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中国深层—超深层钻完井关键技术及发展方向

石油学报 2024年第1期45卷 312-324页

作者：刘岩生张佳伟黄洪春中国石油集团工程技术研究院有限公司油气钻完井技术国家工程研究中心北京102206

深层—超深层油气资源是中国油气增储上产的重要接替资源,实现深井、超深井安全优快钻完井对于深层—超深层油气资源效益开发具有重要意义。通过回顾中国深井、超深井发展历程,梳理对比深井、超深井钻完井技术发展现状、关键技术进展及... 详细信息

深层—超深层油气资源是中国油气增储上产的重要接替资源,实现深井、超深井安全优快钻完井对于深层—超深层油气资源效益开发具有重要意义。通过回顾中国深井、超深井发展历程,梳理对比深井、超深井钻完井技术发展现状、关键技术进展及应用效果,结合面临的主要问题指出了下一步的发展方向。通过对比全球及中国深井、超深井钻完井关键钻井装备、井身结构优化与拓展、钻井提速、钻井液、固井、随钻测控技术与装备、试油完井关键技术指标及应用情况,指出抗高温高压、高稳定性是当前存在的主要技术差距。剖析了支撑中国实现陆上8000 m超深井常态化,钻深能力迈上9000 m台阶,正向万米挺进的深井自动化钻机、井身结构优化、控压钻井、高效PDC钻头、抗高温超高密度油基钻井液、高效堵漏、高强度韧性水泥浆及自动化固井、抗高温酸压、深层连续管作业机等一批高端装备、尖端工具、核心助剂的最新进展及应用情况。针对超深层超高温、超高压、复杂地应力和多压力系统等给安全高效钻完井带来巨大挑战,提出进一步开展井身结构拓展、抗超高温高压井下工具仪器、超高温井筒工作液、超深高效破岩及提速工具、超高温特高压试油完井工具、超高温低伤害压裂液和酸液体系、数字化智能化钻完井装备与技术等攻关研究,加速关键核心技术的突破与迭代升级,为深层—超深层油气资源高效勘探开发提供支撑与保障。

关键词：深层—超深层油气钻完井关键技术发展现状发展方向

地下空间开发对其三面围合历保建筑影响实测分析

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土木工程学报 2024年第6期57卷 221-230页

作者：徐中华顾正瑞王卫东胡耘华东建筑设计研究院有限公司上海地下空间与工程设计研究院上海200002 上海基坑工程环境安全控制工程技术研究中心上海200002 华东建筑集团股份有限公司上海200011

分析上海软土地区历史文化风貌区内某地下空间开发的深基坑施工对周边三面合围历史保护建筑的影响。深基坑分为三个区先后顺作实施,并采用锚杆静压桩对历史保护建筑进行沉降控制复合桩基加固,以控制新增地下空间施工对建筑物的影响。监... 详细信息

分析上海软土地区历史文化风貌区内某地下空间开发的深基坑施工对周边三面合围历史保护建筑的影响。深基坑分为三个区先后顺作实施,并采用锚杆静压桩对历史保护建筑进行沉降控制复合桩基加固,以控制新增地下空间施工对建筑物的影响。监测结果分析表明,基坑开挖前的历史保护建筑基础加固、基坑围护体施工、坑内被动区土体加固、工程桩施工等工程活动引起周边历史保护建筑沉降约占其总沉降的一半左右;历史保护建筑沉降内侧大而外侧小,中部大而角部小,各测点的沉降同其与基坑的距离大致线性相关;基坑开挖引起地下连续墙变形的空间效应会对紧邻的建筑变形产生显著影响,地下连续墙侧移大的区域引起建筑物的附加沉降也越大;基坑开挖引起了建筑物一定程度的倾斜回复,其最大差异沉降为1/468,最大倾斜变化量仅0.32‰,原有裂缝未进一步发展,说明沉降控制复合桩基加固保障了建筑物安全。

关键词：地下空间开发深基坑历史保护建筑沉降倾斜

从光学相控阵技术展望激光通信的发展趋势（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第7期 45-58页

作者：宋义伟胡景森李贝柏刚田永明张灿钱金杰上海航天技术研究院上海无线电设备研究所

光学相控阵技术通过调节和控制光学天线阵元的相对相位，可实现高速灵活的定向辐射，逐渐发展成为非机械式光束控制的主流方案。其兼具功耗低、集成度高、体积小、质量轻等优点，可以同时控制多波束的收发，满足未来一对多激光通信的迫... 详细信息

光学相控阵技术通过调节和控制光学天线阵元的相对相位，可实现高速灵活的定向辐射，逐渐发展成为非机械式光束控制的主流方案。其兼具功耗低、集成度高、体积小、质量轻等优点，可以同时控制多波束的收发，满足未来一对多激光通信的迫切发展需求。本文主要针对光学相控阵技术当前三种主流的技术方案在激光通信领域的应用现状进行阐述，对比给出了基于液晶、微机电系统和集成光波导平台的技术特点和应用优劣。最后针对光学相控阵技术在激光通信领域的未来发展，给出了笔者的一些思考与建议。

关键词：激光通信光学相控阵液晶微机电系统集成光波导

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锌铝镁镀层在加热过程中的组织和耐蚀性

钢铁 2024年第7期59卷 139-149,168页

作者：刘广会韩赟刘全利徐呈亮蒋光锐陈建军首钢集团有限公司技术研究院北京100043

锌铝镁镀层相对于纯锌镀层具有更好的耐蚀性,结合其特有的划伤自愈、切口保护等特点受到越来越多的钢铁生产企业及下游用户的重视,尤其在材料服役条件较为严苛的环境,客户采用该新型镀层的愿望较为强烈。锌铝镁镀层钢板在使用过程中会... 详细信息

锌铝镁镀层相对于纯锌镀层具有更好的耐蚀性,结合其特有的划伤自愈、切口保护等特点受到越来越多的钢铁生产企业及下游用户的重视,尤其在材料服役条件较为严苛的环境,客户采用该新型镀层的愿望较为强烈。锌铝镁镀层钢板在使用过程中会遇到热加工和热处理,最常见的是焊接和切割。因此研究锌铝镁镀层在不同温度区间的性能稳定性越来越受到关注。为了探究锌铝镁镀层在温度变化过程中组织和性能的变化,更好地提高镀层耐热性能,研究了不同铝含量的锌铝镁镀层(Zn1Al1Mg、Zn55Al1Mg)在不同的加温温度(300、500、700℃)进行加热,并随炉保温10 min之后镀层内部的组织变化以及对物理和化学性能产出的影响。通过相图计算预测了保温之前镀层的析出相,通过电镜表征热处理后镀层的截面组织和表面组织的形貌,对各个不同的区域进行电镜自带的EDS的成分检测;同时,对镀层中不同相的组成进行了XRD的测试;对不同热处理工艺的试样进行维氏硬度的测试;对试样的耐腐蚀性能用电化学的方法来评估。结果表明,在加热到700℃的时候,Zn1Al1Mg和Zn55Al1Mg镀层的表面组织和截面组织的形貌都出现了很大的变化,对于Zn1Al1Mg镀层组织明显的分为2层,分别为Zn-Fe层和Fe-Zn层;对于Zn55Al1Mg的镀层组织,产生了从基体生长的柱状富铝相,在钢板和镀层的交界处密集生长;表面组织出现了疏松多孔的组织;电化学的结果显示,2种镀层的耐腐蚀性能都有所下降。维氏硬度的检测表明,2种镀层经过热处理后硬度都得到了提高。

关键词：锌铝镁镀层 Zn-Al-Mg-Fe四元相图耐腐蚀性热处理 Fe4Zn9

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废锂离子电池碳热还原优先提锂工艺优化

化工进展 2024年第4期43卷 2174-2182页

作者：周铭贤叶小舟上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070

对废旧三元锂离子电池正极材料采用碳热还原-通二氧化碳水浸的工艺进行优先提锂。本文采用单一变量法探究焙烧过程中焙烧温度、焙烧时长、有效加碳量及水浸过程中水浸时长、水浸固液比、二氧化碳流量、逆流水洗级数等参数改变带来的金... 详细信息

对废旧三元锂离子电池正极材料采用碳热还原-通二氧化碳水浸的工艺进行优先提锂。本文采用单一变量法探究焙烧过程中焙烧温度、焙烧时长、有效加碳量及水浸过程中水浸时长、水浸固液比、二氧化碳流量、逆流水洗级数等参数改变带来的金属元素浸出率的影响。在焙烧温度700℃、焙烧时长120min、有效加碳量(75.56%含碳量的炭粉)为14%(质量分数)、液固比10mL/g、水浸时长180min、二氧化碳通入量100mL/min、三级逆流水洗的最佳条件下,可以达到锂的浸出率为96.31%,钴、镍、锰金属的浸出率均低于0.1%。同时考察了该工艺对于不同型号的废三元锂离子电池回收的适用性,发现提锂效果均在90%以上,具有良好的原料适应性。此外,通过X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜探究碳热还原前后的物相变化。

关键词：废旧三元锂离子电池碳热还原优先提锂浸出率

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生物降解塑料制品指纹数据一致性评价研究

塑料工业 2024年第1期52卷 101-106页

作者：孙梦捷赵镭王永香上海市质量监督检验技术研究院上海201114

针对目前国内外生物降解塑料产品指纹数据库研究和应用的短缺,以及市场对于生物降解材料一致性验证的需求,建立生物降解塑料产品指纹数据库和一致性评价方法。通过采集各种生物降解塑料产品的红外光谱分析(FTIR)、差示扫描量热(DSC)和... 详细信息

针对目前国内外生物降解塑料产品指纹数据库研究和应用的短缺,以及市场对于生物降解材料一致性验证的需求,建立生物降解塑料产品指纹数据库和一致性评价方法。通过采集各种生物降解塑料产品的红外光谱分析(FTIR)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TG)指纹信息,建立生物降解塑料产品指纹数据库,通过指纹数据有效性研究,将指纹数据库应用于生物降解塑料产品一致性评价。本文通过优化指纹采集条件并研究指纹数据有效性,建立了生物降解塑料产品一致性判定准则。通过本研究可以开展生物降解塑料产品一致性评价工作,为广大企业提供质量控制技术服务,为监管部门提供一致性监管技术支持,并为后续开展生物降解产品认证打下基础,具有重要的现实意义。

关键词：生物降解塑料制品指纹一致性评价

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负碳排放技术研究现状及进展

洁净煤技术 2024年

作者：翁小涵韩涛冯玮徐冬国家能源集团新能源技术研究院有限公司

负碳排放技术是一种符合净零目标且旨在减少大气中二氧化碳浓度的创新途径，是我国碳中和技术体系的重要组成部分。负碳排放方案是一个多元复杂的体系，其中，直接空气碳捕集与封存（DACCS）和生物质能耦合碳捕集与封存（BECCS）是两类... 详细信息

负碳排放技术是一种符合净零目标且旨在减少大气中二氧化碳浓度的创新途径，是我国碳中和技术体系的重要组成部分。负碳排放方案是一个多元复杂的体系，其中，直接空气碳捕集与封存（DACCS）和生物质能耦合碳捕集与封存（BECCS）是两类与地质封存紧密结合以实现永久减排的关键技术手段。本文综述了快速发展的DACCS和BECCS技术的最新研究进展与应用情况。在DACCS方面，重点介绍了DAC技术的关键材料及工艺技术研究现状，总结国内外主要在运和规划中的DACCS示范项目，分析了未来DAC技术的研究重点方向和规模化应用的可行性。在BECCS方面，着重分析了各BECCS技术路径的发展现状，探讨了在不同生物质能利用场景下部署BECCS技术的可行性，汇总了国内外主要的BECCS示范项目，并展望了BECCS技术未来的发展方向。

关键词：负碳排放技术直接空气捕集生物质能耦合碳捕集与封存二氧化碳捕集与封存

基于LEAP模型的临港新片区中长期碳排放预测及减排潜力分析

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环境科学 2024年第2期45卷 721-731页

作者：吴琼马昊任洪波郭明星陈鹏李琦芬上海电力大学能源与机械工程学院上海200090 国网上海市电力公司经济技术研究院上海200120

基于上海临港新片区现有统计数据,结合其未来社会经济发展、产业结构和技术进步等,构建了LEAP-临港模型,分析了基准情景、低碳情景和强化低碳情景下新片区的能源需求和碳排放演化趋势.为增强模型的预测精准度,采用Logistic人口生长模型... 详细信息

基于上海临港新片区现有统计数据,结合其未来社会经济发展、产业结构和技术进步等,构建了LEAP-临港模型,分析了基准情景、低碳情景和强化低碳情景下新片区的能源需求和碳排放演化趋势.为增强模型的预测精准度,采用Logistic人口生长模型对临港未来人口数据进行预测,并利用学习曲线模型模拟相关减碳技术的成本发展趋势.同时,构建了碳减排技术的经济性评价模型,通过绘制边际减排成本曲线对典型减碳技术的经济成本及减排潜力进行评估.结果表明,强化低碳情景下,2060年临港新片区一次能源消费中可再生能源占比达69%,电能在终端能源需求中占比达91%;临港新片区可在2030年实现碳达峰,且2060年碳排放量相较基准情景下降94%.就减排贡献度而言,清洁能源替代、产业结构优化和终端能效提升对临港碳减排起到关键作用,中期(至2035年)分别贡献35.1%、27.3%和16.2%的碳减排量,长期(至2060年)分别贡献50.6%、8.75%和7.7%的碳减排量.就具体减碳技术而言,氢能发电、电解水制氢及碳捕获和利用与封存(CCUS)技术对实现净零排放意义重大,但减排成本相对较高.研究成果可为临港及相关地区的低碳绿色发展提供思路和借鉴.

关键词： LEAP模型碳排放边际减排成本贡献度分析临港新片区

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电解水制氢用阴离子交换膜研究进展

储能科学与技术 2024年

作者：邢学奇宋鹏翔申爱景鲁仰辉陈俊刘伟国家电投集团科学技术研究院有限公司

阴离子交换膜电解水制氢融合了碱性电解水和质子交换膜电解水制氢技术的优点，具有电解效率高、响应速度快和成本低等特点，被认为是目前最有前景的可再生绿色能源制氢技术之一。阴离子交换膜（AEM）是提供OH-离子传导和阻隔气体交叉的... 详细信息

阴离子交换膜电解水制氢融合了碱性电解水和质子交换膜电解水制氢技术的优点，具有电解效率高、响应速度快和成本低等特点，被认为是目前最有前景的可再生绿色能源制氢技术之一。阴离子交换膜（AEM）是提供OH-离子传导和阻隔气体交叉的关键部件，其直接影响了阴离子交换膜电解水系统的性能和使用寿命。然而，目前的AEM隔膜面临着离子电导率低和稳定性差的问题。本文首先介绍了AEM在电解槽中的作用，高性能AEM应满足的性能要求和评价参数，并重点讨论了OH-在AEM中的传输机制与影响因素。接着，本文进一步概述了AEM的结构组成，以及常见的阳离子基团和聚合物主链类型；阐述了不同阳离子基团的降解机理和聚合物主链的特点，重点阐释了阳离子官能团稳定性设计的策略，聚合物主链改性制备的方法，以及AEM性能表现。最后，展望了AEM隔膜未来面临的挑战和潜在研究方向，指出应在设计耐碱稳定性AEM的基础上，通过交联、嵌段共聚、侧链接枝和复合膜技术等策略构建和制备满足实际应用需求的高性能AEM隔膜，为AEM进一步发展提供借鉴和参考。

关键词：绿电制氢阴离子交换膜电解水离子传导机理离子电导率耐碱稳定性