Application of micro-foam drilling fluid technology in Haita area

In recent years, a new kind of drilling fluid system with unique structure micro-foam has been developed. Compared with other drilling fluid systems, it possesses many advantages. And it has been successfully applied in hundreds of wells to drill depleted reservoirs in the world wide. The geological structure is very complex in Haita area, it is difficult to achieve the requirement of increasing drilling rate by conventional drilling methods, even can’t make footage. The micro-foam drilling fluid can apply to Haita area, and solve the drilling problems commendably, which is comprehended by studying the structure and plugging, prevent caving, speed mechanism of the micro-foam drilling fluid. Field practice indicates that micro-foam drilling fluid technology can resolve the drilling problem effectively in Haita basin. It has the extremely vital significance to improve drilling speed, discover and protect reservoir stratum, decrease the risk of circulation loss and save the drilling cost.

微发泡聚丙烯共混改性研究进展

综述了微发泡聚丙烯(PP)制备中常用的化学发泡剂和物理发泡剂,以及近几年有关微发泡PP共混改性用无机填料和有机填料对其发泡性能和力学性能的影响。经共混改性的微发泡PP泡孔直径为1~100μm,泡孔密度达1×10^(10)个/cm^(3)。分析了微发泡PP的发展现状及应用前景,以进一步促进新产品开发。

微纳米颗粒三相泡沫体系构筑及特性

为进一步提高聚驱后采收率,结合聚驱后油藏特征,构筑具有自适应堵调驱功能的微纳米颗粒三相泡沫体系,通过黏度、界面、泡沫和堵调驱性能试验,研究微纳米颗粒三相泡沫体系特性,应用归一化和权重系数方法,分析三相泡沫体系溶液特性与驱油效果的相关性。结果表明:软体微米颗粒三相泡沫体系的特性参数较好,具有超低界面张力,剖面改善率超过82%,聚驱后可提高采收率超过14%;硬质纳米颗粒三相泡沫体系的特性参数相对较差,但聚驱后仍可提高采收率超过10%;三相泡沫体系泡沫综合指数和运动黏度是驱油效果的主要影响因素,而剪切黏度和界面张力是次要影响因素。

门套用复杂截面表面结皮UPVC微发泡挤出模具研制

以门套为例,在65锥形双螺杆UPVC微发泡配方体系条件下,通过仿真设计和生产线调试验证,研制了复杂截面表面结皮微发泡挤出模具。其中,间隙式外放发泡的水冷口模结构,通过调整水冷口模板间隙的大小和流道的长短来控制物料的流动速度,进而调节结皮厚度和制品密度;干湿定型结合的定型模中,干式定型采用反向弧度补偿发泡材料的不均匀收缩,在湿式定型段,采用浸浴式真空涡流水箱对发泡制品进行充分冷却和定型。

综掘工作面磁化微泡沫降尘技术研究

砂墩子煤矿S4103综掘工作面粉尘灾害十分严重,其防尘方法比较单一,且效果较差。研发了一套由粉尘管控系统和磁化微泡沫抑尘系统融合的降尘技术,开展了现场降尘实验。使用磁化微泡沫降尘技术后,全尘降尘率达到64.1%~71.7%,呼吸性粉尘降尘率达到60.8%~75.2%。与原有喷雾降尘技术相比,磁化微泡沫降尘技术不仅降尘率更高,而且耗水量显著下降且不为工人增加额外的工作量,符合有关技术要求。本研究有利于绿色矿山的建设工作,进一步改善综掘工作面的作业环境,保障矿工的生命健康。

纳米二氧化硅对微泡沫钻井液体系的影响

【目的】微泡沫钻井液是一种热力学不稳定体系。在复杂的地层环境中,钻井液的稳定性会下降,导致微泡沫钻井液的使用范围受到限制。为了稳定微泡沫钻井液,通常使用稳泡剂来增强泡沫的稳定性。随着对纳米颗粒研究的深入,发现纳米二氧化硅颗粒具有稳定泡沫的作用。本研究通过试验来对纳米二氧化硅颗粒进行研究。【方法】首先,以泡沫半衰期和发泡量为指标来验证纳米二氧化硅对泡沫稳定性的影响。其次,将纳米二氧化硅添加到微泡沫钻井液中,用来研究纳米二氧化硅对微泡沫钻井液性能的影响。【结果】由试验结果可知,纳米二氧化硅能极大增强微泡沫的稳定性,与未添加纳米二氧化硅的表面活性剂溶液相比,添加纳米二氧化硅后的半衰期增加60 min。在微泡沫钻井液中加入纳米二氧化硅后,钻井液的稳定性增加、流变性良好、黏度增加、失水降低。【结论】纳米二氧化硅在增强泡沫稳定性上具有显著作用,将其应用到微泡沫钻井液中,能有效提高钻井液的稳定性,降低钻井液的失水量,从而发挥出钻井液的良好性能。未来可以使用纳米二氧化硅来代替钻井液材料,能有效降低钻井液成本。

微发泡工艺在乘用车上的应用与前景展望

为了充分挖掘微发泡工艺在乘用车零部件中的轻量化潜力,基于文献分析总结微发泡工艺原理、应用情况,并对微发泡工艺应用前景进行展望。目前,仪表板骨架、门板护板、发动机装饰罩等乘用车部分内外饰零部件利用该工艺成型,可实现乘用车质量减轻5%~20%,具有良好的尺寸稳定性,无需对模具进行反复修改。

废玻璃粉对泡沫混凝土性能和微观孔结构的影响及其价值工程分析

玻璃研磨成粉后的主要成分与粉煤灰相似,具备潜在的火山灰活性。为提高我国对废弃玻璃的循环利用率,将泡沫混凝土与废玻璃粉结合用于改善泡沫混凝土性能,减少水泥消耗量,提高废玻璃的循环利用率。本文研究了以废玻璃粉作为胶凝材料替代部分水泥,并探究废玻璃粉对泡沫混凝土抗压强度、干密度、干缩率、软化系数等的影响。结果表明:在替代胶凝材料总质量的0%~30%(质量分数,下同)时,废玻璃粉会提高泡沫混凝土的抗压强度;且在废玻璃粉掺量为20%时,泡沫混凝土28、56 d抗压强度达到最大值;而在120 d时,废玻璃粉掺量为30%的泡沫混凝土抗压强度达到最大值。废玻璃粉会降低泡沫混凝土的干缩值,且掺量越大,干缩值的降低程度越大,这有助于解决泡沫混凝土易开裂的问题。废玻璃粉能够明显提高泡沫混凝土的软化系数,便于其在潮湿或水下环境应用。此外,从微观孔结构的角度对废玻璃粉引起的泡沫混凝土力学及耐久性能的变化规律做出解释,最后对废玻璃粉引入泡沫混凝土后的价值进行分析,定量证明了废玻璃粉的环保性和经济性。

激光-热处理复合工艺制备油水分离表面及性能研究

目的研发一种高效、低成本的激光-热处理复合工艺,制备具有油水分离性能的泡沫铜表面,为石油污染的净化提供一种有效的参考方法。方法首先利用纳秒激光在泡沫铜表面上诱导出多级微纳米结构,然后将泡沫铜放入低温烘箱中加热处理,通过调控激光参数和热处理相互作用制备出了超疏水超亲油泡沫铜表面,并使用扫描电子显微镜、光电子能谱仪和接触角测量仪,对激光加工前后泡沫铜表面的微纳结构、表面化学元素组成和油水在表面的润湿性进行了表征。结果泡沫铜表面经纳秒激光加工后诱导生成的多级微纳结构受到包括激光扫描速率、激光加工功率和扫描间距等激光加工参数的显著影响。同时,配合低温热处理工艺,激光制备泡沫铜表面的化学成分快速转变,表面能显著降低,使得泡沫铜表面获得了超疏水超亲油的润湿特性。本工作制备的泡沫铜表面在空气中的最大水接触角为158.5°,油接触角为0°。并利用油水分离试验装置验证了激光-热处理复合工艺制备的超疏水超亲油泡沫铜表面可以使油和水选择性通过,分离效率超过90%。结论激光-热处理复合工艺制备的具有多级微纳结构的泡沫铜表面具备优异的超疏水超亲油特性,展现出了良好的油水分离性能,有望实现海洋生态中石油污染的净化。

微细结构压缩空气泡沫灭火系统实战处置效能研究——以大型换流变压器火灾为例

高压直流输电工程是保障我国经济稳定发展的坚实基础,作为特高压换流站内关键运行设备的大型换流变压器,其装置内部一旦发生火灾,变压器内储存的大量特种油品会迅速发生燃烧,并严重影响电网的稳定运行,短时间内即可导致重大经济损失。分析大型换流变压器火灾风险和灭火剂选择策略,提出利用微细结构压缩空气泡沫灭火系统灭火,并通过模拟火灾冷喷试验和真火试验,确定粒径为100~200μm区间内的微细结构压缩空气泡沫灭火系统,可实现对大型换流变压器初期火势的有效压制,最大限度降低火灾带来的经济损失。

微型桩在路堤边坡处治工程中的应用探析

农村公路此前的建设标准和设计施工存在一定局限性。由于临近路段移挖作填,路基填筑质量低,排水设计不完善等原因,山区低等级公路路堤滑塌、边坡滑坡等情况时有发生。文章以安溪县路堤滑塌灾害点为研究对象,研究认为相比传统的土石方回填工艺,微型桩结合泡沫轻质土回填具有工期短、施工便捷、经济性好等优势。利用微型桩桩土之间的相互作用,频繁滑塌的填方路堤边坡能够快速受力,快速处治。模拟计算结果显示,桩顶位移及沉降量均较小,微型桩结合泡沫混凝土在该工程中治理效果较好。

微挤出发泡堆叠成型制备多孔聚酯弹性体制件及其性能研究

在聚合物弹性体内部及表面引入多孔结构能够显著提升其弹性,同时兼具轻质、高比表面积、多功能化等优点。开发更经济、环保、简便及满足多样化需求的多孔制件制备方法具有重要意义。与传统制造技术相比,3D打印技术具有更高的成型自由度,在多样化定制、精细制造及高尖端领域具有明显优势。微挤出发泡联合熔融沉积成型(FDM)3D打印技术和高压流体发泡技术能够实现复杂三维多孔制件的原位发泡制造,是制备多孔发泡制件的有效方法。采用微挤出发泡技术,以高压CO_(2)作为物理发泡剂,制备了具有不同结构的多孔聚酯弹性体(TPEE)制件,并系统研究了多孔制件的弹性性能。研究结果表明,引入微发泡结构可使制品的减重最高达34.17%,通过针对性调节打印参数能够在长宽高方向实现FDM打印级别的精度水平。相较于未发泡制件,发泡多孔制件的落球回弹率明显增加,硬度和刚度大幅降低,制件柔软度和舒适性增加,压缩形变恢复率更高。采用微挤出发泡堆叠成型工艺制备的多孔制件内部及表面引入了微孔结构,增强了打印层之间的粘结强度,使其具有轻量化、高弹性、高柔软度和高精度成型的特点。此方法拓宽了多孔制件的应用领域,同时在低应力和应力敏感的应用场景显现潜在的应用前景。

化学发泡剂含量对秸秆纤维/聚丙烯复合材料性能的影响机理

目的揭示发泡剂含量对微发泡注塑成型秸秆纤维/聚丙烯复合材料(SF/PP)密度及力学性能的影响规律,提供制备低密度高性能SF/PP材料的发泡剂用量工艺参考。方法以偶氮二甲酰胺(AC)为化学发泡剂,制备了注塑发泡SF/PP,利用扫描电子显微镜、电子万能实验机和红外光谱测试等手段,分析了不同发泡剂含量下SF/PP的拉伸、弯曲、冲击性能、泡孔微观形貌和分布以及复合材料红外光谱图,通过实验对比分析了不同发泡剂含量下材料性能的变化规律。结果当AC含量增加时,微发泡SF/PP的密度先降低后升高,冲击强度则先升高后降低,拉伸和弯曲强度为逐渐降低。当AC的质量分数为4%时,微发泡SF/PP的综合性能最佳,泡孔结构最好;微发泡(SF/PP)红外光谱图结果显示,在3420 cm^(-1)处的—OH伸缩振动峰强度高于未发泡复合材料的,这表明秸秆纤维表面极性增大,秸秆纤维与树脂之间的结合性变差,导致微发泡SF/PP的拉伸强度低于未发泡材料的。结论适当增加AC含量可使复合材料获得微小、致密的泡孔微观结构,降低材料密度,提升产品的力学性能;但当AC含量过多时,泡孔坍塌会使泡孔直径增大、泡孔结构变差,从而影响复合材料的力学性能。

秸秆纤维/聚丙烯微发泡复合材料热老化性能

以秸秆纤维作为填充物、偶氮二甲酰胺(AC)为化学发泡剂制备了微孔发泡秸秆纤维聚丙烯复合材料,利用扫描电子显微镜、红外光谱测量仪等对秸秆纤维聚丙烯微发泡复合材料热老化后的性能进行了研究。结果表明,复合材料在热老化96 h时,力学性能下降幅度小,各项性能保持率较高,随着老化时间增加,复合材料的力学性能下降幅度超过90%,样品表面出现纤维脱落现象。随着老化时间的增加,复合材料断面粗糙度增加,出现裂缝和孔隙,并且复合材料内部的泡孔会发生合并和坍塌,泡孔平均直径增加泡孔密度减少,泡孔结构变差。

中空吹塑制品的微发泡成型技术(一)

本文介绍了中空吹塑制品的微发泡成型技术,篇幅较长,分篇介绍。

骨架中空对泡沫铜内融化过程的影响

将多孔介质和相变材料复合是提高固液相变储能系统传热性能的有效措施.本文通过微型计算机断层扫描(micro computed tomography,Micro CT)三维重构得到泡沫铜的数值结构,采用格子Boltzmann方法对填充泡沫铜复合相变材料的方腔融化过程进行孔隙尺度模拟研究,讨论不同Rayleigh数以及热导率下,泡沫铜骨架中空对泡沫铜内融化过程的影响.结果表明,中空骨架泡沫铜相比实心骨架泡沫铜,融化前期换热强度更低、相变材料的融化更慢、储能效率η更高.与泡沫铜骨架相比,通过骨架中空区进入方腔的热流量可以忽略不计;随Fourier数的增大,泡沫铜的传热增强效率ζ会因为导热和自然对流的竞争而出现先上升后下降然后再上升的现象;当Rayleigh数减小时,储能效率η提高,传热增强效率ζ随Fourier数的变化趋于平缓,中空骨架泡沫铜和实心骨架泡沫铜对应的传热增强效率ζ的差距减小;泡沫铜骨架和相变材料热导率之比越大,融化结束时刻储能效率η越低,中空骨架泡沫铜和实心骨架泡沫铜对应的传热增强效率ζ的差距越小.

PAM和VAE泡沫混凝土微观结构与宏观性能的研究

研究了聚灰比为0、0.1%、0.5%、1.0%时,聚丙烯酰胺(PAM)乳液对泡沫混凝土干密度和抗压、抗折强度的影响;以及聚灰比为0、1.0%、3.0%、5.0%时,乙烯-醋酸乙烯(VAE)共聚乳液对泡沫混凝土干密度和抗压、抗折强度的影响。通过显微图像处理并使用Image-Pro Plus软件分析泡沫混凝土截面微观孔结构,探究泡沫混凝土微观孔结构和宏观性能的变化趋势和对应关系,以及PAM和VAE对泡沫混凝土的改性机理。结果表明:随着聚灰比的增加,PAM泡沫混凝土的孔隙率和平均孔径呈先减小后增大的趋势,圆度值呈先增大后减小再显著增大的趋势,导致干密度、抗压强度和抗折强度总体上均有显著的减小趋势,确定较优聚灰比为0.5%。VAE泡沫混凝土的孔隙率和平均孔径则随着聚灰比的增加呈先减后增的趋势,圆度值呈一直增大的趋势,导致干密度和抗折强度均先减小后增大,抗压强度先增大后减小再增大,确定较优聚灰比为1.0%。对比两者发现,不同聚灰比的PAM泡沫混凝土的孔隙率和平均孔径均小于VAE泡沫混凝土,同时两者的干密度变化趋势也有明显差异,前者抗压强度小于后者,而抗折强度的数值和变化趋势与后者相近。

光电化学除草剂检测系统设计

我国农作物生产中化学除草剂被广泛使用,但除草剂的残留会威胁人们的生命健康。基于纳米技术和光电化学技术,研制的Au/ZnO/Co_(3)O_(4)/NF纳米复合材料除草剂残留传感器具有灵敏度高、检测限低等特点,以Au/ZnO/Co_(3)O_(4)/NF纳米复合材料除草剂残留传感器电极为基础,结合嵌入式技术设计的传感器样机成本低、制作工艺简便、操作简单,为新型光电化学除草剂残留传感器的研制提供了很好的研究案例,有一定的科研和应用价值,特别是在农业领域具有较大的应用前景。

微/纳米多孔低介电聚酰亚胺薄膜的研究进展

聚酰亚胺(PI)作为高性能聚合物,已成为5G通信的重要原材料之一。传统PI薄膜的介电常数处于3.0~3.4之间,随着电路集成度越来越高,已无法满足高速发展的微电子工业的要求,因此,开发综合性能优异的低介电PI薄膜已成为研究热点。向PI薄膜中引入微/纳米级的分散孔隙,可以有效降低介电常数,同时保留薄膜优异的综合性能。文中从物理和化学制备方法入手,综述了近年来国内外微/纳米多孔低介电PI薄膜(M/N-PLD-PI)的制备工艺,阐明了引入微/纳米级的分散孔隙对降低PI薄膜介电常数的贡献,并对多孔低介电PI薄膜的发展进行了展望。

微纳米多孔炭材料及其军事应用

微纳米多孔炭材料具有特定微观孔结构形式和表面化学性质,在军事领域有着其他材料难以替代的特殊用途。总结了活性炭、炭气凝胶、炭泡沫3类典型微纳米多孔炭材料的制备工艺、结构和性能特点,概述了活性炭作为吸附材料、炭气凝胶作为高温防护材料、炭泡沫作为热管理和多功能结构材料的研究与军事应用现状,对碳基微纳米孔材料的未来发展及军事应用进行了展望。