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黔北地区牛蹄塘组过成熟页岩有机质孔隙发育特征及影响因素

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天然气地球科学 2024年

作者：周菲赵凌云吴章利夏鹏王科宁诗坦施辉菊贵州大学资源与环境工程学院贵州省油气勘查开发工程研究院复杂构造区非常规天然气评价与开发自然资源部重点实验室喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)

有机质类型及其孔隙发育特征是页岩气评价的重要内容，决定了其生烃能力和分布特征，但对于黔北地区牛蹄塘组黑色页岩有机质类型及其孔隙发育特征的认识尚不深入，有机质孔隙发育所受的影响因素尚不明确。基于此，对牛蹄塘组富有机质页... 详细信息

有机质类型及其孔隙发育特征是页岩气评价的重要内容，决定了其生烃能力和分布特征，但对于黔北地区牛蹄塘组黑色页岩有机质类型及其孔隙发育特征的认识尚不深入，有机质孔隙发育所受的影响因素尚不明确。基于此，对牛蹄塘组富有机质页岩首先进行页岩的基本矿物组成和有机地化特征分析，其次利用场发射扫描电镜（FE-SEM）定性分析有机质的赋存状态和孔隙结构，再采用低温气体(CO2/N2)吸附实验、小角中子散射实验定量分析页岩和干酪根孔隙结构特征，以探究牛蹄塘组页岩孔隙发育特征及其影响因素。结果表明：①牛蹄塘组页岩主要矿物成分为石英和黏土矿物，有机质显微组分以腐泥组为主，干酪根以I型为主，处于过成熟演化阶段；②页岩孔隙包括粒间孔、粒内孔和有机孔，不同赋存状态的有机质孔隙结构特征差异明显；③有机质孔隙发育受总有机碳含量（TOC）和热成熟度(Ro)的影响，随TOC含量的增加，不同有机质孔隙类型发育有所差异，微孔和介孔比表面积先降低后升高，宏孔比表面积降低，宏孔和介孔体积降低，微孔体积贡献程度小。在Ro为2.29%至5.06%时，随着Ro的增加，有机质微孔和介孔的比表面积和体积逐渐减少，宏孔体积相对增大；④矿物类型对不同孔隙类型的有机孔发育有不同影响，微孔随石英含量增加而升高，微孔和介孔随黄铁矿增加而降低，介孔和宏孔随黏土矿物增加而升高。研究结果对于深入理解黔北地区牛蹄塘组黑色页岩中有机质孔隙的形成机制具有参考价值。

关键词：下寒武统牛蹄塘组黑色页岩有机质孔隙孔隙结构影响因素

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考虑颗粒形状影响的砂土剪切波速研究

岩石力学与工程学报 2024年第5期43卷 1291-1300页

作者：刘鑫徐新钰黄良兰恒星长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 自然资源部生态地质与灾害防控重点实验室陕西西安710054 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101

天然砂土的形状往往差异较大,为研究剪切波在不同形状砂土中的传播特性,首先选取3种不同形状的石英砂开展颗粒形状分析;其次,采用安装有弯曲元系统的三轴仪对砂土试样进行剪切波速测试及三轴剪切试验,获得3种石英砂的剪切波波速及其临... 详细信息

天然砂土的形状往往差异较大,为研究剪切波在不同形状砂土中的传播特性,首先选取3种不同形状的石英砂开展颗粒形状分析;其次,采用安装有弯曲元系统的三轴仪对砂土试样进行剪切波速测试及三轴剪切试验,获得3种石英砂的剪切波波速及其临界状态线。试验结果表明:(1)在相近的孔隙比和围压下,随着整体规则度OR降低,石英砂试样的剪切波波速Vs逐渐增大;(2)基于临界状态土力学中的状态参数,提出计算石英砂剪切波波速的归一化模型,并采用文献中的数据对模型进行验证,发现其预测精准度较好;(3)在上述模型的基础上,提出采用剪切波波速预测不同形状石英砂剪切特性的新方法。上述成果为用原位剪切波波速判别复杂形状砂土层的剪切失稳特性提供依据。

关键词：土力学石英砂颗粒形状弯曲元剪切波波速状态参数

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水平井尾管完井与钻井一体化设计控制技术

石油勘探与开发 2024年

作者：高德利鲜保安毕延森中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室河南理工大学资源环境学院

针对水平井尾管导向钻井技术存在的钻机旋转系统负载大、地面扭矩传动效率低、使用与维护成本高等问题，提出了水平井双管柱尾管差速旋转钻进新方法，揭示了相应的技术原理，设计了双管柱差速旋转传动、复合旋转导向及悬挂器等井下专用... 详细信息

针对水平井尾管导向钻井技术存在的钻机旋转系统负载大、地面扭矩传动效率低、使用与维护成本高等问题，提出了水平井双管柱尾管差速旋转钻进新方法，揭示了相应的技术原理，设计了双管柱差速旋转传动、复合旋转导向及悬挂器等井下专用工具，优化了相关工艺流程；提出了导向钻具组合工具面控制方法，建立了水平井双管柱尾管差速旋转钻进延伸极限计算模型。结果表明：水平井双管柱尾管差速旋转钻进技术配备常规随钻测量仪器和螺杆钻具，通过调节钻柱转速可以控制导向钻具组合的工具面，实现了水平井双管柱尾管差速旋转导向钻进；基于鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气水平井工程案例计算水平井双管柱钻进延伸极限，与常规尾管钻井方式相比，采用双管柱尾管差速旋转钻进方式显著增大了水平井延伸极限，为水平井尾管完井与钻井一体化设计控制提供了参考。

关键词：水平井尾管完井与钻井双管柱尾管差速旋转钻进工具面控制水平延伸极限

毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌群落结构与功能时间动态特征

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环境科学 2024年第7期45卷 4241-4250页

作者：任悦高广磊丁国栋张英赵珮杉北京林业大学水土保持学院林木资源高效生产全国重点实验室宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站林业生态工程教育部工程研究中心水土保持国家林业和草原局重点实验室

为揭示毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌群落结构和功能时间动态特征，以毛乌素沙地不同林龄（23、33和44 a）樟子松人工林为研究对象，采用高通量测序技术，比较分析不同月份（4～9月）樟子松人工林根内真菌群落组成及其对环境因子的响... 详细信息

为揭示毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌群落结构和功能时间动态特征，以毛乌素沙地不同林龄（23、33和44 a）樟子松人工林为研究对象，采用高通量测序技术，比较分析不同月份（4～9月）樟子松人工林根内真菌群落组成及其对环境因子的响应.结果表明：(1)樟子松根内真菌群落分布存在明显的季节性，月份对樟子松根内真菌多样性指数影响显著（P环境因子的变化塑造了毛乌素沙地樟子松人工林根内真菌群落结构和功能的时间动态特征，而林龄的贡献较小.研究结果可为樟子松人工林可持续经营管理提供理论依据.

关键词：樟子松根内真菌生态功能环境因子林龄

长江流域旱涝急转演变特征及其社会经济暴露度

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水力发电学报 2024年第4期43卷 34-49页

作者：孟长青董子娇王远坤张余庆钟德钰华北电力大学水利与水电工程学院北京102206 淮阴师范学院城市与环境学院江苏淮安223300 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084 清华大学水利部水圈科学重点实验室北京100084 清华大学水利水电工程系北京100084

旱涝急转是指干旱和洪水之间的快速转变,对农业生产和人类安全造成巨大威胁。本研究基于月尺度的旱涝急转量级指数,分析了长江流域历史和未来四种旱涝急转事件,并通过滑窗法构建了旱涝急转量级的时变函数,揭示了未来旱涝急转风险变化。... 详细信息

旱涝急转是指干旱和洪水之间的快速转变,对农业生产和人类安全造成巨大威胁。本研究基于月尺度的旱涝急转量级指数,分析了长江流域历史和未来四种旱涝急转事件,并通过滑窗法构建了旱涝急转量级的时变函数,揭示了未来旱涝急转风险变化。同时,结合共享社会经济路径量化了人口和经济受旱涝急转风险变化影响的程度。结果显示,历史时期长江流域中下游旱涝急转事件频发,旱–涝和涝–旱事件每10年发生10~12次,而旱–涝–旱和涝–旱–涝事件每10年发生3~4次。未来旱–涝–旱和涝–旱–涝事件预计大幅增加,其中长江上游部分地区增长了约7倍。对于历史基准期50年一遇的旱涝急转事件,未来发生概率将增加5~10倍,给长江流域的人口和经济带来重大影响。

关键词：旱涝急转标准化降水蒸散指数第六次国际耦合模式比较计划人口暴露长江流域

西南地区典型河道型水库水温结构及水动力机制研究

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水力发电学报 2024年第5期43卷 24-34页

作者：贺玉彬时晓燕周洪举李星皓万欣张红刘昭伟任华堂国能大渡河大数据服务有限公司成都610000 中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084 清华大学水利部水圈科学重点实验室北京100084 清华大学水利水电工程系北京100084

大型河道型水库在发挥水电效益的同时,其特有的水温分层对水环境的影响不容忽视。现有研究多偏重于水温垂向差异及时空演变规律研究,对于其形成过程的水动力影响研究尚不够深入。本研究利用数学模型模拟分析西南地区典型河道型水库—乌... 详细信息

大型河道型水库在发挥水电效益的同时,其特有的水温分层对水环境的影响不容忽视。现有研究多偏重于水温垂向差异及时空演变规律研究,对于其形成过程的水动力影响研究尚不够深入。本研究利用数学模型模拟分析西南地区典型河道型水库—乌东德水库水温结构变化过程,发现水动力条件是水温结构形成的决定性因素,主温跃层的形成和演变取决于温差异重流导致的水动力机制。2—3月来水下潜于水库底部,二者界面形成主温跃层,并不断向库区下游发展;4—6月来流形成中间流,其上和其下分别形成两个温跃层;7月入库水流为上浮流,其下形成主温跃层;坝前局部区域水体主温跃层因取水孔口动力抽吸作用等温线出现局部收缩。

关键词：河道型水库水动力机制水温结构入流形态数学模型

以粪污水热资源化为核心的高效种养结合系统分析与展望

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农业工程学报 2024年第12期40卷 1-12页

作者：徐永洞刘志丹中国农业大学水利与土木工程学院农业农村部设施农业工程重点实验室环境增值能源实验室北京100083

种养结合系统是实现养殖业和种植业可持续发展的重要途径。水热技术可以将畜禽粪污快速直接转化生产生物原油、水热炭、水相产物和气体产物,生成物分别具有燃料、土壤改良、农用杀菌剂和气体肥料应用潜力,以粪污水热资源化为核心构建的... 详细信息

种养结合系统是实现养殖业和种植业可持续发展的重要途径。水热技术可以将畜禽粪污快速直接转化生产生物原油、水热炭、水相产物和气体产物,生成物分别具有燃料、土壤改良、农用杀菌剂和气体肥料应用潜力,以粪污水热资源化为核心构建的高效种养结合系统有助于提升畜禽粪污的无害化资源化水平和消纳能力、构建生态可持续的绿色循环农业,实现畜禽粪污资源化利用、种植业和养殖的协同高效发展。该研究基于国内外近十余年的研究,系统综述了粪污水热资源化产物在种养结合生态循环农业模式中的作用和应用潜力,论述了畜禽粪污水热转化生物原油在农业内燃机中作为燃料的研究现状,阐述了水相产物作为潜在的农用杀菌剂在作物病害防控中的作用,梳理了畜禽粪污源水热炭在转化机理、理化特性和还田应用中的研究进展,分析了气相产物中的组分和用于温室种植的潜力。在此基础上总结了以粪污水热资源化为核心的高效种养结合系统面临的主要挑战,并对水热资源化产物农业循环应用的研究方向进行展望。研究为畜禽粪污水热资源化和高效种养结合系统研究提供理论参考。

关键词：畜禽粪污水热炭生物炭水热转化生物原油种养结合系统农作物病害防控

活性元含量对低附带毁伤弹药近场冲击波的影响

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兵工学报 2024年第5期45卷 1613-1624页

作者：范瑞军王晓锋王金英周捷王少宏皮爱国北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为提高现有低附带毁伤技术方案的近场毁伤威力,通过在分装式低附带毁伤弹药的重金属颗粒嵌层中加入不同含量的活性元材料,优化活性元配比,从而增强近场毁伤威力。开展碳化钨-铝粉-硝酸钠-氟橡胶(Tungsten Carbide-Al-NaNO_(3)-Fluororub... 详细信息

为提高现有低附带毁伤技术方案的近场毁伤威力,通过在分装式低附带毁伤弹药的重金属颗粒嵌层中加入不同含量的活性元材料,优化活性元配比,从而增强近场毁伤威力。开展碳化钨-铝粉-硝酸钠-氟橡胶(Tungsten Carbide-Al-NaNO_(3)-Fluororubber,WC-Al-NaNO_(3)-FKM)复合材料嵌层中不同含量活性元的静爆试验,利用自由场压力测试系统测得爆炸后的冲击波压力曲线。研究结果表明:活性元含量增加至15%时冲击波超压达到最大,在37.5 CD(装药直径)、50 CD处分别提高57.5%和18.2%;活性元含量增加至20%时比冲量在37.5 CD处最大提高25.7%。在试验结果基础上利用数值模拟方法确定活性元后燃反应模型Miller项参数,得出不同含量活性元后燃反应能量释放规律以及活性元组分反应度随时间的变化关系:在理想情况下,随着活性元含量的增加,后燃反应时间减小。研究结果为低附带毁伤战斗部的近场增强设计提供了一种较好的技术策略。

关键词：活性元含量重金属颗粒嵌层冲击波超压后燃效应

电压对15%SiC_(p)/2009铝基复合材料微弧放电析出气体成分的影响

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1529-1540页

作者：廖燚钊王兴平万旭敏杜建成薛文斌兰州交通大学材料科学与工程学院兰州730070 北京师范大学核科学与技术学院射线束技术教育部重点实验室北京100875 北京市科学技术研究院辐射技术研究所北京100875

在硅酸盐溶液中,对15%SiC_(p)/2009铝基复合材料进行不同电压下的微弧氧化试验。通过分析微弧放电过程中复合材料析出气体的组成,评估电压对阳极析出气体成分的影响,并阐释其产生机制。结果表明:不同电压下阳极析出的气体均由H_(2)、O_... 详细信息

在硅酸盐溶液中,对15%SiC_(p)/2009铝基复合材料进行不同电压下的微弧氧化试验。通过分析微弧放电过程中复合材料析出气体的组成,评估电压对阳极析出气体成分的影响,并阐释其产生机制。结果表明:不同电压下阳极析出的气体均由H_(2)、O_(2)及少量CO组成,不同于传统电化学理论认为的阳极析出氧气。在360~440 V范围内,随着电压的升高,放电火花强度增大,微弧氧化膜生长速率加快,H_(2)含量随之增加,O_(2)含量相应降低;电压超过440 V后,H_(2)含量约为80%(体积分数),O_(2)含量约为20%,两者含量保持稳定。阳极火花放电区水热分解释放大量H_(2)和O_(2),且放电越剧烈,水分解量越多。放电区中铝和水氧化反应及高能电子轰击电离水分子也是过量H_(2)析出的重要原因。此外,SiC增强体参与成膜过程,并在放电区高温环境中被氧化,生成了少量的CO气体。

关键词：微弧氧化铝基复合材料碳化硅增强体气体析出气相色谱