苏里格气田低渗储层解水锁剂的制备及性能评价

针对苏里格气田低渗储层岩石表面特性及水锁成因,通过对润湿反转剂、酸液及缓蚀剂等药剂进行筛选优化,确定出最优的解水锁剂配方;并在此最优解水锁剂配方下,进行了解水锁剂性能评价、岩心自吸实验及苏里格气田5口低产井解水锁实验。实验结果表明,最优的解水锁配方为0.5%(w)乙烯基三甲氧基硅烷+0.01%(w)非离子表面活性剂+10%(w)CH_(3)CH_(2)OH+1.5%(w)缓蚀剂+0.5%(w)HCl+1.0%(w)CH_(3)COOH+3.0%(w)HF;解水锁剂可将亲水性岩石表面反转为强气润湿性,接触角从58.73°增加到130.81°;解水锁剂处理后的岩心自吸水量降低74.8%,岩心气测渗透率回复率达到80.6%~88.7%;施工后的气井产能显著提高,日增气量达到(0.54~3.09)×10^(4)m^(3),起到了很好的解水锁效果。

FIRD-HPD方式对蓝莓干燥特性及品质的影响

为探究蓝莓在FIRD-HPD干燥方式下,内部水分含量及迁移状况随贮藏时间的变化规律,采用低场核磁共振(LF-NMR)及其成像技术(MRI),采集不同水分转换点干燥过程的蓝莓弛豫特性以及质子密度图像信息,分析其规律变化,并研究干燥前、后蓝莓品质的变化。结果表明:在水分转换点为30%,40%,50%时,蓝莓到达干燥终点的时间分别为480,420min和360 min。蓝莓的T2反演谱有3个不同的弛豫峰:T21(0.01~10 ms)结合水、T22(10~100 ms)不易流动水和T23(100~1000 ms)自由水。自由水(T23)和不易流动水(T22)向弛豫时间短的方向迁移,在干燥后期,结合水成为蓝莓中主要水分状态,自由水完全消失。基于MRI技术得到不同干燥方式各干燥阶段的磁共振成像,质子信号随干燥进程逐渐减小。LF-NMR和MRI技术可很好地监测干燥过程中动态水分分布和迁移变化。另外,在40%水分转换点联合远红外热泵干燥处理下,蓝莓果干色泽、营养品质等指标均优于30%和50%的水分转换点联合远红外热泵干燥方式。综合考量后,联合红外干燥水分转换点设置为40%是加工蓝莓果干的最优选择。

储藏温度对生姜保鲜效果的影响

目的:考察储贮藏藏温度对生姜保鲜的影响,以确定最佳贮储藏藏温度。方法:利用低场核磁共振、质构仪、气相色谱-质谱联用技术对不同储藏温度下生姜保鲜效果进行评价。结果:生姜依据生长周期可分为姜母、子姜、孙姜等部位,不同部位品质具有差异性,姜母、子姜、孙姜各部位水分状态不同,其中孙姜A_(23)最高,姜母A_(22)最高;孙姜硬度最大,姜母硬度最低。随贮藏时间的推移,不同部位生姜的自由水转化为束缚水;生姜硬度呈先增后降的趋势;生姜中烯烃类挥发性成分增加,醇类、醛类成分减少。与储存0 d相比,15℃贮藏温度生姜水分状态基本保持不变,品质变化最小,25℃或4℃储存都会导致自由水和束缚水的快速迁移,结合水基本不受温度影响;储藏温度在255℃℃时时,,生姜易腐败变质硬度下降,,4℃条件下,生姜遭受冷害质地变软;储存温度的变化对生姜挥发油中主要成分(烯烃类)无显著性影响。结论:储藏温度对生姜品质具有显著影响,在相对湿度95%、15℃条件下,生姜短期贮藏保鲜效果最好,但要实现生姜的长期储藏,需要研究新的保鲜技术和方法。

高燃压中型运载火箭发射地面低高度排导技术

综合高燃压中型运载火箭高密度发射燃气流地面排导需求及烧蚀风险分析,提出基于地面双面导流装置与高位挡流墙结合的地面低高度排导技术方案。利用火箭发射燃气动力学研究总结的燃气流膨胀特性以及导流型面设计方法,解决了地面低高度排导技术涉及的地面导流装置导流型面气动设计以及尺度控制两个关键问题。地面低高度排导技术方案设计与燃气流场瞬态仿真多轮叠代,实现了燃气流排导烧蚀范围合理控制,避免了燃气流低高度排导烧蚀反溅影响箭体。地面低高度排导技术采用专利支撑的喷水冷却防护方案实现高燃压中型运载火箭发射燃气流强烧蚀环境发射系统、发射设施综合防护。基于喷流缩比试验相似性控制方法研制了1∶10比例喷流缩比试验系统,通过喷流缩比试验验证确认高燃压中型运载火箭发射燃气流能够实现地面低高度安全、顺畅排导,同时与发射台、导流装置结构融合的阵列喷水方案能够行之有效解决高燃压中型运载火箭地面低高度排导强烧蚀难题。

高含水原油在不同管材中的低温集输特性研究

目前,我国大部分油田已进入高含水期,采出液的流动特性发生变化,使降低集输温度成为可能。然而,关于管道材质对低温集输特性影响的研究相对较少。因此,利用现场实验装置对钢管与玻璃钢管中高含水原油低温集输特性进行了研究。结果表明,管线降低掺水量之后,井口回压上升,实验管道末点的油温缓慢下降;不同掺水量下井口回压上升过程不同,高掺水量下更容易实现低温集输;当掺水量相同时,玻璃钢管的黏壁温度低于钢管的黏壁温度,玻璃钢管低温集输的最低掺水量低于相同情况下钢管的掺水量。对黏壁温度实验数据进行拟合,得到了不同管材的黏壁温度计算模型,计算结果准确度较高,对高含水期油田实际生产中低温集输的可行性判断及其安全运行管理具有指导意义。

基于物探方法的中深层地热三维地质建模研究——以开封市为例

利用物探方法进行中深层地热三维地质建模,比传统地质钻孔资料建模更方便和省时。采用超低频探测方法在开封市开展物探探测,并将物探解译结果与地热井测井曲线进行对比,在物探解译基础上,采用FEFLOW软件建立开封市三维地热地质模型,对模型进行水流场、地温场和水文地质参数赋值验证。研究结果表明,解译数据可靠,模型各项参数与实际地质条件基本相符,说明物探方法在地热三维地质建模中具有较好的可行性。

低场核磁共振技术在充填体材料的应用优势

低场核磁共振技术近年来应用发展迅速,具有精准高效低价无损的特点,通过检测多孔结构中氢质子的核磁共振弛豫信号,来反映孔隙及其内部流体信息。研究矿山充填体材料的孔隙结构、水化进程和水分迁移,对于维护矿山与工程稳定具有重大意义。本文主要介绍了近年来低场核磁共振技术在矿山充填材料中的应用,如孔隙度、孔径分布、水化进程、水分迁移等;阐述了低场核磁相应设备的发展,对其前景的展望。

煤化工污泥的微生物种群结构与水分分布特征

现代煤化工产业是实现煤炭资源清洁化利用的重要途径,煤化工生产过程会产生大量含水率高、脱水性差的煤化工污泥,是制约煤化工产业发展的典型难处理固废。煤化工污泥的脱水性受污泥中微生物种群结构及水分分布特征的影响,对其解析将有助于揭示煤化工污泥的束水结构并可为煤化工污泥高效脱水方法的研发提供一定的理论指导。本研究以煤制烯烃污泥及煤制油污泥为研究对象,采用16s rRNA基因测序解析其微生物种群结构,通过差示扫描量热法(DSC,differential scanning calorimetry)和低场核磁共振法(LF-NMR,low-field nuclear magnetic resonance)表征污泥的水分分布特征。结果表明:两种煤化工产业选取的污水处理工艺不同,导致煤化工污泥的微生物种群结构存在一定差异,但变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)是两种污泥中的主要菌种;LF-NMR法测得水分分布更为准确,根据污泥中水的结合能可将其划分为结合水、机械结合水以及自由水,污泥中大部分水分(90%以上)为机械结合水;采用能够破坏污泥絮体及微生物群落结构的脱水方法,可以进一步实现煤化工污泥的高效、深度脱水。

低渗透油藏注水井在线酸化技术研究

为了提高低渗透油藏注水井的注水开发效率,室内研制了一套适合低渗透油藏注水井在线酸化施工的复合缓速酸体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明,复合缓速酸体系对储层段岩心粉末的溶蚀性能较好,4.0 h溶蚀率达到15.72%,虽略低于常规盐酸和土酸,但具有良好的缓速效果;复合缓速酸体系与地层水的配伍性能较好,并具有良好的缓速性能,在温度为30~80℃时,缓速率能达到80%以上;复合缓速酸体系具有良好的防腐蚀性能,对N80钢材和J55钢材的腐蚀速率均较低;复合缓速酸体系还具有良好的解堵性能,注入0.6 PV(孔隙体积)复合缓速酸时,可使污染后的天然岩心解堵率达到96%以上。现场应用效果表明,目标油田H区块5口注水井采取在线酸化施工措施后,平均注水压力降低了35.6%,平均日注水量提高了396.3%,平均有效期达到244 d,取得了良好的酸化解堵效果。

综合控镉技术体系对湖南中南部地区受镉污染稻田的影响研究

本研究旨在评估“VIP+n”综合控制镉技术体系对湖南中南部地区受镉污染的稻田稻谷中镉含量的影响。在湖南省耒阳市遥田镇连续进行了为期2年的实验,包括小区对比试验和推广示范试验。在小区对比试验阶段,我们采用了10种不同的处理方式,比较了低镉积累水稻品种、稻田持续淹水灌溉、生石灰施用、微生物菌剂、叶面阻控剂等多种措施对减少稻田中镉含量的效果。根据这些小区试验的结果,选取3种降镉效果好,且经济可行的降镉技术进行大面积示范试验。研究结果显示,“VIP+n”控镉技术体系能够有效降低镉污染稻田中的稻谷镉含量。与对照组相比,该技术体系使得早稻的降镉率在59.66%%~79.45%,晚稻的降镉率则在46.85%~48.23%。在各项降镉措施中,施用生石灰可以显著降低稻谷中镉含量,而单独使用低镉品种的降镉效果要显著高于单独施用生石灰。相比之下,稻田持续淹水灌溉、施用微生物菌剂和叶面阻控剂降镉效果并不明显。试验结果表明,"VIP+n"控镉技术体系是一种有效的方法,能够显著降低湖南中南部受镉污染的稻田中稻谷的镉含量。

低渗透油藏注水开发中存在的问题及解决措施

我国第二个百年计划已拉开序幕,在新时期的发展与建设背景下我国对石油资源的需求呈现出了阶梯式的增长趋势,相应的油田的开发规模也在不断扩大。低渗透油藏注水开发技术能够增强油田的产能,对石油行业的进步具有重要的积极影响。为实现充分发挥低渗透油藏注水开发技术价值、助力油田产能升级的目标,需对低渗透油藏注水开发过程中存在的问题进行挖掘与合理化分析,并结合实际情况设计合理的优化、解决措施。

草莓脯恒温与分阶烘干过程中水分迁移特性与品质比较

为了研究干燥过程对草莓脯水分迁移及品质的影响,对渗透脱水后的草莓脯采用恒温(60°C-12 h,干至6 h翻面)与分阶(65°C-2 h,60°C-2 h,55°C-2 h;翻面;65°C-2 h,60°C-2 h,55°C-2 h)2种方式烘干。采用低场核磁共振技术(Low-field nuclear magnetic reasonance,LF-NMR)研究草莓脯中水分分布和迁移规律,并对2种干燥方式得到的草莓脯理化(质构、VC、总酚)和感官品质(风味、组织形态、口感、色泽)进行了比较。结果表明:随着干燥时间延长,草莓脯干基含水量逐渐降低,但分阶干燥的速率高于恒温干燥。LF-NMR的T2反演图谱及峰面积的变化显示渗透脱水后的草莓中自由水为水分主要形态,还有少量结合水和不易流动水,2种干燥方式下草莓脯的T2值均随干燥时间延长逐渐减小,水分流动性降低,但至干燥结束时,恒温干燥和分阶干燥的总弛豫峰面积分别下降至初始水平的31.3%和26.4%,分阶干燥较恒温干燥具有更高的干燥效率。核磁共振成像(magnetic reasonance imaging,MRI)显示在干燥过程中,草莓中水分最初向破损的果蒂端富集并散失,中期则以经果皮失水为主,最后水分主要残留在髓部。从成像结果看,2种干燥方式的主要区别在于恒温干燥的草莓脯在干燥6 h时存在明显的均湿现象,即水分在果脯内重新均匀分布,而在分阶干燥中未出现此过程。另外,分阶干燥后的草莓脯VC和总酚含量显著高于恒温干燥(P<0.05),为恒温干燥的1.89倍和1.14倍,而粘力、硬度、咀嚼性则显著低于恒温干燥(P<0.05);分阶干燥的草莓脯质地、外观、口感以及整体评分均显著高于恒温干燥(P<0.05),为恒温干燥的31.3%、41.3%、40.2%。总体而言,分阶干燥的干燥效率更高,并且获得的草莓脯品质更优。

不同预煮时间的面条冻藏过程中水分的迁移规律

利用低场核磁共振(LF-NMR)检测冷冻熟面内部不同结合状态水分的弛豫时间和比例,分析预煮时间和冻藏时间对冷冻熟面复煮前、后水分状态及分布的影响。结果表明:冷冻熟面中水分以强结合水(T_(21),0.20~0.69ms;A21,3.97%~11.14%)、弱结合水(T_(22),1.44~3.77ms;A_(22),5.87%~15.24%)和自由水(T_(23),33.36~67.20ms;A_(23),73.62%~89.68%)3种状态存在。熟面冻藏120 d内,水分与面条内部大分子物质的结合强度降低,面条的持水能力下降,面条中心与边缘含水率的差值逐渐缩小,水分梯度趋于平缓。预煮7 min和9 min的面条冻藏至28 d,复煮后中心与边缘含水率仍存在显著差异(P<0.05),保持中心含水率低于边缘含水率的水分梯度;预煮11 min的面条冻藏至第7天,复煮后中心与边缘含水率无显著差异,水分梯度消失。适当缩短面条预煮时间可延长冻藏过程中面条水分梯度的保持时间,进而提升冷冻熟面的品质。本研究结果为冷冻熟面加工和物流环节品质提升提供理论参考。

低场核磁共振分析乳酸菌细胞中水分分布及其变化

该文选取乳酸菌发酵剂为研究对象,利用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)分析方法研究乳酸菌细胞水分分布及其变化。横向弛豫时间(T_(2))可以提供样品组织结构中的水分状态及水分分布的信息。根据弛豫时间T_(2)可以将乳酸菌细胞的水分依次划分为结合水(T_(21))、半结合水(T_(22))以及自由水(T_(23)),并分别对应不同的细胞结构中,包括T_(21)<10 ms对应与细胞壁结合的水质子;10 ms<T_(22)<100 ms对应细胞质中与蛋白质等大分子结合的水质子;T_(23)>100 ms具有较高的自由度,代表细胞壁水。渗透压冲击会改变乳酸菌细胞内水分分布情况,使得水分的自由度增大;而反复冻融会使得细胞内的水分结成冰晶,损伤细胞结构,造成解冻后细胞内水流失,导致细胞塌陷破裂。研究结果表明,LF-NMR分析方法可以准确地提供乳酸菌细胞内部水分分布信息,并且细胞内部水分分布情况的变化与细胞损伤情况密切相关。

高阶煤润湿过程中水分运移的低场核磁共振试验

为深入了解煤层注水过程中水分在高阶煤煤体中的运移特征,以焦作中马村矿高阶煤为研究对象,利用低场核磁共振(LNMR)设备,测试煤样在负压浸水试验、等温浸润试验过程中不同浸水时间时的核磁谱图,结合煤样负压浸水过程的质量变化,获得制备饱水煤样所需的试验条件;结合煤样等温浸润过程质量变化,从微观层面定量分析煤样润湿过程中水分进入煤体的分布特征、煤样含水率和含水饱和度的变化规律。结果表明:水分在毛细管力作用下,可以浸润到煤体的最小孔径对应的核磁弛豫时间为0.014 ms;水分按照较大孔→小孔→微孔的路径依次进入到煤体中,按照微孔→小孔→较大孔的路径依次达到饱和状态,试验煤样在相同的润湿时间时,虽然含水率不同,但整体含水饱和度几乎一致,且煤样整体含水饱和度与润湿时间的0.5次方之间存在定量关系。

采后黄金百香果失水规律及其与品质劣变的关系

采后失水是百香果果实在贮运流通和销售环节最显著的品质劣变特征之一,严重影响其商品价值。本文利用低场核磁共振技术(Low Field Nuclear Magnetic Resonance,LF-NMR)研究采后黄金百香果果实在贮藏过程中的失水过程,并解析失水规律与品质劣变的关系。LF-NMR结果显示,黄金百香果在贮藏过程中,果浆和果皮的质子密度大幅下降,与外观严重失水表现一致;此外,果实失水以自由水为主,其含量下降了14.98%,结合水在贮藏后期显著减少,失水程度与果实采后成熟和衰老进程有关。进一步研究表明,黄金百香果采后成熟期有两个呼吸高峰,此时失水及其引起的失重较小,果皮叶绿素减少和类胡萝卜素增加促进了亮度和色调升高,果浆可溶性固形物保持在较高含量,可滴定酸含量和果实硬度均下降,果实正常完成后熟,极少出现腐烂;而在果实衰老期,呼吸速率下降,失水和失重加剧,果皮类胡萝卜素的迅速减少降低了表面亮度和色泽,果浆可溶性固形物和可滴定酸含量以及果实硬度下降,腐烂率迅速升高。因此认为,黄金百香果完熟后严重失水,不仅造成果实失重、失鲜,还可加剧其生理代谢以及细胞和组织结构变化,降低果实耐贮性,加快品质劣变。本研究可为百香果采后失水劣变机制和相应保鲜控制技术研究提供参考,并为果蔬采后水分状态的无损检测提供借鉴。

四川盆地普光高含硫气田长周期高产稳产关键技术

普光气田是我国探明储量最大的高含硫气田,储层以礁滩相为主,具有非均质性强、边水能量强、高含硫等特点,面临礁滩储层地震预测精度低、气藏边水推进快、产能快速递减、硫沉积逐步析出、气井产能和气藏储量动用效果差等一系列技术难点和挑战。为此,针对普光气田开发面临的难点和挑战,全面、系统总结了自“十三五”以来,为实现气田长周期高产稳产而开展的技术攻关与矿场实践。研究结果表明:①建立了台内滩储层预测岩石物理量版,提出了有效动用对策,研发了“自转向清洁酸+降阻滑溜水+缝内暂堵”造复杂缝酸压工艺,实现了超深礁滩相低品位台内滩储层有效动用;②建立了礁滩相储层气水前缘运动方程,研发了新型抗硫三元复合泡排剂、高抗硫超高膨胀率比桥塞,设计了过油管注塞堵水工艺,实现了高含硫气井全生命周期控水稳气;③揭示了高含硫天然气单质硫析出机理,建立了高含硫气藏硫沉积分布模型,研发了快速分散型溶硫剂,配套射流冲洗工艺,形成了井筒硫沉积治理技术。结论认为,普光气田目前边水突进导致剩余气分布复杂、硫沉积逐渐从井筒扩展到地层、井口压力接近外输压力,下一步需要开展剩余气精细描述与挖潜、精准堵水、储层硫沉积治理、集输系统增压开采等技术攻关,以期进一步改善气田开发效果进而提高采收率。

低压静电场结合高湿解冻对羊肉保水性的影响

为研究低压静电场结合高湿解冻对羊肉保水性的影响,以宰后成熟24 h羊后腿肉为原料,将其置于-18℃冰箱中冷冻24 h后解冻,对比分析低压静电场结合高湿解冻(电流0.2 mA、电压2500 V、4℃、相对湿度98%)与其他3种解冻方式冰箱解冻(4℃、相对湿度55%)、低压静电场辅助解冻(电流0.2 mA、电压2500 V、4℃、相对湿度55%)、高湿解冻(4℃、相对湿度98%)对羊肉解冻速率、保水性、水分分布、羰基含量、总巯基含量、溶解度、表面疏水性,蛋白质二级及三级结构的影响。结果表明:4种解冻方式中,低压静电场结合高湿解冻解冻时间(519 min)最短,解冻损失率(3.37%)、蒸煮损失率(30.60%)、羰基含量(3.85 nmol/mg)、表面疏水性(21.90μg)最低,不易流动水相对含量(97.96%)与新鲜肉(98.44%)最接近,总巯基含量(28.55 nmol/mg)及溶解度(29.98%)最高,且蛋白质二级、三级结构最稳定,说明低压静电场结合高湿解冻不仅能够缩短解冻时间、有效抑制蛋白质氧化变性、减少汁液流失,且经过该处理的羊肉蛋白水合能力最高,保水性最好。

动力学结合现代技术的肉苁蓉润制过程表征

目的:利用现代技术直观、量化表征肉苁蓉的润制过程,为肉苁蓉润制关键技术参数的确定提供依据。方法:构建肉苁蓉吸水和膨胀动力学曲线并进行非线性拟合,研究肉苁蓉润制动力学特征;采用低场核磁共振及其成像技术(LF-NMR/MRI)和物性分析技术,分别研究肉苁蓉润制过程的水分相态及其分布状态变化、物性特性变化;采用高效液相色谱法(HPLC)分析肉苁蓉不同润制时间指标成分含量变化。结果:肉苁蓉润制的吸水和膨胀过程符合一级动力学方程。LF-NMR/MRI结果显示随着润制时间的延长,水分逐渐由外周向内部渗入,结合水比例逐渐减少,自由水比例逐渐增多。随着润制时间的增加,各物性指标逐渐下降。润制36 h内,肉苁蓉浸出物有下降趋势,指标成分含量未发生明显变化。结论:动力学结合LF-NMR/MRI和质构仪分析技术可直观量化表征肉苁蓉的润制过程,为阐明肉苁蓉润制传统经验的科学内涵提供了科学依据。

花岗岩残积土双孔结构的蒸发脱湿机理

为研究花岗岩残积土蒸发脱湿过程中的水分运移规律,对深圳花岗岩残积土进行了一系列核磁共振测试和微观试验,分析了花岗岩残积土双孔结构的成因,对比了不同饱和度下残积土的水分分布规律,提出了残积土双孔结构的水分运移机理.结果表明:氧化铁等胶结物与高岭土片层形成了花岗岩残积土的微孔结构;微孔结构与不易受扰动的大孔结构组成残积土的双孔结构;微孔结构和大孔结构在高饱和度下相互连通,在低饱和度下水力连接中断;双孔结构间水分同步蒸发,大孔结构向微孔结构的补给随着蒸发进行而减少.本研究可为研究复杂土体结构水分蒸发过程提供一定的理论基础.