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HPG压裂返排液循环利用技术研究

HPG压裂返排液循环利用技术研究

作者：刘传森中国石油大学（北京）

学位级别：硕士

油田进行压裂作业会产生大量压裂返排液,为了充分利用和保护水资源,减轻环保压力,减少压裂成本,本论文通过室内实验与现场试验相结合的方法,对HPG压裂返排液循环利用技术进行研究。本文首先对选取的4口井的压裂返排液液组分进行分析,发... 详细信息

油田进行压裂作业会产生大量压裂返排液,为了充分利用和保护水资源,减轻环保压力,减少压裂成本,本论文通过室内实验与现场试验相结合的方法,对HPG压裂返排液循环利用技术进行研究。本文首先对选取的4口井的压裂返排液液组分进行分析,发现不同井次的压裂返排液均存在矿化度高,离子成分复杂等现象,但不同区块、相同区块不同井次、同一口井不同时间的压裂返排液组分及其含量均存在着一定差异,因此需对压裂返排液建立具有针对性的处理方法。压裂返排液中的铁离子和残余交联剂对基液粘度影响最大。实验表明当Fe含量超过20 mg/L时,配制成的压裂液基液粘度会迅速降低,故而使基液不能交联。当压裂返排液pH为7.0时,若硼离子含量在200 mg/L以内,随着其含量的增加,羟丙基胍胶(HPG)分子在水中的溶胀速率减小。若硼离子含量超过200 mg/L时将使一部分HPG分子不能溶胀;超过500 mg/L时,0.4%质量浓度的HPG分子完全不能溶胀。加入8屏蔽剂使其与残余交联剂发生螯合反应,可有效降低其抑制效应。本文通过紫外/过硫酸盐体系降解压裂返排液中残余破胶剂并降低返排液粘度。功率为14 W的紫外灯照射模拟返排液,照射15 min可将过硫酸根离子含量从3.0×1033 mol/L降低至1.5×1033 mol/L,照射1小时可将过硫酸根离子基本除去。用功率为14 W紫外灯照射现场返排液5 min可将其粘度从10 mPa·s左右降低至5.0 mPa·s以下。通过考查压裂返排液pH对配制压裂液基液粘度的影响,得出其最适pH为6.0.5。返排液中Na、K、SO、Cl、Fe的含量在正常范围内时对基液粘度影响不大,K和Ca在正常含量范围内会降低压裂液耐温耐剪切性能,。通过对现场压裂液进行杀菌,降粘,除干扰离子,絮凝,固液分离等处理得到处理后的压裂返排液,用其重新配制压裂液后各项性能指标经检测符合《压裂液通用技术条件》中的要求;用此压裂液现场施工后,对压后数据进行分析评价得出施工过程安全稳定,压后产油量与邻井相当。

关键词：压裂返排液循环利用处理工艺现场试验

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考虑桥台背墙贡献的连续梁桥地震易损性研究

考虑桥台背墙贡献的连续梁桥地震易损性研究

作者：刘传森西安科技大学

学位级别：硕士

桥台是桥梁系统中重要的结构,对上部结构起到支撑并约束纵桥向位移的作用,对桥梁地震动响应有着显著的影响。目前对桥梁进行抗震设计或者研究时,大都将桥台背墙考虑为可牺牲构件,认为限制桥台纵桥向位移的主要为台后填土,然而传统方法... 详细信息

桥台是桥梁系统中重要的结构,对上部结构起到支撑并约束纵桥向位移的作用,对桥梁地震动响应有着显著的影响。目前对桥梁进行抗震设计或者研究时,大都将桥台背墙考虑为可牺牲构件,认为限制桥台纵桥向位移的主要为台后填土,然而传统方法忽略了桥台背墙的强度和刚度,可能会导致桥梁抗震性能的错误评估。针对此不足,本课题以一座4×30m的连续小箱梁桥为工程背景,基于易损性分析方法分析了桥台背墙对连续梁桥各构件抗震性能的影响,并根据实际工程统计结果改变桥台背墙参数,分析了桥台背墙参数对连续梁桥地震易损性的影响,为后期桥梁抗震设计提供参考。课题主要研究内容如下:(1)利用OpenSees分别建立是否考虑桥台背墙的桥梁非线性模型,选择合适的地震波并对两种桥梁模型进行纵向地震动输入,得到两种桥梁模型的各构件地震易损性曲线,并对结果进行了对比分析。研究发现,考虑桥台背墙后桥梁各构件损伤超越概率均得到明显降低;随着桥梁损伤程度的增大,桥台背墙对桥梁各构件的地震易损性影响逐渐增大;在桥梁各级损伤状态下,桥墩的地震易损性受桥台背墙的影响最大。(2)随机统计了国内50座连续小箱梁桥桥台设计资料,并根据统计结果改变桥台背墙参数,探讨了桥台背墙各参数对桥梁各构件易损性的影响。研究发现,背墙厚度与桥台加载高度对连续梁桥易损性的影响较大,其中背墙厚度的影响最为明显,桥台背墙配筋在变化范围内对连续梁桥的易损性影响较小。(3)为进一步研究桥台背墙参数对连续梁桥地震易损性的影响,改变桥梁墩高,分别对10m、20m、30m墩高的连续梁桥采用前文相同的分析方法。研究发现,墩高改变后,背墙厚度、桥台加载高度仍是影响连续梁桥抗震性能最显著的两个参数;当墩高达到30m后,桥台背墙配筋对连续梁桥易损性的影响逐渐显著,因此当桥墩较高时不可忽视桥台背墙配筋对连续梁桥抗震性能的影响。

关键词：桥梁工程桥台背墙地震易损性参数分析 OpenSees

基于微流控芯片的微井及液滴阵列细胞捕获方法研究

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基于微流控芯片的微井及液滴阵列细胞捕获方法研究

作者：刘传森清华大学

学位级别：硕士

本文以微流控芯片技术为基础，以细胞为研究对象，研究了两种用于细胞捕获与分析的的方法。通过设计微结构阵列实现了单细胞或者包裹有细胞的液滴的高通量阵列捕获，进而实现对固定的细胞的研究。基于软光刻工艺的基本原理，结合微球的... 详细信息

本文以微流控芯片技术为基础，以细胞为研究对象，研究了两种用于细胞捕获与分析的的方法。通过设计微结构阵列实现了单细胞或者包裹有细胞的液滴的高通量阵列捕获，进而实现对固定的细胞的研究。基于软光刻工艺的基本原理，结合微球的二维自组装现象，制作出PDMS微井阵列并实现了单细胞的固定及酶反应动力学的研究。首先在玻璃基底表面让聚苯乙烯微球发生自组装，在加热的条件下使微球发生轻微熔化并固定在玻璃基底表面。熔化的微球表面尚能保持半球形，在表面疏水处理后可以用于PDMS复制而不发生脱落。在PDMS阵列上捕获了两种细胞，细胞被固定在微井阵列中而不发生明显位移，利用固定的单细胞阵列，完成了细胞酶反应动力学的研究。这种细胞捕获阵列加工方便快捷，可选择不同尺寸的微球制作软光刻模板，微井底部为半球形，非常适合于细胞的固定后的实时分析。利用微液控芯片液滴技术包裹细胞并通过加工阵列微结构实现液滴的阵列捕获，将液滴的生成与捕获集成到同一芯片中，极大的发挥了液滴作为微容器研究细胞的优势。使用T型通道产生单分散的液滴，芯片键合基底以PDMS覆盖，避免液滴与界面的润湿，提高了液滴的稳定性。在液滴单元下游使用捕获阵列微结构固定液滴，在流动相的驱动下，液滴遂渐进入各捕获单元，当压力逐渐达到平衡时，形成自稳定的液滴阵列，液滴的捕获效率达90%以上。同时该结构不受高流阻限制，适合于高粘度样品液滴的捕获。由于分散相粘度越大液滴生成越缓慢，容易导致样品的偏析，我们提出“高流速模式”进样，液滴能够快速生成,血细胞经过自稳定过程被捕获，整个过程可以在10min以内完成。微流控芯片技术的出现极大提高了人们控操微量液体的能力，大大降低了生化试剂的消耗，同时芯片上反应更加迅速，这些都有利于进行高通量细胞阵列研究。两种细胞捕获方法的建立，将可能在基础生物学研究，药物筛选，细胞间信息传递方面找到应用。

关键词：微流控芯片微球自组装单细胞分析液滴微流控芯片

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不锈钢应力腐蚀开裂综述

表面技术 2020年第3期49卷 1-13页

作者：刘传森李壮壮陈长风中国石油大学(北京)油气装备材料失效与腐蚀防护北京市重点实验室北京102249

应力腐蚀开裂一直以来是不锈钢领域的重要研究课题,也是许多行业亟需解决的工程问题。应力腐蚀开裂是材料、环境和应力三者相互作用的结果,由于其复杂性,目前人们对不锈钢发生应力腐蚀开裂的机理尚存在许多不同的见解,但是经过近一个世... 详细信息

应力腐蚀开裂一直以来是不锈钢领域的重要研究课题,也是许多行业亟需解决的工程问题。应力腐蚀开裂是材料、环境和应力三者相互作用的结果,由于其复杂性,目前人们对不锈钢发生应力腐蚀开裂的机理尚存在许多不同的见解,但是经过近一个世纪的研究,从材料选择、环境控制等方面入手,预防不锈钢发生应力腐蚀是能够达到的。综述了应力腐蚀开裂的特征、机理和三个影响因素(应力、材料和环境)。对应力腐蚀的阳极溶解机理和氢致开裂机理进行了概述,阐述并探讨了不锈钢应力腐蚀开裂的滑移溶解机理、氧化膜开裂机理以及氢致开裂机理。归纳了组织结构对不锈钢应力腐蚀的影响,分析了材料成分如(Ni、Mo和N)的添加与应力腐蚀敏感性的关系,总结了环境因素在应力腐蚀中的作用,对特定介质中不锈钢的应力腐蚀规律进行了归纳,并探讨了温度变化对不锈钢应力腐蚀的影响。介绍了近年来关于控制不锈钢应力腐蚀开裂方法的研究进展,如晶界工程、细化晶粒以及涂层等。最后展望了不锈钢应力腐蚀开裂未来的研究方向。

关键词：应力腐蚀开裂不锈钢影响因素机理控制方法

临床表现为偏头痛样头痛的未破裂囊状动脉瘤一例

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中华神经科杂志 2012年第12期45卷 906-907页

作者：赵玫刘传森肖亚平方淳同济大学附属东方医院神经介入科上海200120

临床资料患者男性，32岁，以“反复头痛5年”为主诉于2011年11月17日入院。

关键词：囊状动脉瘤偏头痛临床表现未破裂临床资料反复头痛

不同状态310S奥氏体不锈钢在H2S/CO2环境中的应力腐蚀行为

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表面技术 2020年第3期49卷 14-22页

作者：于浩波张德龙胡慧慧刘传森中国石油大学(北京)油气装备材料失效与腐蚀防护北京市重点实验室北京102249

目的探究不同状态310S奥氏体不锈钢在H2S/CO2环境中的应力腐蚀行为。方法研究三种不同状态310S奥氏体不锈钢在湿H2S环境中的应力腐蚀行为和电化学测试,并探究影响310S应力腐蚀开裂的因素及其机理。结果经过冷变形处理后,310S奥氏体不锈... 详细信息

目的探究不同状态310S奥氏体不锈钢在H2S/CO2环境中的应力腐蚀行为。方法研究三种不同状态310S奥氏体不锈钢在湿H2S环境中的应力腐蚀行为和电化学测试,并探究影响310S应力腐蚀开裂的因素及其机理。结果经过冷变形处理后,310S奥氏体不锈钢的抗应力腐蚀性能有所提升,而900℃时效处理会使310S钢材更易遭受应力腐蚀的影响。此外,施加载荷会使材料的耐蚀性变差。在SSRT实验中,固溶处理后的试样应力腐蚀敏感性为88.1%,时效处理后则升高至91.5%,冷轧后则降低至85.3%。另外还观察到,裂纹通常起源于试样表面局部腐蚀处。通过准原位充氢-TEM实验发现,氢原子扩散进基体后,会促进位错运动,导致位错更易发生塞积,从而引发应力集中。结论冷轧态310S具有最好的耐蚀性能,其次为固溶态,时效态310S的耐蚀性能最低。在湿H2S环境下,冷轧态310S的应力腐蚀敏感性最低,时效处理则会提高试样的应力腐蚀敏感性。H原子进入到310S内部会促进位错的运动、增殖与塞积,导致应力集中,从而降低局部的耐蚀性能。

关键词：应力腐蚀冷变形时效处理奥氏体不锈钢 H2S/CO2环境