超临界二氧化碳与页岩相互作用机制

超临界二氧化碳与页岩相互作用机制及规律对页岩油气开发非常重要。目前缺少对超临界二氧化碳注入页岩储层后页岩润湿性、孔隙度和渗透率变化规律的研究。为了明确在不同条件下经过超临界二氧化碳浸泡处理后页岩矿物成分和微观结构的变化规律,以四川盆地龙马溪地区页岩为研究对象,对其总有机碳含量、矿物成分、表面形貌及低压N2和CO_(2) 吸附进行了测试。通过对不同浸泡时间、压力和含水条件下页岩处理前、后的物理性质和微观结构进行定量表征,研究了超临界二氧化碳对页岩孔隙度、渗透率以及润湿性的影响。研究结果表明:①随着浸泡时间和浸泡压力的增加,页岩中的黏土矿物和碳酸盐矿物(方解石和白云石)含量降低,石英含量增加,有机质含量降低明显。②扫描电镜图像显示页岩中微观孔隙结构变化受萃取作用、溶蚀作用和吸附膨胀作用共同影响。页岩中微观孔隙结构的变化导致了页岩孔隙度和渗透率的改变。页岩渗透率变化受到黏土矿物、碳酸盐矿物和有机质含量的影响。③超临界二氧化碳浸泡处理后页岩的润湿性发生改变,随着浸泡时间和压力的增加,页岩-水接触角增大,页岩的润湿性由强水湿转变为弱水湿和中等润湿。

不同储层渗透率下稠油油藏火驱开发特征

储层渗透率直接影响火驱过程中的驱替压差、油墙的形成与聚集速度,明确渗透率对稠油火驱开发的影响规律十分必要。采用自主开发的燃烧管装置和多孔介质热效应监测装置,开展了火驱实验,分析不同渗透率下辽河稠油油藏火驱特征。结果表明:储层渗透率为650×10^(-3)μm^(2)时,火驱过程中各热电偶峰值温度达到550℃,燃烧前缘推进中温度没有下降,说明该渗透率下燃烧过程放热效率高,能够解除燃烧初期的油墙封堵;热效应监测装置能够高效快速地监测由于原油氧化燃烧反应所导致的温度变化,储层渗透率为480×10^(-3)μm^(2)时庙5区稠油燃烧峰值温度比储层渗透率为300×10^(-3)μm^(2)时高107℃,说明渗透率的提高增强了燃烧初期的放热,从而缓解了油墙的封堵效应。研究结果对不同渗透率稠油油藏火驱开发具有理论指导意义。

基于物联网技术的智能农机装备研发创新策略研究——以插秧机为例

以水稻插秧机为例,结合物联网技术,探索智能农机装备的研发创新策略。在对物联网技术在农业领域的应用现状和优势进行综述的基础上,分析了农机装备智能化研究存在的问题以及插秧机智能化改造的先进技术与成果。从智能化需求分析、技术要求与设计原则、物联网技术在智能插秧机中的应用、硬件设计与优化、软件开发与优化等方面,阐述了智能插秧机的设计与开发。最后,提出智能插秧机研发创新策略,并展望智能农机装备研发的未来发展方向。

考虑行人微观差异的社会力避让模型与仿真

为解决城市客运交通枢纽场景中行人仿真存在的冲突次数过多和不合理的震荡现象,基于社会力模型,引入主动避让力,针对行人的避让行为进行研究。因不同行人的微观特征不同,其期望速度存在较大差异,在避让力模型中引入期望速度差,将期望速度作为判断行人避让程度的关键指标,突出避让时行人的差异化选择。通过Matlab进行仿真实验,将仿真结果与真实通道内行人的移动路径进行对比。研究结果表明,期望速度更大的强势个体会更主动地进行避让,改进后的模型可以更好地还原差异化的避让行为,对行人路径的模拟误差较未引入避让力的模型降低了43.4%,改进的社会力模型仿真中不合理的碰撞现象减少了49.3%,且可以再现同向行人之间的超越行为。这表明改进后的模型能更好地还原行人对冲突的避让行为,可用于人群较为复杂场所的行人仿真。

镧系配位聚合物在食品风险因子检测中的研究进展

镧系配位聚合物是由镧系金属离子与有机桥联配体组装形成具有尺寸可调、多孔网络结构的纳米材料。镧系金属自身独有的[Xe]4f n电子构型和类似梯形能态,使其拥有发射带窄、斯托克斯位移大、激发态寿命长及量子产率高等优异的光学特性。因此,以镧系配位聚合物为基础的荧光探针在分析传感领域占据了举足轻重的地位。该文主要综述了基于镧系配位聚合物荧光探针的荧光特性及检测性能,进一步归纳了其在食品风险因子检测中的应用研究进展,提出了未来镧系配位聚合物在食品安全检测中的应用需求并对其发展趋势进行了展望,为高性能镧系配位聚合物荧光探针的开发与应用提供了参考。

性诱剂在稻纵卷叶螟测报和诱杀中的应用

为了明确性诱剂在稻纵卷叶螟测报和诱杀中的应用效果,我们比较了性诱剂诱集法和田间赶蛾法在测报上的应用效果,并分析了不同诱捕器对稻纵卷叶螟诱杀效果。结果表明,性诱剂诱集稻纵卷叶螟有明显的主峰,与田间赶蛾法的主峰较为一致,可用于种群变化趋势的监测。稻纵卷叶螟性诱剂水盆式诱捕器比黏板式诱捕器效果好,总诱蛾量高267.33%。

自动化产线数字孪生系统可视化模型构建

数字孪生广泛应用于智能制造、航空航天、智慧医疗等领域。其中,构建可视化模型是数字孪生关键技术之一。以物料分拣装置为对象,通过SolidWorks软件完成虚拟装置的搭建;采用Unity平台进行渲染、行为逻辑模型的建立;基于S7通信协议实现西门子PLC与Unity平台的数据交互,完成可视化模型的构建。最后,以物料分拣装置为控制对象,通过PLC控制,结合可视化模型成功构建了虚实结合的控制系统。实验表明,可视化模型具有与物理实体一致的物理特性和功能,该模型构建方法具有通用性,能够为不同领域和行业提供虚拟模型构建的解决方案。

碱复合蒸汽驱提高高酸值稠油采收率机理研究

针对新疆油田J油藏稠油酸值高的特点,基于酸碱反应原位生成表面活性剂的机理,提出碱复合蒸汽驱提高采收率的方法,通过实验探究强碱和弱碱与高酸值原油反应对界面张力、润湿性及乳化性能的影响,进一步明确了碱与高酸值原油反应的机理和效果及碱蒸汽在多孔介质中的驱油效率。结果表明:质量分数0.1%的NaOH溶液与原油具有最小界面张力;同时质量分数0.1%的NaOH溶液改善润湿性效果较好,这是因为碱与原油中的酸反应生成表面活性剂,将岩石由油湿转化为水湿;乳液油水比为3∶7时,NaOH溶液具有最佳的乳化降黏效果。在蒸汽驱过程中,由于原油和蒸汽密度的差异,累积驱油效率仅为38.94%。在碱蒸汽复合驱过程中,注入碱溶液后,乳化降黏效果明显,稠油的流动能力增强,驱油效率提高,含水率降低。达到经济极限时,累积驱油效率达到54.02%,累积驱油效率提高了15.08%,具有更好的驱油效果。

甘薯地上部的营养分析及评价

为了充分利用甘薯地上部并提高甘薯的附加值,该研究对甘薯叶、柄和茎进行了营养成分分析,并利用主成分分析法及隶属函数法进行了综合评价。研究结果表明,甘薯地上部富含矿质,蛋白质和膳食纤维营养素,约70%的氨基酸属于药用氨基酸和味觉氨基酸,其中,叶中药用氨基酸占总氨基酸的68.15%、柄部占71.48%、茎部占71.64%;叶部中味觉氨基酸占总氨基酸的67.25%、柄部占72.17%、茎部占72.64%。此外,甘薯叶中蛋白质含量为3.8%、锰含量为134 mg/kg、镁含量为4509 mg/kg、钼含量为0.24 mg/kg。叶中还富含多酚(33.6 mg GAE/g,其中黄酮20.9 mg CE/g)、叶绿素(叶绿素a含量为91.8 mg/100 g、叶绿素b含量为33.14 mg/100 g)以及类胡萝卜素(14.5 mg/100 g)。茎部以膳食纤维(10.6%)、锌(41.8 mg/kg)、硒(0.16 mg/kg)、铬(3.0 mg/kg)以及铁(376.0 mg/kg)含量最高。柄部则富含钙(27648 mg/kg)、镁(4376 mg/kg)、钾(26152 mg/kg)、钼(0.21 mg/kg)。综合营养品质评价结果显示,甘薯地上部不同部位营养品质排序为叶(0.92)>茎部(0.31)>柄部(0.19)(P<0.05)。该研究结果为甘薯地上部叶、柄和茎的有效开发和综合利用提供了重要的理论数据,为未来甘薯地上部的开发指明了方向。

页岩油藏提高采收率技术及展望

通过调研近二十年国内外页岩油藏提高采收率技术的室内研究和现场应用,结合页岩油藏储层特征,总结了开发过程中的难点,并针对各类提高页岩油藏采收率技术的作用机理,讨论了对页岩油藏的适应性。研究表明,注气是页岩油藏补充地层能量的最佳方法,二氧化碳和天然气是常用的注入介质,但其作用机理还有待深入探讨;通过改善储层润湿性来提高渗吸效果是表面活性剂和低矿化度水的主要机理;泡沫驱拥有良好注入性的同时能够有效调整裂缝性油藏的非均质性,但是其在裂缝中的稳定性有待加强;热力采油可以改变储层的热应力,诱导裂缝扩张,增大注入介质的波及范围。溶剂和纳米材料在机理上有改善页岩储层润湿性的作用,但是其在页岩油藏开发中的可行性还有待验证。

无人机编队保持与变换的滑模控制器设计

根据无人机编队飞行空间几何学关系,利用常规无人机自动驾驶仪模型和编队运动学模型建立三维的编队飞行数学模型;针对无人机编队保持与变换控制器设计问题,首次将滑模变结构控制理论引入到飞行编队控制的研究中,并将飞行模型分解为横向、纵向和垂直3个通道,采用3个通道单独设计滑模控制器的方法,降低了滑模变结构控制器的调参难度,简化了控制器的设计问题,为编队保持与队形变换探索出一个新的研究方法。仿真结果表明该控制器的控制效果良好,能保证无碰撞、响应速度快、稳定的保持和变换编队队形,优于传统PID控制器。

基于分区和凸包的3维相貌复原

依据残缺不全的受害人颅骨来实现受害人3维相貌复原是刑事侦察的关键的第1步。为了真实重现受害人的3维容颜,提出了一种基于螺旋CT的3维颅骨重建影像的3维凸包软组织厚度计算方法。该方法首先通过做实验人螺旋CT,建立分民族、年龄段的统计意义上的中性人软组织厚度数据库;最后提出了基于分区和凸包的3维相貌复原重建方案。经有关部门试用和实际重建效果分析,证明该方案和软组织获取方案是有效和可行的,并达到了预期效果。该方法与已有方法相比,具有客观、快速的优点。

顶板走向高抽巷瓦斯抽采效果分析

介绍了某高瓦斯煤矿主采煤层工作面走向高抽巷抽采卸压瓦斯的瓦斯治理技术模式。采用理论分析与实际观测等方法,分析确定了顶板走向高抽巷的合理布置参数,高抽巷的合理层位在57～60 m。现场实践表明,该工作面瓦斯抽采治理技术模式适合矿井实际条件,保证了工作面安全回采。

轻质油藏注空气低温高压氧化实验研究

空气驱是颇具发展前景的清洁、高效的提高采收率新技术。针对某轻质油藏流体特性开展了轻质原油与空气低温高压氧化实验研究。研究结果表明,氧化反应能大幅度降低空气中的氧气含量,使含氧量下降到安全范围内;氧化反应中有CO2和醛类等新物质生成,同时发生中间烃裂解现象。在实验条件下,裂解轻烃、自生CO2和空气中的N2对原油表现出较强的抽提能力。

基于模糊自整定PID四旋翼无人机悬停控制

四旋翼无人直升机是一种多输入、强耦合、多变量、欠驱动的系统,其可以应用到航拍、考古、边境巡逻、反恐侦查等多个领域,具有广阔的前景。根据欧拉定理以及牛顿定律建立四旋翼无人直升机的动力学模型,并且考虑了空气阻力、转动力矩对于桨叶的影响,而后基于经典PID算法设计了双环控制系统,之后在此基础上结合模糊控制技术设计了模糊自整定PID控制器。通过Matlab/Simulink对两种控制算法设计的控制器进行仿真比较,从仿真结果可以看出两种控制算法均可使四旋翼无人直升机到达指定位置并且保持悬停状态,但模糊自整定PID算法设计的控制系统在响应时间以及稳定性方面优于经典PID下的控制系统的控制效果。

改进LQR技术的飞翼式无人机控制算法研究

针对飞翼式布局无人机存在纵向操稳性能差和易受阵风干扰问题,采用一种指令跟踪增广LQR方法设计了飞翼式无人机纵向姿态控制律,该方法将系统的输出误差和外界恒值阵风干扰信号引入到性能指标函数中,使设计出来的控制器不仅能保证飞行姿态的无静差跟踪,而且能有效抑制外界的阵风干扰。考虑到系统的迎角变量不易检测,结合降维观测器得到了一种准指令跟踪增广LQR方法,该方法不仅具有良好的鲁棒性和跟踪性,而且便于工程实现。最后利用获得的控制律对ICE飞翼式无人机进行仿真实验和对比分析,结果表明,采用改进后的LQR方法设计的控制器不仅改善了飞翼式无人机纵向模态的飞行品质,同时与输出反馈线性二次型跟踪方法和LQG/LTR方法相比,具有更好的控制性能。

径向基函数神经网络用于重叠色谱峰解析

在高斯基径向基函数神经网络 (RBFNN)学习算法中引入了鲁棒性和随机全局寻优的两阶段遗传算法 :结构学习和参数优化。通过两阶段学习算法的交替使用 ,使网络具有结构自学习和参数优化的能力 ,而后将网络应用于组分数未知的重叠色谱峰解析。该方法具有不需人为干预 ,可自动确定网络结构即组分数的优点 ;并且解析精度较高 ,适用于多组分重叠色谱峰的解析 ;

无人平台自主能力分级的四指标模型

提出一种四指标模型判断无人平台的自主能力水平。首先,从无人平台的"人和平台交互能力"、"态势感知能力"、"环境适应能力"和"规划决策能力"四方面建立指标模型;其次,根据每类指标对无人平台自主能力分级的影响程度不同,赋予相应的分值;然后,结合模糊数学中的综合评判原理,量化每类指标;最后,取每类指标量化值和的平均值代表无人平台的自主能力等级。通过运用此新模型对"全球鹰"无人机、"红旗HQ3"无人车和"斯巴达勇士"无人船的自主能力分级,结果表明此四指标模型的分级指标科学全面,量化方法简单,直观性强。

计算机辅助颅面复原技术研究

颅面复原技术以头骨与面貌相互关系规律为科学依据,广泛应用于刑侦、考古等领域。本文综述了计算机辅助3D颅面复原技术中数据采集、颅面复原、复原后面部表情修饰等方法的进展情况。重点介绍以特征点及其软组织厚度为基础的颅面皮肤的复原技术,及曲面拟合方法的改进。最后,指出颅面复原后续工作的发展方向。