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致密油水平井相态调控容积式流量测量新方法研究

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致密油水平井相态调控容积式流量测量新方法研究

作者：高学薇山东工商学院

学位级别：硕士

致密油藏的特点为低孔、低渗,因此主要采用水平井开发技术。为了保证水平井的持续稳产以及预防水淹现象的发生,油田急需精准的产出剖面测井技术为水平井压裂、堵水等增产措施提供技术支持。但现有的水平井产出剖面流量测试技术的下限偏... 详细信息

致密油藏的特点为低孔、低渗,因此主要采用水平井开发技术。为了保证水平井的持续稳产以及预防水淹现象的发生,油田急需精准的产出剖面测井技术为水平井压裂、堵水等增产措施提供技术支持。但现有的水平井产出剖面流量测试技术的下限偏高且精度较低,难以满足致密油水平井的精细测试需求,为了解决上述问题,本文开展了以下研究:(1)本文提出了一种新型的用于低产液水平井的相态调控容积式流量计,能够通过模态变换实现油、水的单相流量精确测量。建立了相态调控旋转腔体的二维仿真模型,采用FLUENT有限元分析软件对不同模态、不同含水率以及不同流量下的油水混合流体在腔体内部的流动规律进行仿真研究,分析了不同情况下腔体内部流体的流型流态,评价了该方法的调控效果,并得出了此模型所适用的流量范围在1m/d～10m/d,验证了该方法的可行性。(2)本文对阵列电导传感器的结构进行了优化。利用Comsol Muilipysics软件建立了相态调控旋转腔体的三维电场仿真模型,从电势、电场强度、测试灵敏度三个方面对探针阵列的测量机理进行了定性和定量分析。对不同结构参数下探针阵列的电势、电场进行了定性分析,根据电导探针的电场范围对腔体内的探针阵列进行结构上的优化,得出了最适合流量测量的电场范围的电导探针结构;定量分析了不同结构参数下的电导探针的空间灵敏度的分布特性,通过平均空间灵敏度(S)和敏感场的均匀性误差参数(S)这两个指标对空间灵敏度进行分析,得出电导探针的最优结构。(3)本文对油、水单相流量进行了解释。对于本文所设计的相态调控容积式流量计在油、水测量模态下的响应规律进行了定量分析,分别得出了油、水测量模态下阵列电导传感器响应值随液面高度变化的规律,进而推导出精确的油、水流量。最后将动态仿真结果与静态理论计算结果进行了对比和分析,取得了一致的结果,验证了油、水单相流量测量方法的正确性。

关键词：油水两相流相态调控容积式流量计阵列电导传感器仿真模拟

聚酰胺环氧氯丙烷/苯磺酸盐凝聚体的形成与相态调控

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聚酰胺环氧氯丙烷/苯磺酸盐凝聚体的形成与相态调控

作者：何晓烨华中科技大学

学位级别：硕士

聚电解质在水溶液中发生液–液相分离形成的液体浓相称为凝聚体,具有与水不相溶、可流动性、低表面能等特点。文献中报道的大部分凝聚体由阴阳离子聚电解质在静电相互作用驱动下形成。相比于聚电解质,小分子盐的化学结构简单,电荷密度低... 详细信息

聚电解质在水溶液中发生液–液相分离形成的液体浓相称为凝聚体,具有与水不相溶、可流动性、低表面能等特点。文献中报道的大部分凝聚体由阴阳离子聚电解质在静电相互作用驱动下形成。相比于聚电解质,小分子盐的化学结构简单,电荷密度低,可形成超分子聚集体,有望调控凝聚体的相态。然而,目前小分子盐与聚电解质凝聚体的研究较少,且凝聚机理和调控机制还不明朗。本论文研究了阳离子聚电解质与苯磺酸盐凝聚体的形成机理,发现苯磺酸盐分子间氢键是阳离子聚电解质形成凝聚体的关键驱动力,为实现相态调控提供了新的策略。主要研究内容及结果如下:1、通过聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)与对羟基苯磺酸钠(4-HBSNa)水溶液共混制备了凝聚体。研究了PAE/4-HBSNa凝聚体的性质及形成条件,发现提高混合液的离子强度、温度、p H值以及添加有机溶剂不利于形成凝聚体。提出PAE/4-HBSNa凝聚体的形成机理是4-HBSNa通过氢键形成带负电的超分子聚集体,与PAE发生静电相互作用连接成疏松网络结构,驱动凝聚体形成。PAE/4-HBSNa凝聚体随着静置时间延长发生凝胶化,这可能是PAE在凝聚相中富集并发生自交联所致。2、基于PAE/4-HBSNa凝聚体的形成机理,拓展了苯磺酸钠、对甲苯磺酸钠、2-氨基苯磺酸钠(2-ABSNa)、3-氨基苯磺酸钠(3-ABSNa)和4-氨基苯磺酸钠(4-ABSNa),研究苯磺酸盐苯环上的取代基种类和位置对其与PAE凝聚体形成的影响。发现苯磺酸钠和对甲苯磺酸钠无法形成分子间氢键,与PAE水溶液混合后为均相溶液;同分异构氨基苯磺酸钠分子间氢键的强度顺序为2-ABSNa>3-ABSNa>4-ABSNa,氢键越强,越易与PAE形成凝聚体。为了排除PAE自交联的干扰,选用强阳离子聚电解质聚(二甲基二烯丙基氯化铵),与2-ABSNa、3-ABSNa和4-ABSNa水溶液混合后,分别得到沉淀、凝聚体以及溶液。因此,可通过改变苯磺酸盐的取代基种类和位置来实现相态调控。

关键词：凝聚体阳离子聚电解质苯磺酸盐凝聚机理相态调控

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基于相态调控的油水两相流含率在线测量方法

石油管材与仪器 2022年第5期8卷 12-15页

作者：韩连福郑朝亮付长凤刘兴斌常熟理工学院电气与自动化工程学院江苏苏州215500 东北石油大学物理与电子工程学院黑龙江大庆163318 大庆油田有限责任公司人才开发院黑龙江大庆163153

含率是描述油水两相流流动的重要参数,为油水两相流计量资料的解释和提高计量仪器测量精度提供了有效帮助。但是现有基于分离方法的含率测量存在分离装置过大的问题,而且往往要求传感器具有高精度。针对上述问题,提出一种基于相态调控... 详细信息

含率是描述油水两相流流动的重要参数,为油水两相流计量资料的解释和提高计量仪器测量精度提供了有效帮助。但是现有基于分离方法的含率测量存在分离装置过大的问题,而且往往要求传感器具有高精度。针对上述问题,提出一种基于相态调控的油水两相流含率在线测量方法,建立基于小波变换的相态拐点识别模型,建立基于贝叶斯变换的相态识别模型,实现油水相态识别并进行数值模拟优化。依据数值模拟结果,制作实验样机,并进行含率测量试验。试验结果表明,含率测量精度优于3.23%,含率测量重复性为0.0003。基于该方法设计的含率测量样机体积小,不依赖于传感器的精度,可广泛应用于油田地面含率在线测量。

关键词：油水两相流相态调控数值模拟含率

2D MoS_(2)及其异质结构在生物传感领域的应用

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应用化工 2024年第5期53卷 1129-1133,1137页

作者：高燕王斌姜召方涛西安交通大学新能源系统工程与装备工程研究中心、陕西省能源化工过程强化重点实验室陕西西安710049 陕西氢易能源科技有限公司陕西西安712000

简要介绍了多相态二维(2D)MoS_(2)纳米材料的结构、制备和相态调控策略。MoS_(2)具有可调节的电子转移和光学特性,可以通过制备过程参数的调制对产物相态调控。不同相态的MoS_(2)性质差异巨大,因而在传感器上的应用不同。详细介绍了基... 详细信息

简要介绍了多相态二维(2D)MoS_(2)纳米材料的结构、制备和相态调控策略。MoS_(2)具有可调节的电子转移和光学特性,可以通过制备过程参数的调制对产物相态调控。不同相态的MoS_(2)性质差异巨大,因而在传感器上的应用不同。详细介绍了基于不同相态MoS_(2)及其异质结构的2D纳米材料在生物传感领域的代表性应用。重点剖析了不同相态MoS_(2)在不同类型传感器中所起的作用。生物传感技术的发展对于疾病的诊断和临床治疗,以及环境和食品安全监测等领域都至关重要。希望可以为高性能MoS_(2)基生物传感器的研发和构建提供参考。

关键词： 2D材料 MoS_(2) 相态调控异质结构生物传感器

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二维硫化铬纳米结构的可控制备及物性研究

二维硫化铬纳米结构的可控制备及物性研究

作者：范秀莲中南大学

学位级别：硕士

高载流子迁移率、带隙可调的二维材料具有独特的光学与电学性质,受到广大研究者的青睐。实现新型二维材料的可控、大面积连续薄膜制备是未来电子器件发展的关键。本文以范德华外延生长为基础,聚焦目前新型二维材料的关键问题,如非层状... 详细信息

高载流子迁移率、带隙可调的二维材料具有独特的光学与电学性质,受到广大研究者的青睐。实现新型二维材料的可控、大面积连续薄膜制备是未来电子器件发展的关键。本文以范德华外延生长为基础,聚焦目前新型二维材料的关键问题,如非层状材料的表面悬挂键钝化修饰、厘米级薄膜的制备等方面进行了研究,为二维非层状薄膜在电子器件上的应用奠定基础。具体研究内容包括以下几部分:(1)实现了菱方相CrS的CVD制备及P元素掺杂。主要探索硫化铬纳米结构的形核-生长过程,并提出了一种稳定可控的磷前驱体持续供给策略实现元素的掺杂。通过XPS、TEM等表征证实了P元素在CrS中的晶格掺杂及表面钝化,并发现P元素掺杂后电阻率升高至原来的10倍。(2)采用电子束蒸镀Cr金属层和硫化转化反应联合方法,实现了菱方相CrS薄膜的制备。通过控制蒸镀金属薄膜的厚度实现对CrS薄膜的厚度调节,并借助XRD等表征证明了CrS随机取向薄膜的单一物相性。(3)实现三方相CrS纳米片的形貌调控,发展了一种非层状CrS薄膜的制备方法。调控生长热力学与动力学平衡条件,实现不同形貌、特定取向及螺旋生长纳米片的可控制备。基于边界层理论,发展了一种超小气流诱导外延生长CrS薄膜的方法,成功制备三方相CrS厘米级薄膜。(4)结合吸收光谱证实了CrS薄膜的带隙可调性,在3.2 nm时其光学带隙为0.88 e V。使用非线性光学测试,发现该薄膜具有二次谐波特性,说明其在二维条件下出现空间反演对称性破缺。图94幅,表2个,参考文献129篇

关键词：二维非层状硫化铬范德华外延生长机制元素掺杂相态调控物性调控

纳米粒子的分散分布及其对聚合物纳米复合材料结构与性能的影响

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纳米粒子的分散分布及其对聚合物纳米复合材料结构与性能的影响