密闭体系与开放体系模拟实验结果的比较研究及其意义

利用广泛应用的高压釜和Rock-Eval热解实验技术,对松辽盆地3个有机质样品同时进行了密闭条件下的加水恒温热解实验和开放条件下的恒速升温热解实验。利用后一实验数据所标定得到的化学动力学模型计算了与高压釜相同实验条件下的有机质产油、产气率。结果表明,在线计量的恒速升温Rock-Eval实验方法由于不损失C6—C13的轻质烃组分,在计量液态油的产量方面较需要抽提、恒重的高压釜实验方法更为准确。因此为解决热模拟实验中难以计量、但对成烃评价有重要意义的C6—C13组分的计量问题提供了一条有效的途经。这可能也表明,先由实验数据建立有关的化学动力学模型,之后由它来进一步计算有机质的成烃率,不仅是可行的,而且应该更为准确。

石炭—二叠纪煤系烃源岩二次生烃模拟实验结果探讨

模拟实验表明,煤系烃源岩在二次生烃模拟达到一次生烃终点温度时,已有新的烃类生成、排出,同时Ro值变大。分析认为,产生此结果的原因除了有模拟实验本身的因素外,很可能是由于煤系烃源岩对已生成的烃类具有较大的吸附作用,同时二次生烃又经历了一次热加载过程,一次生烃后烃类的排出使参与二次生烃的烃源岩的热动力学体系发生了变化,使得烃源岩中的有机质在达到一次生烃的温度时,变质程度已升高而再次生烃。上述结果解释了义155井中新生界不整合面上下Ro值的拟合曲线呈不连续的两段式现象,为孤北地区石炭—二叠纪煤系烃源岩晚期二次生烃提供了依据。

阻沙措施防护效能的风洞模拟实验结果分析

阻沙措施防护效能的风洞模拟实验结果分析刘玉平，于云江，于志勇（兰州铁路局科研所）阻沙措施作为综合防沙体系的组成部分，具有重要意义。目前在兰州铁路局管辖内沙害地区，广泛应用的阻沙措施有防沙栅栏、挡沙墙、防护林等。为了摸清这些措施的防风作用机理及防护效能...

自然循环稳态特性整体模拟实验结果的应用分析方法初探

以中国核动力研究设计院整体模拟实验装置自然循环稳态特性实验结果为例，对如何将实验结果应用或推广至原型的方法进行了探讨，提出了基于自然循环稳态特性实验的研究结果，综合考虑影响稳态自然循环特性的主要模拟准则的偏差、实验条件与原型的差异以及主要参数的测量误差，对实验结果进行修正，获得对原型自然循环稳态特性预测的方法。

煤层吸附气的全解吸过程及组分与碳同位素变化:基于热模拟实验结果

解吸法是测试煤层含气量、评价煤层气地球化学特征的常用方法,但由于存在一定数量的损失气,使得对煤层气的全解吸过程了解甚少,也难以评估损失气拟合计算的可靠性。利用自主研发的煤层气/页岩气生成与解吸实验装置,对一块煤岩样品(Ro=0. 84%)进行了模拟(模拟后样品Ro=1. 80%),精确测定了在设定条件下的损失气、解吸气与残留气的数量、成分与甲烷碳同位素,对比研究了USBM直线法和多项式回归法对损失气拟合计算的制约条件与可靠性,探讨了煤层气解吸过程中成分与甲烷碳同位素分馏的机理。结果表明:损失时间是影响损失气量估算结果可靠性的关键,当损失时间较短(<0. 25 h),USBM直线法与多项式法估算的均损失气量较接近真实值;相比之下,多项式法的结果更为可靠。样品气体解吸过程存在成分与甲烷碳同位素分馏,表现为:气体干燥系数(C_1/C_(1-3))总体降低,甲烷碳同位素(δ^(13)C_1)逐渐变重。样品广泛发育纳米孔隙结构,在气体解吸过程中存在的解吸-扩散-运移分馏是导致气体组分和甲烷碳同位素分馏的重要原因。

依模拟实验结果论不同母质产油气特征及潜力

介绍了旨在查明不同母质的产油气特征及潜力的模拟实验流程和取样,依实验结果就热解油和残余氯仿沥青“A”的变化、气态产物的演化特征和油气比问题进行了讨论,并得出了相应结论。

裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验

煤粉在煤储层裂隙中沉积会降低裂隙导流能力,制约煤层气井高效稳产开发。设计了裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验方案,通过裂隙中煤粉运移可视化物理模拟实验,分析了裂隙不同位置煤粉颗粒沉积面积的变化和沉积形态特征,揭示了煤粉运移、沉积的动态规律;通过裂隙中煤粉解堵可视化物理模拟实验,分析了解堵时间和流速对裂隙中沉积煤粉解堵面积的影响,揭示了煤粉启动、解堵的动态规律。实验结果表明:煤粉颗粒在裂隙不同方向和位置聚集状态不同,裂隙喉道由入口向垂直主运移方向的两端及主运移方向煤粉颗粒沉积面积逐渐减少,支路通道沿主运移方向煤粉颗粒沉积面积逐渐增加。裂隙喉道、支路通道和主路通道处煤粉沉积的形态分别呈鹰嘴状、层状和流线型,其原因是裂隙不同位置对含煤粉流体的阻力不同,导致煤粉在不同位置的沉积形态不同。在相同流速下,随解堵时间增长,煤粉解堵效果越好,但前期解堵面积大,后期解堵面积小,裂隙喉道处煤粉解堵效果明显优于支路通道,其原因是松散、易于解堵的煤粉颗粒会被首先解堵,随时间进行,剩余未被解堵的煤粉颗粒需要更大的启动流速。流速越大,裂隙喉道处和支路通道处的煤粉解堵面积越大,其原因是提升流速能增强煤粉颗粒的流动性。

沉积模拟实验信息系统的设计与实现

多年来,国内外地质学家在沉积模拟实验研究中积累了海量的实验数据和资料,但目前缺少对此类信息进行规范化管理和共享应用的软件系统。对此,提出浏览器/服务器(B/S)模式的沉积模拟实验信息系统,实现了沉积模拟实验的实验设计方案、实验观测数据、实验结果等信息的集成管理、高效检索和可视化分析等功能,从而为沉积模拟实验的网上信息化管理与分析应用提供可行方案。最后,以某油田辫状河储层沉积模拟实验为例,介绍了系统中实验项目检索、实验详情浏览、砂体测量数据的统计分析等功能的应用效果,说明了本系统的实用性。本系统的研发与应用可极大地方便沉积模拟实验数据的管理、分享及分析工作。

装药过载环境力等效模拟实验技术研究

为解决装药安全可靠性能实验成本高、强过载环境测试难度大等瓶颈问题,以等效模拟弹体侵彻钢板时内部装药过载环境力为目标,基于数值模拟方法,设计了装药过载环境力等效模拟实验装置,并开展了等效模拟实验,突破了同时满足加载压力大于1 GPa和脉冲宽度大于100μs的技术难点。结果表明,弹丸侵彻钢板时装药受到的过载为正弦波单脉冲。在装置中采用波形调整器不仅能够调控加载到待测药表面的波形,还能对压力的衰减产生大幅影响。随着波形调整器厚度的增大,加载在待测药表面的压力逐渐减小,脉冲宽度显著增大;随着飞片厚度增大,飞片获得的驱动速度逐渐减小,加载在待测药表面的压力明显减小,脉冲宽度变化不明显。装药过载环境力模拟装置形成的脉冲特征值与弹丸侵彻钢靶过程的数值模拟结果对比,超压峰值误差最高为5.71%,脉宽误差最高为14.8%,均低于15%,验证了用该装置模拟弹体侵彻钢靶时装药加载状态的等效性。

加强油源岩沉积成岩成油模拟实验研究

干酪根热降解生油学说源于油页岩高温热解生成“人造石油”的生产实践,其理论内涵是凡富含干酪根的岩石,经高温热解后其所含的干酪根都可以生成“人造石油”。应用该学说的高温热解实验方法,可以评价油页岩的品质及其热解生成“人造石油”的潜力,因此仅适用于油页岩的评价研究。但该学说的倡导者却认为油页岩和油源岩都是能生成石油的岩石,如果埋藏较浅时就称为油页岩,如果埋藏较深时就是油源岩,因此干酪根热降解生油学说同样适用于油源岩。这种观点并没有被美欧等国家所认可,但遗憾的是,在改革开放之初不甚了解国外同行对该学说如何评价的情况下,中国的石油地质家不仅全盘接受了该学说,而且推广应用了40多年。为彻底改变这种被动局面,唯一可行的就是通过油源岩沉积成岩成油模拟实验,研究油源岩中可溶有机质的生油问题和评价方法。

泡沫灭火器模拟实验最佳反应条件探究

利用数字化仪器定量表征泡沫灭火器模拟实验中压强与温度的变化情况,探究课堂教学中泡沫灭火器模拟实验的最佳反应条件,从而为“盐类水解”教学提供实验数据支持。对不同条件下体系温度变化趋势的不同情况进行相关热力学理论分析,为教学内容的结构化和“证据推理”素养的落实提供学科理论支持。

基于多源传感技术的铁路货运智慧监控模拟实验系统设计

在“新工科”教育背景下,为进一步丰富和优化铁路货运实验教学内容,设计了基于多源传感技术的铁路货物运输智慧监控模拟实验系统,即使用多源传感信息技术对货物运输环境和货物运输状态进行监测以及预警。结合OBE教育理念开展教学改革实践,提出提高学生综合能力的教学和评价方法。学生能对铁路货物运输的全过程有更为深刻的认识,提升对货物运输系统的操作能力,为今后从事铁路货运工作打下坚实的基础。

油藏水平井温度剖面物理模拟实验研究

目前对油藏水平井温度剖面响应规律认识不足,通过分布式光纤温度传感(DTS)数据解释非均质水平井产出剖面难以实现,井下生产动态定量诊断困难。通过温度剖面物理模拟实验,模拟分析产量、储层渗透率分布及原油黏度对水平井温度剖面的影响。结果表明随单井产量的增加,水平井温度剖面整体有所升高;无论渗透率分布如何,水平井温度从趾端到跟端逐渐升高,但各产出段ΔT及其变化率与渗透率分布呈对应关系,据此可通过现场测试DTS数据判断水平井渗透率分布情形,进而为水平井产出剖面定量评价提供支撑。

基于Simtrade平台的国际贸易实务模拟实验课程教学改革

文章首先阐述了基于Simtrade平台的国际贸易实务模拟实验课程教学改革的必要性,然后分析了基于Simtrade平台的国际贸易实务模拟实验课程教学存在的主要问题,最后论述了基于Simtrade平台的国际贸易实务模拟实验课程教学改革,包括制定合理的教学计划、完善教学内容、优化课程成绩构成等。

“性状分离比模拟实验”数字化教具的制作与使用

本文阐述了“性状分离比模拟实验”教具设计的原因、设计原理、制作方法、使用方法和使用效果,该教具具有智能化、自动化、易操作、视觉效果好等特点。

青海共和盆地干热岩注采大尺度物理模拟实验

基于自主研制的真三轴多物理场原位注采大型物理模拟实验系统,开展了青海共和干热岩多井长期注采物理模拟实验。通过多井连通性实验获得了岩样内部天然裂缝系统的空间分布特征以及各裂缝与井筒的连通情况,在此基础上选择注入井和生产井,开展了一注两采和一注一采实验,系统分析了生产井的开采流量、开采温度、采热速率和流体采收率随持续注采的变化规律。结果表明:在热冲击、注入压力联合作用下,裂缝导流能力增强,生产井开采温度表现为下降趋势,且流量越大下降越快;当裂缝局部闭合区域逐渐激活,产生新的换热面积,开采温度升高或下降速率降低;采热速率主要由开采流量、注入和采出流体的温度差控制,当滤失通道导流能力增强,生产井流体采收率快速下降;优势通道和换热流体滤失对采热性能的影响机制有所区别,前者限制换热面积,后者影响采出流体流量,二者都是影响干热岩长期高效开发的重要因素。

基于捐赠土壤种子库方法的沙丘植被恢复模拟实验

退化沙地土壤种子库数量不足限制了其自然恢复能力,传统的种子库添加植被恢复技术措施存在添加物种数量、配比难以确定的限制,针对上述问题,提出了捐赠土壤种子库的植被恢复方法,即从邻近植被生境相似的长期稳定群落转移包含土壤种子库的表层土壤进行受损区植被恢复的方法。该方法在受损湿地、草地和林地的恢复方面取得了较好的应用效果,但是该方法能否用于荒漠化区域的植被恢复尚未见报道。采用室内盆栽和模拟降雨相结合的实验办法,以长期稳定的固定沙丘为捐赠土壤种子库源区,以流动沙丘和半固定沙丘为受捐对象,对比分析了捐赠固定沙丘土壤种子库对流动沙丘和半固定沙丘植被恢复的效果,并模拟了降雨变化对恢复效果的影响作用。结果表明:1)捐赠土壤种子库显著提高了半固定沙丘和流动沙丘模拟处理的种子萌发数量和幼苗地上生物量,有利于促进流动沙丘和半固定沙丘向固定沙丘进行演替;2)捐赠土壤种子库方法在半固定沙丘的植被恢复效果优于流动沙丘;3)捐赠土壤种子库可以增加流动沙丘实现跨越式恢复的可能性,加快其向固定沙丘的演替进程;4)小幅度的降雨量增减对受捐区种子萌发数量和地上生物量无显著影响;5)极端降雨可以显著提高受捐区种子萌发数量和地上生物量。综上所述,在模拟实验条件下,捐赠土壤种子库技术可以有效地促进退化沙丘植被恢复,极端降雨事件对捐赠土壤种子库实施后的恢复效果影响更加显著。研究为捐赠土壤种子库在退化沙地植被恢复的野外实际应用提供了理论支持。

鄂尔多斯盆地延安地区山西组山2段浅水曲流河三角洲沉积模拟实验研究

【目的】勘探实践表明,鄂尔多斯盆地东南部延安气田主力产气层山西组山2段砂体呈狭长条带状分布,与北部各大气田上古生界砂体大面积连片分布存在显著差异,厘清山西组山2段砂体成因机理对理解该区砂体分布规律具有重要意义。【方法】以盆地东南部山西组山2段为地质原型,利用水槽沉积模拟实验探讨其砂体形成演化过程及控制因素。【结果与结论】平缓坡度与低水流强度是山2段分流河道呈低弯度曲流态的重要因素,水平面的变幅速率是控制山2段砂体纵向延伸的关键因素,砂体的大小及长宽比受岸线及流量变化控制,砂体整体的延伸距离及长宽比分别与水退的幅度和速率成正比。山西组沉积期,在水平面大幅度下降、岸线向湖区长距离迁移背景下,曲流河三角洲前缘砂体延伸较远距离;砂体叠置样式具有“垂向叠置”、“垂向切割”和“侧向迁移”的特征。该认识对山西组砂体分布预测和寻找优质储层具有重要的指导意义。

多薄层致密砂岩储层大型水力压裂三维物理模拟实验

鄂尔多斯盆地东北缘临兴气田以多薄互层型致密砂岩储层为主,储层岩性复杂、渗透率低,受多种因素影响且作用机理不明确,导致压裂施工难度大、效果差异大。为此,针对临兴气田致密砂岩储层不同岩石组分、黏土含量、粒径、沉积旋回、平面及纵向非均质性等特性,设计并开展了不同地质条件下的水力压裂室内大型三维物理模拟实验。根据相似准则,参照二叠系石盒子组三向地应力、岩石强度、井身结构参数、现场压裂施工参数,确定了实验基本参数。根据临兴气田典型井主力储层特征,制作了考虑不同岩石组分、黏土含量、粒径、沉积旋回组合、平面非均质性组合、纵向非均质性组合的15块立方体岩心,开展了15组压裂模拟实验,并从分析注入压力曲线和观察岩样破裂面两个方面总结了影响水力压裂缝扩展规律的储层主控因素。研究表明,岩石矿物和粒径、沉积旋回、平面及纵向非均质性对致密储层裂缝扩展形态有显著影响。砂岩粒度较大、胶结较弱、黏土含量较高、平面非均质性较强,使得裂缝面更易于屈曲,扩展压力增大,导致加砂困难;沉积旋回会使得水力压裂缝易于沿旋回层面扩展,从而形成水平缝,其中反旋回界面突破难度比正旋回大;由于砂—泥层间界面、砂—煤层间界面、天然砂岩弱面易被激活,从而产生“工”或“T”字形裂缝,对于砂泥多薄互层还会产生“工”+“T”+“十”字形的组合裂缝。实验研究揭示了不同地质条件下的水力压裂缝扩展形态,也为类似区块的研究提供了借鉴。