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南极地区低温钻井液研究进展与发展方向

石油勘探与开发 2022年第5期49卷 1005-1011页

作者：孙金声王宗轮刘敬平吕开河黄贤斌张宪法邵子桦黄宁中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

通过系统梳理南极地区钻井的特点、南极低温条件对钻井液的性能要求、低温钻井液的研究进展,找出了目前存在的问题,指出了南极低温钻井液的发展方向。南极地区钻井主要包括雪层、冰层和冰下岩层钻井,南极低温条件下钻井面临4个方面的问... 详细信息

通过系统梳理南极地区钻井的特点、南极低温条件对钻井液的性能要求、低温钻井液的研究进展,找出了目前存在的问题,指出了南极低温钻井液的发展方向。南极地区钻井主要包括雪层、冰层和冰下岩层钻井,南极低温条件下钻井面临4个方面的问题:①钻井区低温、温度变化跨度大;②雪层易井漏卡钻、冰层易蠕变、暖冰层易冰屑聚集卡钻、冰下岩层易井壁坍塌;③基础设施缺乏,后勤保障难度大;④环境脆弱,承载能力低。南极低温钻井液经过多年发展取得了一定的进展,研发了低温石油基钻井液、醇类钻井液、酯类钻井液和硅油类钻井液,但普遍存在耐低温不足、环保性能低以及井壁稳定性差等问题。为满足南极低温条件下钻井液的性能要求,未来必须深入研究低温钻井液作用机理,研发环境友好型低温钻井液基液及相关添加剂,构建环境友好型低温钻井液体系,建立可保持井壁稳定、提高钻遇冰层和冰岩夹层时的携屑能力的多功能一体化调控方法,进而形成现场配套施工规范,为南极钻井提供技术支撑。

关键词：南极地区冰雪层冰下岩层低温钻井液钻井液体系作用机理调控方法施工规范

分子模拟技术在天然气水合物相变机理方面的研究进展及应用

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第3期53卷 757-771页

作者：孙金声廖波王金堂吕开河王玉斗王韧白宇靖姜海洋邵子桦中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州523936 中国石油大学(华东)理学院山东青岛266580

分子模拟已经多年被应用于研究水合物相变机理,成功揭示了水合物成核时期抑制剂的扰乱机理,生长时期抑制剂的吸附抑制及传质阻碍机理,并在水合物抑制剂研制及水合物开采技术等方面发挥了重要作用。本文从成核和分解2个方面介绍了分子模... 详细信息

分子模拟已经多年被应用于研究水合物相变机理,成功揭示了水合物成核时期抑制剂的扰乱机理,生长时期抑制剂的吸附抑制及传质阻碍机理,并在水合物抑制剂研制及水合物开采技术等方面发挥了重要作用。本文从成核和分解2个方面介绍了分子模拟技术在天然气水合物相变机理研究进展,详细解释了不稳定团簇成核假说、局部成核假说和“blob”成核假说;阐述了分子模拟技术在天然气水合物生成抑制剂和分解抑制剂研制方面的应用及固体材料表面性质与水合物间相互作用机理;论述了分子模拟技术在二氧化碳置换法、电场强化法以及化学注射法等天然气水合物开采方法上的应用,提出了将二氧化碳置换法与电场强化开采技术结合的天然气水合物联合开采法。最后,总结了分子模拟技术进一步应用于水合物钻采研究的跨尺度及力场开发等科学难题,并对分子模拟技术应用于辅助高性能水合物钻完井工作液处理剂的研发以及研发适用于水合物储层的高效开采方法进行了展望。

关键词：分子模拟天然气水合物相变机理抑制剂开采方法

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耐高温高盐钻井液润滑剂的研制与性能评价

钻井液与完井液 2022年第5期39卷 538-544页

作者：王宗轮孙金声刘敬平吕开河邵子桦张宪法中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

针对深井超深井钻井过程中高扭矩和高摩阻等难题,利用硼酸、多元醇和长链脂肪酸等原料,合成出一种耐高温高盐钻井液润滑剂SOB,该润滑剂在高温高盐条件下具有良好的润滑性能。在5%基浆中加入1%润滑剂SOB后,润滑系数降低率为92.7%,泥饼的... 详细信息

针对深井超深井钻井过程中高扭矩和高摩阻等难题,利用硼酸、多元醇和长链脂肪酸等原料,合成出一种耐高温高盐钻井液润滑剂SOB,该润滑剂在高温高盐条件下具有良好的润滑性能。在5%基浆中加入1%润滑剂SOB后,润滑系数降低率为92.7%,泥饼的黏附系数降低至0.0405,极压润滑持效性强;210℃下润滑系数降低率保持在90.2%,210℃、35%NaCl条件下润滑系数降低率保持在81.3%。高温高盐条件下SOB在高密度钻井液中配伍性良好,200℃老化后对钻井液的流变性无影响,能够降低钻井液滤失量,润滑系数降低率为45.09%,相比常规润滑剂性能优越,这是由于润滑剂能够在钻具表面有效吸附,形成一层疏水性较强的膜,使钻具与井壁的直接接触变成了润滑膜之间的接触,从而降低摩擦。

关键词：水基钻井液润滑剂硼酸酯耐高温耐盐

适用于深水水基钻井液的温敏聚合物流型调节剂

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钻井液与完井液 2021年第1期38卷 14-20页

作者：吕开河王中义黄贤斌王金堂杨峥王韧邵子桦非常规油气开发教育部重点实验室·中国石油大学(华东) 山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

针对深水水基钻井液低温流变调控的要求,利用温敏聚合物在对温度响应的过程中有显著的流体力学体积和分子构象变化的性质,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酰胺(AM)为单体,合成了一种流型调节剂PNAAM。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了... 详细信息

针对深水水基钻井液低温流变调控的要求,利用温敏聚合物在对温度响应的过程中有显著的流体力学体积和分子构象变化的性质,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酰胺(AM)为单体,合成了一种流型调节剂PNAAM。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了产物的官能团。热重分析显示产物初始热分解温度在300℃。浊度分析显示,单体配比和盐浓度均是通过影响分子链中亲水基团与水分子氢键的强度来影响产物的LCST(低临界溶解温度)。PNAAM在钻井液中4、25和65℃流变参数比值为AV_(4℃)∶AV_(25℃)∶AV_(65℃)=1.75∶1.22∶1、PV_(4℃)∶PV_(25℃)∶PV_(65℃)=1.8∶1.4∶1、YP_(4℃)∶YP_(25℃)∶YP_(65℃)=1.8∶1∶1.09。机理分析认为,温度小于LCST时,分子链中亲水基酰胺基团做主导,PNAAM分子溶于水,无可测量的流体力学半径;温度大于LCST时,分子链中疏水基做主导,PNAAM分子链之间疏水缔合作用增强,形成三维网状结构,黏度增大,聚合物粒度增大,泥饼膨润土颗粒更加致密有序。

关键词：深水水基钻井液低温流变调控温敏聚合物流型调节

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生物聚合物对甲烷水合物动力学抑制作用研究

非常规油气 2024年第1期11卷 136-142页

作者：王金堂李健平邵子桦廖波姜海洋王韧薛海杰闫浩中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

为保障海域天然气水合物安全高效钻井,针对常用的动力学抑制剂成本高、污染大的缺点,开展了可降解生物聚合物抑制剂对水合物的生成、分解抑制和防聚结效果实验研究。结果表明:1)羧甲基壳聚糖、黄原胶和果胶和壳聚糖盐酸盐对水合物的生... 详细信息

为保障海域天然气水合物安全高效钻井,针对常用的动力学抑制剂成本高、污染大的缺点,开展了可降解生物聚合物抑制剂对水合物的生成、分解抑制和防聚结效果实验研究。结果表明:1)羧甲基壳聚糖、黄原胶和果胶和壳聚糖盐酸盐对水合物的生成具有明显的动力学抑制作用,其中壳聚糖盐酸盐对水合物的抑制作用最强,可延长水合物诱导时间至40 min;2)羧甲基壳聚糖、黄原胶和果胶、壳聚糖盐酸盐、壳聚糖季铵盐对水合物分解具有抑制作用;3)相比于纯水,羧甲基壳聚糖和果胶的扭矩峰值更低,且无明显的聚结现象,可以作为无油体系防聚剂;4)羧甲基壳聚糖、黄原胶、果胶具有很好的耐低温性,可以在2.5%的盐浓度下将滤失量控制在15 ml内。以上成果认识可为海域水合物动力学抑制剂的合理选择提供借鉴。

关键词：天然气水合物生物聚合物动力学抑制剂防聚剂低温流变性抗盐性

椎体骨皮质强化差异对骨质疏松性椎体压缩性骨折生物力学的影响

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中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4430-4438页

作者：方伟黄兴桦屈波杨红胜重庆市云阳县中医院骨伤科重庆市404500 成都医学院附属第一医院骨科四川省成都市610500

背景:骨质疏松性椎体压缩性骨折经皮椎体成形过程中骨水泥在椎体内的骨皮质强化区域对脊柱生物力学及临床疗效有重要影响,但以往研究大多局限于二维层面。目的:采用有限元分析法探讨经皮椎体成形过程中骨水泥在椎体三维层面内骨皮质强... 详细信息

背景:骨质疏松性椎体压缩性骨折经皮椎体成形过程中骨水泥在椎体内的骨皮质强化区域对脊柱生物力学及临床疗效有重要影响,但以往研究大多局限于二维层面。目的:采用有限元分析法探讨经皮椎体成形过程中骨水泥在椎体三维层面内骨皮质强化差异对骨质疏松性椎体压缩性骨折椎体、邻近椎间盘及终板生物力学分布的影响,以评估其效果。方法:建立T12椎体骨质疏松性压缩性骨折行经皮椎体成形治疗的有限元模型,从横断面、矢状面、冠状面对骨水泥有无皮质强化情况进行分组分析,研究不同体位变化下,骨皮质强化对T12椎体松质骨、皮质骨、T11/T12椎间盘、T12/L1椎间盘、T11下终板、L1上终板生物力学的影响。结果与结论:(1)在垂直压缩力作用下,经皮椎体成形过程中有或无骨水泥皮质强化在不同体位变化下除伤椎皮质骨以外结构应力变化均不明显;(2)伤椎皮质骨Von Mises应力值在人体前屈、左/右侧弯和左/右轴向旋转时差异显著,同一平面内骨皮质完全强化组较无骨皮质强化组最大Von Mises应力值明显变小,随着骨皮质强化越广泛Von Mises应力值整体呈下降趋势;(3)提示行经皮椎体成形治疗时,横断面内骨水泥应尽量广泛对称水平分布于椎体骨皮质边缘,矢状面内骨水泥应广泛纵向分布且靠近上下终板及前后壁,冠状面内骨水泥应广泛分布于中线两侧同时对称接触上下终板及侧壁,可有效避免伤椎再骨折风险且不增加邻椎骨折、残留盘源性疼痛风险。

关键词：经皮椎体成形骨皮质强化骨质疏松性椎体压缩性骨折邻近椎间盘终板三维有限元分析生物力学

阿戈美拉汀缓解APP/PS1转基因小鼠焦虑及抑郁样行为的机制

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中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1176-1182页

作者：李甜任俞桦高艳萍苏强山西医科大学基础医学院生理学系细胞生理学教育部重点实验室细胞生理学山西省重点实验室山西省太原市030001 山西医科大学汾阳学院医学检验系山西省汾阳市032200

背景:阿戈美拉汀在临床上用于治疗焦虑、抑郁等相关精神行为异常。前期研究证实,阿戈美拉汀能够有效缓解阿尔茨海默病模型小鼠的认知行为、海马突触可塑性及脑病理特征,然而阿戈美拉汀能否改善阿尔茨海默病模型小鼠的焦虑和抑郁样行为... 详细信息

背景:阿戈美拉汀在临床上用于治疗焦虑、抑郁等相关精神行为异常。前期研究证实,阿戈美拉汀能够有效缓解阿尔茨海默病模型小鼠的认知行为、海马突触可塑性及脑病理特征,然而阿戈美拉汀能否改善阿尔茨海默病模型小鼠的焦虑和抑郁样行为仍不清楚。目的:探究阿戈美拉汀对APP/PS1(阿尔茨海默病)转基因小鼠焦虑和抑郁样行为的改善效应及分子机制。方法:①将18只APP/PS1转基因小鼠随机分为模型对照组(n=9)、模型干预组(n=9),将18只野生型小鼠随机分为对照组(n=9)、干预组(n=9),模型干预组与干预组小鼠腹腔注射阿戈美拉汀10 mg/(kg·d),连续注射31 d后进行高架十字迷宫、强迫游泳行为学实验与海马组织mRNA测序。②取小鼠海马神经元细胞株(HT22)、脑微血管内皮细胞株(bEnd.3),分别分4组培养:空白组不加入任何药物,药物组加入20µmol/L阿戈美拉汀,模型组加入10µmol/Lβ-淀粉样蛋白1-42,实验组加入10µmol/Lβ-淀粉样蛋白1-42+20µmol/L阿戈美拉汀,培养24 h后,免疫印迹检测HT22细胞S416p-tau和S9p-GSK3β的蛋白表达,免疫印迹检测bEnd.3细胞低密度脂蛋白受体相关蛋白1、糖基化终产物受体的蛋白表达。结果与结论:①在高架十字迷宫实验中,模型对照组小鼠的探索开放臂时间与开放臂进入次数均少于对照组(P<0.05),模型干预组小鼠的探索开放臂时间与开放臂进入次数均多于模型对照组(P<0.05);在强迫游泳测试中,模型对照组小鼠的不动时间长于对照组(P<0.05),模型干预组小鼠的不动时间短于模型对照组(P<0.05);海马组织mRNA测序显示,阿戈美拉汀可以增强APP/PS1小鼠海马区低密度脂蛋白受体相关蛋白1的表达。②免疫印迹检测显示,模型组HT22细胞S416p-tau蛋白表达高于空白组(P<0.05),实验组HT22细胞S416p-tau蛋白表达低于模型组(P<0.05),药物组HT22细胞S9p-GSK3β蛋白表达高于空白组(P<0.05),实验组HT22细胞S9p-GSK3β蛋白表达高于模型组(P<0.05),实验组bEnd.3细胞低密度脂蛋白受体相关蛋白1蛋白表达高于模型组(P<0.05)。③结果表明,阿戈美拉汀可通过促进脑内β-淀粉样蛋白和tau的清除来缓解阿尔茨海默病小鼠的焦虑和抑郁样行为。

关键词：阿尔茨海默病阿戈美拉汀 APP/PS1转基因小鼠焦虑抑郁

基于XGBoost算法的大学生旅游出行方式预测分析

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交通科技与经济 2025年

作者：杨大志田雨晗于晓桦山东建筑大学交通工程学院

随着大学生对旅游的需求呈现出多元化和个性化的趋势,为充分挖掘大学生旅游出行的行为规律和内在机理,运用可解释机器学习进行出行方式预测。首先,通过问卷调查,得到济南市大学生旅游出行方式数据;其次,运用XGBoost算法对预处理后的数... 详细信息

随着大学生对旅游的需求呈现出多元化和个性化的趋势,为充分挖掘大学生旅游出行的行为规律和内在机理,运用可解释机器学习进行出行方式预测。首先,通过问卷调查,得到济南市大学生旅游出行方式数据;其次,运用XGBoost算法对预处理后的数据进行特征选择,得到旅游预算、出行方式乘坐时间、年级、旅游时长和距离五个特征因素;再次,采用XGBoost算法建立大学生旅游出行方式预测模型;最后,利用SHAP解释特征因素之间的交互关系以及特征因素与出行方式选择概率的关系。研究结果表明:对比其他分类预测模型,XGBoost模型在出行方式预测方面表现良好,F1分数为0.914,准确率达到92.1%。SHAP分析发现:大学生的旅游预算、出行时间、年级、旅游时长和距离等因素对飞机、高铁、火车以及大巴的选择具有重要影响,而对私家车出行的影响较小。结果可为旅游企业和政府部门提供数据支撑,以更好地满足大学生旅游需求。

关键词：交通工程出行方式选择特征选取机器学习 XGBoost算法

建设健康社会的催化剂:健康社会工作者与全科医生在基层的合作

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中国全科医学 2025年第4期28卷 516-520页

作者：李奕桦赵艾杨曾飞方雪张旺王欣武汉大学中南医院创伤与显微骨科湖北省武汉市430071 巴东县人民医院骨科湖北省恩施土家族苗族自治州444300

以“健康中国”战略为导向,从优势互补专业知识、共同连接医院社区、拓展研究社会健康三个方面去探讨健康社会工作者与全科医生在基层卫生环境中的合作价值,尤其在完善公共卫生应急体系和构建医联体上,健康社会工作者与全科医生的合作... 详细信息

以“健康中国”战略为导向,从优势互补专业知识、共同连接医院社区、拓展研究社会健康三个方面去探讨健康社会工作者与全科医生在基层卫生环境中的合作价值,尤其在完善公共卫生应急体系和构建医联体上,健康社会工作者与全科医生的合作可以发挥必不可少的作用,能有效推动健康社会的建设进程。同时文章也指明了目前健康社会工作面临的主要挑战,并提出相应的对策。

关键词：健康社会健康社会工作者全科医生基层卫生公共卫生应急医联体