辅助电场对低密度聚乙烯微观结构演变与直流电气特性的影响

低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE)是电缆绝缘的基础材料.辅助电场可以调控聚合物的微观结构,但是其目前在电气绝缘领域的应用却鲜有报道.分别在LDPE试样成型过程中的熔融、冷却结晶及全阶段(即熔融及冷却结晶全阶段)施加辅助电场,制备了基于电场辅助的LDPE试样.探究了在不同阶段施加辅助电场对LDPE的微观结构演变、直流击穿特性、电导特性、空间电荷特性和陷阱特性的影响规律.结果表明,与未处理的LDPE相比,在熔融阶段、冷却阶段和全阶段施加辅助电场的LDPE具有更多更小的球晶,在全阶段施加辅助电场的LDPE的球晶数量最多,尺寸最小.同时,辅助电场能够明显提升LDPE的直流电气特性.其中,全阶段施加辅助电场的LDPE与未处理LDPE相比,击穿场强提升了35.8%,电导率降低了72.0%,平均空间电荷密度降低了20.2%.本研究为电气绝缘聚合物的微观结构调控和直流电气特性提升提供了新的思路.

三级注采液量优化及智能水驱流场保障方法

油田长期注水开发易造成地下流场固化,导致注采井间优势通道定向水窜,井组间、井组内水驱程度与水驱速度匹配性失衡,注入水利用率越来越低,开发效果变差。文章基于均衡水驱理念,从注采井间渗流阻力和驱替倍数差异角度,建立了区块级“宏观液量优化”、井组级“微观液量优化”和井间级“介观液量优化”3级注采均衡水驱液量优化方法;从纵向和平面三维角度建立了智能水驱流场保障方法。现场应用结果表明,该方法较常规液量优化方法,从理论上实现了流场与剩余油富集的最优匹配,效果显著、科学实用、现场应用操作性强,较大幅度地提高了油田水驱采收率,提出了油田高含水阶段采液量优化设计方案,丰富了高含水期间提高采收率的理论方法与技术。

岛征与脑出血血肿扩大关系受血肿部位的影响:来自多中心研究的证据

目的探讨岛征在预测不同部位脑出血血肿扩大的价值。方法搜集2018年1月至2022年8月湖北医药学院附属襄阳市第一人民医院、湖北文理学院附属襄阳市中心医院、湖北理工学院附属黄石市中心医院急诊入院的854例脑出血患者的影像资料和临床资料。根据是否存在血肿扩大,分为血肿扩大组(222例)和非血肿扩大组(63.2例);并按不同部位分层对比一般资料及影像学特征;定量数据组间比较采用Student t检验(或Mann-Whitney U检验)方法,分类据采用卡方(χ^(2))检验(或Fisher精确检验)方法。结果 岛征在基底节区、丘脑不能独立预测血肿扩大(P=0.122、P=0.166),岛征在脑叶可以独立预测血肿扩大(P=0.011)。结论 岛征预测脑出血血肿扩大受出血部位的影响。

强水窜油藏凝胶/CO_(2)复合吞吐三维物理模拟

针对华北油藏,选取淀粉凝胶在室内开展配方优选及性能评价,随后采用三维水窜模型开展凝胶/CO_(2)复合吞吐室内物理模拟实验,并提出了通过凝胶/CO_(2)复合吞吐提高采收率的方法。结果表明,优选的凝胶体系具有良好的注入性能,小剂量凝胶体系即可在水窜通道中形成I级刚性凝胶,其阻力系数仅为4.36,残余阻力系数高达604.70。三维物理模拟实验结果表明,凝胶/CO_(2)复合吞吐可提高采收率11.36%,降低含水量至4%~18%。在淀粉凝胶封堵强窜通道后,CO_(2)可有效置换近井地带剩余油,同时边水可动用基质内部剩余油,在CO_(2)和边水的双重作用下,大幅度提高强水窜油藏采收率。

电流、电位时域谱在绝缘介质介电特性表征中的应用研究综述

随着人类社会对电力系统安全性与稳定性需求的不断提高,以及近年来我国能源、国防等领域的飞速发展和进步,提高绝缘介质以及新型电工材料的介电性能和绝缘可靠性的需求也在与日俱增。准确评估绝缘的介电性能和老化状态是保障绝缘结构长期稳定运行的前提,同时对新型电工材料的研发也具有一定的指导意义。该文综述了时域介电谱中的电流时域谱和电位时域谱在绝缘介质介电特性表征和绝缘状态诊断中的应用,详细阐述极化去极化电流谱、等温松弛电流谱、热刺激电流谱和交流时域谱以及表面电位衰减谱和回复电压谱的基本测量原理和分析方法,指出当前时域介电谱在应用中存在的局限性,并展望多种测试技术的联合应用将是实现对电介质介电特性全面表征的有效途径。

大庆油田聚合物驱后周期分质注聚合物技术

为进一步提高聚合物驱开发效果,针对不同渗透率地层,研究了不同分子量聚合物分子回旋半径与地层孔喉半径的配伍关系,结合周期注水原理,形成不同分子量聚合物溶液周期注入技术。在考虑聚合物井筒炮眼剪切降黏作用下,地层平均渗透率为35×10-3μm2时,应选用800×104分子量聚合物;平均渗透率为100×10-3μm2时,应选用1 200×104分子量聚合物;渗透率大于300×10-3μm2时,应选用2 500×104以上分子量聚合物;分质注聚合物半周期控制在约3个月为最佳。相比传统笼统注聚合物方法,周期分质注聚合物技术可以综合聚合物驱及周期注水技术,更为有效地提高石油采收率。

低碳钢表面电弧喷涂层FeNiCr/Cr_3C_2与NiCrTi的热腐蚀性能

采用高速电弧喷涂工艺在低碳钢基体表面制备了FeNiCr/Cr3C2和NiCrTi两种电弧喷涂涂层。通过光学显微镜对涂层的显微组织进行了观察研究。试验选用摩尔比为7:3的Na2SO4+K2SO4饱和水溶液涂刷在涂层表面,在700℃的条件下进行了156 h的热腐蚀试验。通过腐蚀动力学测试对电弧喷涂涂层的抗热腐蚀性能进行了评估。采用了X射线衍射,扫描电镜和能谱分析技术对热腐蚀机理进行了探讨。结果表明,两种电弧喷涂涂层具有致密的层状结构,涂层中含有少量空隙。在涂层表面生成的连续致密的氧化膜使得NiCrTi涂层具有良好的抗热腐蚀性能。FeNiCr/Cr3C2涂层则遭受了较严重的氧化腐蚀和硫化腐蚀,并且有内硫化物析出,抗热腐蚀性能较差。

聚乙烯/碳化硅复合材料的非线性电导特性的研究

以聚乙烯(PE)和碳化硅(SiC)粉末共混复合体系为研究对象,实验研究了聚合物基体、SiC浓度、温度及压力等因素对该体系直流伏安特性的影响。实验结果表明,增加SiC的掺量、升高温度和增大压力均能提高PE/SiC复合材料的非线性电导率,而聚合物基体结晶度不同对复合材料的非线性电导率的影响也是不同的。

气体示踪表征CO_2驱渗流特征实验研究

为描述地下CO2驱渗流机理及混相/非混相驱替特征,选取SF6作为CO2驱气体示踪剂,利用气体示踪响应曲线解释原理,从示踪剂曲线的注入体积、曲线峰值、峰宽、药剂回采率及后续曲线预测等角度,描述CO2在混相/非混相驱状态下的驱替特征。结果表明:CO2在混相/非混相驱状态下示踪剂响应曲线不同,示踪剂见剂峰值浓度对应PV数越小、峰宽越小、回采率越低、预测模型系数越小,则CO2混相驱特征越明显,反之为非混相驱替特征,而非混相特征的出现,将加速CO2与原油的两相分离,降低驱油效率。CO2驱油过程示踪监测对于掌握CO2地下渗流状态,提高驱油效果具有极为重要的矿场指导意义。

利用吸水剖面进行储层参数解释方法研究

在考虑边界层效应及启动压力梯度的两相渗流数学模型基础上,以注水井吸水剖面为边界条件,考虑油井见水前、后两种情况,建立了以生产井累计产油量、瞬时产液量、含水率为目标函数的吸水剖面综合解释模型。以L11–41井组为例,对不同时间测试的吸水剖面进行了井间渗透率、饱和度以及平均饱和度解释,同时以该井组内L11–131井解释饱和度与现场PND和RT饱和度测井结果进行对比。结果表明:吸水剖面综合解释结果与测井解释结果吻合。利用吸水剖面资料进行储层参数综合解释,在一定程度上可以定量描述注采井间主渗通道参数大小,为油田注采关系调整及井间挖潜提供指导。

基于一维岩心实验参数的三维油藏采收率预测方法及应用

为进一步提高岩心实验参数利用率、丰富油藏采收率的预测方法、提高预测精度,综合运用各类岩心水驱油实验法、数值模拟方法和油藏工程方法的优点,以一维室内油层物理实验参数为基础,考虑水驱油过程中启动压力梯度对驱油效果的影响,建立了一维水驱油数学模型;同时以各小层产液速度为权系数,将一维数学模型转化为二维剖面模型;在此基础上,利用不同井网下的水驱油波及系数,将二维剖面模型再次转化为三维油藏采收率预测模型,建立了基于一维岩心实验参数的三维油藏采收率预测方法。莫005井区三工河组应用实践表明,该方法预测采收率25.6%与实际标定采收率25%相吻合。由此可见该方法能够通过综合运用各类岩心实验结果,并考虑层间非均质性和井网形式对采收率的影响,避免了实验方法预测和油藏工程方法预测的单一性和不确定性,为油藏采收率预测提供了新的方向和思路。

“能源医生”式方案在能源与动力工程专业生产实习中的应用——以邵阳学院能源与动力工程专业热工方向为例

伴随“双碳目标”的提出,能源结构向多元化方向发展,同时涌现数字能源和智慧能源等一批新兴产业,对能动专业学生提出热工设备能耗诊断和节能改造的新能力要求,而已有的被动式生产实习方案并不能满足这些需求。该文提出“能源医生”式生产实习改革方案,坚持以激发学生主动学习的热情和动力为目标。针对热工设备能耗诊断问题,通过利用已学过的传热传质、测量控制等方面的知识,在教师和技术人员的帮助下,学生制定测量方案,测量数据查明热工设备能耗情况,分析测量结果,绘制能耗表,根据理论知识、查找相应技术资料提出节能改造方案,尽可能跟进改进结果并进一步完善改造方案。整个实习过程学生结合学过的理论知识,并查阅相关的资料,完成测量过程,提出可行的改造方案。学生在不断思考和查资料过程中,深入理解理论知识,加强实践动手能力,激发自主学习内驱力,将自己所学过的理论知识付诸并指导实际生产,学习兴趣得到了极大的提升。

非线性复合结构的界面极化特性

为了探讨非线性复合绝缘结构的界面极化特性,以平板电极结构下线性/非线性复合介质为研究对象,仿真分析了不同幅值阶跃电压和极性反转电压作用下双层介质中的电荷分布及电场分布。仿真发现:当线性介质与非线性介质的时间常数有交点时,在阶跃电压作用下,界面积聚电荷随外施电压幅值的增大而减少;当外施电压增加到2层介质时间常数相交的临界电压时,界面电荷极性反转,且随外施电压幅值增大而增多;外施电压幅值越高,界面极化建立速度越快,退极化速度越慢;在极性反转电压作用下,最大瞬时界面电荷和双层介质中的电场强度均比阶跃电压下的最大初始电场强度值高。从上述结果可以看出:阶跃电压作用下,场致增强型电导率非线性介质对界面积聚电荷具有一定的改善作用;但在电压极性反转瞬间,由于非线性介质承受较高电场强度,所以可能使绝缘系统的可靠性下降。

应用相似第二定理研究聚驱采出程度数学模型

为使室内实验结果更好地为油田现场提供指导,应用相似理论中的相似定数法导出聚合物驱相似准则,按照因变关系将相似准则分为因变相似和自变相似。利用数值模拟方法对各自变相似准则进行敏感性分析,同时利用相似第二定理研究聚合物驱采出程度数学模型,计算结果表明聚合物驱阶段采出程度同自变相似准则之间满足乘积关系,由此建立聚驱阶段采出程度数学模型,同时引入相渗校正系数修正室内实验模型与现场模型之间的相渗差异,实践表明,该方法准确可靠,能够满足现场预测要求。

箱式变电站监控系统

介绍了一种利用单片机对箱式变电站的负荷数据和运行状况进行采集、监测和处理的监控系统,给出了以80C196KC单片机为核心的智能监控模块的软硬件设计过程,讨论了系统监控软件的设计。

电场处理对碳化硅/聚合物复合材料电导特性的影响

通过在碳化硅(SiC)/低密度聚乙烯(LDPE)的热压成型和SiC/硅橡胶的硫化过程中施加不同形式的直流电场,研究了电场处理对SiC/聚合物复合非线性绝缘材料电导特性的影响。研究结果表明,在SiC/LDPE的热成型过程中待到模具中的物料流动结束后施加均匀电场仅使复合材料的电导率发生微弱变化,而在SiC/LDPE的热压流动过程中施加均匀电场导致复合材料的电导率明显增加;SiC/硅橡胶共混物的粘度较SiC/LDPE的粘度低,故均匀电场处理导致前者电导率增加的趋势较后者明显;非均匀电场处理导致复合材料的电导率明显增大,电导非线性特性明显得到改善,其作用效果明显好于均匀电场。

残余油微观分布定量化解释及孔隙微观结构变化研究

为进一步研究不同孔隙下残余油饱和度的分布状况,以及残余油对于孔隙微观结构的影响,利用压汞法进汞毛管力曲线计算岩心原始孔隙半径;结合退汞毛管力曲线建立了不同孔隙半径所对应的残余油饱和度计算方法。在此基础上,利用分形理论研究空白岩心及退汞饱和度下的分形维数变化。结果表明：孔隙半径处于1.1～5μm范围相对大孔隙的分形维数高于半径处于0.03～1.1μm范围内小孔隙的分形维数,大孔隙不规则性强于小孔隙;同时在残余油饱和度下,岩心微观孔隙分形维数基本保持恒定,为2.065左右;且进汞时小孔隙维数D-in2、退汞时维数D分别与最大进汞饱和度和退汞饱和度具有明显线性关系。可见,通过开展对孔隙当中微观残余油分布的研究,对今后从降低残余油饱和度角度进行提高采收率研究具有非常重要的学术价值。

非线性屏障层对HVDC电缆电场分布的影响

电缆绝缘中的电场分布是决定高压直流电缆输电线路长期可靠运行的主要因素,非线性材料能够在电场不均匀的情况下自行均化电场的分布,对电树枝的生长和空间电荷的产生起到明显的抑制作用。为此,尝试将非线性材料作为屏障层置于电缆屏蔽层与绝缘层之间,并采用多物理场耦合软件建立仿真模型,分别在不同温度梯度下研究屏障层结构对高压直流（HVDC）电缆绝缘中暂态和稳态电场分布、空间电荷的影响。仿真结果发现：与无屏障层相比,添加非线性屏障层的电缆绝缘中稳态及暂态电场强度最大值均有所降低,即屏障层结构能够抑制绝缘中空间电荷的注入,改善电场分布;屏障层越厚,绝缘中空间电荷越少,电场强度最大值越小,但界面电荷会有所增加。从上述结果可以看出：屏障层可均化电缆绝缘中的电场分布,但同时会引起界面电荷的积聚。因此在开发具有非线性屏障层结构的HVDC电缆时,屏障层厚度的选择应综合考虑界面电荷积聚和电场分布,从而达到改善电缆绝缘性能的目的。

二维可视化水驱物理模拟井间参数解释方法

为定量研究二维可视化物理模型注采井间参数,利用计算机像素提取技术建立了二维可视化物理模型饱和度图像的数字化方法,以数字化饱和度场和一维水驱油理论为基础,应用流线模拟技术,建立了二维可视化驱替过程中不同注入孔隙体积倍数时注采井间参数的解释方法。结果表明,利用像素提取技术建立的网格化饱和度场与实际情况相符,利用井间参数解释方法进行模型参数解释方法合理,与实际驱替过程一致。可见该方法对于定量研究二维水驱油试验模型参数以及非均质下水驱油机理的挖掘具有重要理论及指导意义。

影响低密度聚乙烯/氧化锌复合材料场致电导因素的研究

氧化锌(ZnO)是一种电导率具有场强依赖性的半导体材料,由其经烧结而制备的非线性电阻器件在稳压、过压保护、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁等方面得到了广泛的应用。以低密度聚乙烯(LDPE)和氧化锌粉末共混复合体系为研究对象,实验研究了影响LDPE/ZnO复合材料场致电导的主要因素。研究结果表明,增加ZnO的掺量、升高温度和减小压力均能提高LDPE/ZnO复合材料的非线性程度;对于按不同生产工艺制备的ZnO,其晶粒生长行为的不同导致晶粒结构的差异,从而使得含有不同制备工艺的ZnO的LDPE/ZnO复合材料的电导特性存在较大差别。