜,防止岩心破坏;交联后可起堵漏作用;有一定的抗Ca~(2+)、Mg~(2+)离子侵蚀能力;无毒、无味,性能稳定。是一种适合金刚石绳索取心钻进的优良冲洗液。     

新型KL植物胶无固相环保钻井液体系

以新型KL植物胶开发为例,研究了KL植物胶加量、植物胶钻井液的改性等,并从漏斗粘度、滤失量、粘弹性、润滑性、稳定性及环保性等方面,确定了KL植物胶钻井液的优化方案;介绍了KL植物胶无固相环保钻井液在实际工程中的应用情况。综合研究表明,KL植物胶钻井液体系可作为一种新型的无固相环保钻井液使用。     

微生物无固相钻井液体系构建及其固壁作用机理研究

钻探过程中,常遇到破碎性地层,容易发生井壁失稳而诱发井下复杂事故。增强破碎块之间的胶结力,提升井壁围岩力学强度,是解决该类地层井壁失稳的有效途径之一,微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术为实现这一途径提供了很好的借鉴。为此,通过实验研究,分析了巴氏芽孢杆菌在无固相钻井液体系中的生长情况,得到适合巴氏芽孢杆菌生长的无固相钻井液,由此构建微生物无固相钻井液体系。利用岩心浸泡实验和扫描电镜(SEM)分析方法,探讨了微生物无固相钻井液体系的固壁效果及其作用机理。结果表明：巴氏芽孢杆菌在由植物胶、聚丙烯酰胺(PAM)、羧甲基纤维素钠(CMC)组成且含有培养基的无固相钻井液中的生长情况最好,经过24 h的生长,600 nm波长处的吸光值(OD600)达到1.54。故确定微生物无固相钻井液体系的配方为：0.1%植物胶+0.1%PAM+0.1%CMC+巴氏芽孢杆菌(OD600=0.8)+0.25%氯化钠+1%尿素+0.75%酪蛋白胨+0.25%大豆蛋白胨。在微生物无固相钻井液体系中添加钙源,可以获得更好的固壁效果,固结后试样的抗压强度达到0.183 MPa。该体系的固壁机理是微生物在松散颗粒间诱导生成...     

冻土/岩的液相吸力与固相冰压作用机制

为研究冻土/岩内液相吸力和固相冰压在冻结过程中的作用机制,首先根据热力学基本原理,统一了不同边界条件下的理论冰压方程;然后,联立广义Clapeyron方程和Gibbs-Thomson方程,在阐释液相吸力和固相冰压物理意义基础上,给出了弯曲界面液相水的冻结温度方程;最后,将冻结温度方程引入冻结毛细管模型,将液相吸力方程代入达西定律,分别对固相冰压和液相吸力作用机制进行验证。研究表明：（1）平衡状态下的理论冰压仅与温度线性相关,与边界条件无关;（2）液相吸力来源于理论吸力与固相冰压抵消因子之差,为水分迁移统一驱动力,当固相冰压趋近于理论冰压时,液相吸力趋近于0;(3)固相冰压为绝对压力,可抵消液相吸力,而液相吸力为相对吸力,不可抵消固相冰压;（4）孔隙内的总压力仅为固相冰压,在毛细管冻结时,可达到平衡状态下的理论冰压,故遵循冰压法分凝冰形成机制。研究结果揭示了冻土/岩的液相吸力与固相冰压作用机制,对完善现有冻胀理论具有较高的理论价值和科学意义。     

低固相高润滑双聚钻井液体系在地热井施工中的应用

在河南省兰考地区地热井施工中,二开井段深度超过1500 m,采用普通膨润土钻井液体系无法满足地热井施工及对含水层保护的要求,且容易造成卡钻事故。为了解决生产实际问题,研究设计了一种地热井施工用低固相高润滑双聚钻井液体系,通过现场4口井中的应用,钻井过程顺利,有效解决了井眼携砂能力不强、泥岩地层井壁不稳定、砂岩地层失水量大、泥皮厚等问题,4口井均未发生任何井下复杂情况和事故,说明该钻井液体系对兰考地区地层的适应性较好,能够满足该地区钻井工程的需要,对兰考地区地热井施工具有很好的指导意义。     

防塌低固相泥浆在油页岩钻进的应用

针对松原油页岩矿区地层破碎、松散、坍塌、掉块等情况,认真分析钻孔结构及施工情况,提出研制、配制防塌低固相泥浆方案,解决了问题.     

无固相KCl聚合物钻井液体系在伊拉克鲁迈拉油田的应用

伊拉克鲁迈拉油田三开地层存在大段的泥页岩,易发生剥落坍塌,储层砂岩段长,渗透性好,易发生渗漏和形成小井眼。钻井液体系从一开始单纯追求井下的稳定性,到兼顾井壁稳定、储层保护、S型和J型井的摩阻降低,最终形成了无固相KCl聚合物钻井液体系。主要从室内实验和现场应用方面详细阐述了体系的形成和现场应用效果。     

交互四元体系Li+, Mg2+//SO2-4, B4O2-7H2O 288 K

采用等温溶解平衡法研究了288K时Li+, Mg2+//SO2-4, B4O2-7- H2O四元体系的固液相平衡关系,测定了该四元体系在288K时平衡液相的溶解度和密度。依据实验测定的平衡溶解度数据及对应的平衡固相,绘制了该四元体系的平衡相图及密度组成图。研究结果表明：交互四元体系Li+, Mg2+//SO2-4, B4O2-7- H2O 288K时平衡相图中有2个共饱点,5条单变量曲线,4个结晶区对应的平衡固相分别为Li2B4O7·3H2O,Li2SO4·H2O,MgB4O7·9H2O和MgSO4·7H2O。     

三元体系K+,Mg2+∥B4O72--H2O 348K稳定相平衡研究

采用等温溶解平衡法开展了三元体系K+,Mg2+∥B4O72--H2O 348K的稳定相平衡研究,获得溶解度数据及平衡液相的密度,折光率,pH值。根据溶解度数据绘制了三元体系稳定相图。该三元体系在348K时的稳定相图含有一个共饱点E、两条单变量曲线AE,BE和两个结晶相区MgB4O7.9H2O(AECA)和K2B4O7·4H2O(BEDB)。共饱点的平衡固相组成为MgB4O7·9H2O和K2B4O7·4H2O,对应的平衡液相组成为w(K2B4O7)=42.28%、w(MgB4O7)=8.11%。研究结果表明,该三元体系属于简单共饱和型,无复盐和固溶体形成。K2B4O7·4H2O和MgB4O7·9H2O互相存在盐溶作用,使得这两种盐的溶解度明显增大。平衡液相的密度、折光率均随溶液中K2B4O7质量分数的增大而增大。     

水基无粘土低固相钻井液在镇泾工区的应用

根据镇泾油田勘探开发一体化、低成本开发战略要求,在设计范围之内尽可能采用新工艺、新技术,以缩短钻井周期,提高作业效率,缩短钻井液对储层浸泡时间,减轻钻井液对储层伤害。在确保安全生产、施工质量的前提下,大胆应用水基无粘土低固相钻井液体系,并采取相关的防范措施,经实践证明能有效地控制井下复杂情况的发生,达到了提高钻井速度、降低钻井成本的目的。     

K-H3OFe3(SO4)2(OH)6铁矾的XRD研究

根据X射线衍射(XRD)分析发现: A Fe₃(SO₄)₂(OH)₆(A=K⁺、H₃O⁺)系列铁钒的XRD数据十分相近,难以用XRD区别,需通过能谱(EDS)辅助分析,才能区分此类铁矾。另外,此类铁矾的003和107面网间距d随K⁺含量增大而增大,且呈一元三次方程的关系;而033和220面网间距d随K⁺含量增大而减小,呈一元二次方程的关系。对该现象从铁矾晶体结构方面进行解释:K⁺、H₃O⁺离子位于较大空隙中,且沿着Z轴方向排列,当K⁺、H₃O⁺离子之间相互替换时,会导致该铁矾晶体结构在Z轴方向有较明显的变化。     

室温常压下 Ca2+-Mg2+-HCO31--H2O 体系的试验研究

世界上很多海域中的现代碳酸盐沉积正在形成,如巴哈马滩、美国的佛罗里达湾、古巴的巴塔诺湾、中东的波斯湾等地,以及丹麦的某些近海地区。产于这些海域中的现代碳酸盐沉积物,其矿物组成主要是文石,其次为镁方解石,纯方解石较少,现代白云石沉积更为少见。我国的现代碳酸盐沉积见于南海诸岛及海南岛的沿海地带。作者曾利用粉晶照相鉴定了采自我国南海二十余种珊瑚、瓣鳃类、腹足类、有孔虫等现代海相生物壳体的物相,发现除有孔虫和海胆壳是由镁方解石构成外,其余生物壳体皆由文石构成。     

姬塬WP地区长82沉积微相研究

WP区长8段是鄂尔多斯盆地姬塬地区勘探,开发的重点地区以及层系之一。对长82小层进行研究,通过岩心描述和测井资料分析,认为该油层组为长石质岩屑砂岩。并确定在长82期WP地区为曲流河三角洲前缘亚相沉积,在平面上沉积微相主要为水下分流河道、分流间湾和河道侧翼等,其中水下分流河道微相相对发育。通过分析沉积微相与储层物性之间的关系,认为水下分流河道是有利的沉积微相。     

氟对磷酸盐矿物形成影响的试验研究——Ca2+-HPO42--HCO31--F1--H2O体系

我們在前一篇文章里曾討論了Ca²⁺-HPO₄^2--F^1--H₂O体系中氟对磷酸盐矿物形成影响的若干方面。为了使該項模拟試驗工作更符合于表生作用条件,我們在叶連俊教授的指导下,在上述实驗体系中增加了一个組分--HCO₃^1-,进行了Ca²⁺-HPO₄^2--HCO₃^1-F^1--H₂O体系的試驗研究。其目的为进一步探索在合有HCO₃^1-組分的体系中氟对磷酸盐矿物形成的影响,以及CO₃^2-能否进入磷灰石晶格和磷酸盐矿物与碳酸盐矿物的沉积分异順序等問題。     

固相萃取-液相色谱/质谱法测定地下水中三嗪类和酰胺类除草剂残留

固相萃取-液相色谱/质谱法是三嗪类和酰胺类除草剂常用的检测方法。本文针对现有分析方法仪器分析时间较长的缺点,以HLB柱为固相萃取柱,二氯甲烷-丙酮混合液(V∶V=4∶1)为洗脱剂,氟罗里硅土柱为净化柱,采用快速液相色谱柱,建立了固相萃取-液相色谱/质谱法快速测定地下水中14种三嗪类和2种酰胺类除草剂的方法。实验考察了固相萃取柱、定量离子扫描时间、富集柱洗脱溶剂、净化柱等因素对三嗪类和酰胺类除草剂测定的影响。通过延长定量离子的扫描时间,可以降低大部分目标化合物的相对标准偏差,提高仪器的稳定性;富集柱洗脱溶剂的极性对目标化合物回收率有较大影响,使用较强极性的二氯甲烷-丙酮(V∶V=4∶1)洗脱剂可以获得较高的目标化合物回收率;采用氟罗里硅土柱对萃取液进行净化,可除去干扰物,降低基体效应的影响。研究结果表明,14种三嗪类除草剂和2种酰胺类除草剂的检出限均小于0.40μg/L,在低、中、高三种添加浓度下,回收率均满足要求。本方法虽然色谱峰重叠较多,但仪器分析时间为5.10 min,与现有方法的仪器分析时间(15 min以上)相比,分析时间短,检出限低,能够满足日常环境水样中农药残留分析检测的需要。     

西大别造山带红安高压榴辉岩的变质演化：岩相学与Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-O(Fe 2O3)体系中相平衡关系

西大别造山带红安高压榴辉岩主要矿物为石榴石、绿辉石、冻蓝闪石、石英和绿帘石,有时可见蓝闪石、多硅白云母和钠云母。石榴石具有生长环带且边缘成分变化大,可分为代表峰期的Ⅰ型边（X_Mg高、Grs低）和受退变质改造的Ⅱ型边（X_Mg低、Grs高）。石榴石内蓝闪石包体发育冻蓝闪石退变边,说明包体不能完全反映进变质条件。基质绿辉石比包体绿辉石Jd含量低,在一个晶体内成分有明显变化和沿解理缝发育冻蓝闪石,显示峰后绿辉石有成分变化和退变质改造。基质中冻蓝闪石晶体较大,核部见有蓝闪石残留,说明二者有成因联系。冻蓝闪石和绿辉石都发育后成合晶结构,石榴石有韭闪石的反应冠状体。在THERMOCALC程序计算的P-T视剖面图中,石榴石Ⅰ型边反映的峰期P-T条件为2.4~2.6GPa、570~585℃,和基质中多硅白云母Si含量等值线限定范围一致,对应硬柱石蓝闪石榴辉岩组合。石榴石Ⅱ型边P-T范围为1.9~2.4GPa、530~570℃,低于峰期条件。在可能的峰后降压过程中,岩石先后主要经历了硬柱石脱水生成绿帘石和蓝闪石、绿辉石退变为冻蓝闪石的反应阶段。绿辉石、冻蓝闪石发育的后成合晶说明晚期退变过程缺乏流体,石榴石的韭闪石冠状体也可能在该阶段产生,都受局部成分域控制。红安高压榴辉岩中各矿物与成分代表不同变质阶段,称其为冻蓝闪石榴辉岩只是对现有主要组成矿物的描述,不是基于共生关系的严格岩石学命名。     

地下连续墙施工中低固相不分散聚合物稳定液的应用

针对上海外滩金融中心基坑围护工程地下连续墙施工中地层及环境情况，在分析传统的膨润土-NaCMC泥浆体系存在缺点的基础上，研制了新型的低固相不分散聚合物稳定液。     

出现于β-Al2TiO5的固相合成及热分解过程中的待定归属相

在由α-Al2O3和TiO2合成β-Al2TiO5时,文献报道有待定归属相(称作x相)先于β-Al2TiO5出现在煅烧后的混合物内,该x相表现出中间产物相特征,据说它在混合物内的含量随煅烧温度升高而增大,1 400 ℃时出现β-Al2TiO5,且x相与未转化反应物均转变成β-Al2TiO5.研究煅烧共凝胶法前驱体制备β-Al2TiO5的固相反应以及β-Al2TiO 5的热分解过程,以了解该待定归属相的生成、演变规律.同文献报道的x相相比该相的初始生成温度、转化为β-Al2TiO 5的温度均有明显降低,1 150℃煅烧共凝胶法前驱体所获产物的XRD图谱(18°≤2θ≤58°)内出现3个归属该x相的衍射峰,它们的峰中心分别位于2θ=41.2°,44.0°,24.9°(按相对峰强大小排列).MgO掺杂使该x相与少量β-Al2TiO5相共同出现于1 150 ℃及1 200 ℃煅烧物内.1 250 ℃煅烧使该相失稳,转变为β-Al2TiO5,同时使未转化的金红石、α-Al2O3完成固相反应.对比表明x相的转变温度具有阈值特征,前驱体的微细化使之大大降低.本研究首次发现,伴随β-Al2TiO5在1 100℃下的热分解,该待定归属相重新出现,说明该相随热过程条件改变具有生成-消亡-重新生成的可逆性.它的消亡及重新生成体现出同β-Al2TiO5此消彼长的相关性.它应该是除β-Al2TiO5、Al2Ti7O15以外的第三种铝、钛复合氧化物.     

钆锆烧绿石粉体的高温固相制备工艺研究

2000年,美国的Weber和Ewing提出钆锆烧绿石(Gd2Zr2O7)可能是钚及次锕系核素的理想固化基材。随后人们对钆锆烧绿石本身性质进行了研究,结果表明钆锆烧绿石的A2B2O7型结构相对于一般固化基材,A、B位可以同时取代而具有宽泛的取代范围,并且Gd元素是一种优良的中子     

控制灌溉对稻田CH4和N2O综合排放及温室效应的影响

采用静态箱-气象色谱法对控制灌溉稻田CH₄和N₂O排放进行了观测,研究控制灌溉模式对稻田CH₄和N₂O排放的影响,并对其温室效应进行了评估。结果表明,控制灌溉稻田CH₄排放通量明显低于淹水灌溉稻田,且主要集中在分蘖前期和中期,全生育期CH₄排放量比淹水灌溉稻田减少73.2%～85.0%。控制灌溉稻田N₂O排放通量在水稻全生育期大部分时间都要大于淹水灌溉稻田,稻季N₂O排放量分别为106.65 mg/m2和96.40 mg/m2,控灌稻田较淹灌稻田增加了10.6%。控制灌溉稻田稻季排放CH₄和N₂O的全球增温潜势(GWPs)为726 kg/hm2,较淹水灌溉稻田减少了59.1%。控制灌溉模式能显著降低CH₄和N₂O综合排放的全球增温潜势。