DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 7. 结论 1) 新场气田T 3 x 5 以泥岩沉积为主，其下段夹砂岩，具备自生、自储、自盖的成藏组合条件。 2) 新场气田T 3 x 5 砂岩较为致密，物性差，属致密砂岩气藏，受裂缝的改造作用，天然气产能变化较大。 3) T 3 x 5 气藏成藏主控因素较为复杂，非单一因素控藏，而是构造、储层和裂缝联合作用控制成藏。
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user: 摘 要 通信技术和智能手机的快速发展，改变了高速公路信息服务的产业环境。作者分析了技术发展和社会技术变化引起的产业生态环境变化以及这些变化对高速公路信息服务带来的挑战，从产业社会化合作的角度，阐述了高速公路信息服务标准的作用以及制定该标准对高速公路运营企业、信息服务集成企业所产生的影响，对于高速公路运营企业的业务调整决策以及信息服务集成企业的发展规划都有重要的参考价值。 关键词 :高速公路，信息服务，标准，信息集成
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user: 1. 引言 二十一世纪以来，无线网络通信和智能手机两个核心技术的发展和成熟，推动了互联网发展到新的阶段。3G网络、4G网络的快速发展使传统的有线互联网具备了移动能力；智能手机的出现，使人们能够借助轻巧的“计算机”随时随处(包括在移动中)进行数据处理，从而使网络应用、信息处理摆脱了固定设施(有线线路)的约束，获得了信息处理方面在物理空间上的自由。这些变化很快推动了相关产业的快速发展。 互联网改变了世界，移动互联网则正在颠覆着世界。对于产业而言，移动互联网孕育着十分重要的机遇。2015年3月5日十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划，互联网+传统产业的模式成为社会变化的新动向，在餐饮、旅游、购物、气象服务等方面对人们的生活方式产生了重大的影响。 在交通领域，“航空管家”、“爱帮公交”、“高德导航”、“百度地图”等移动互联网已经取得了较大的成功 [ 1 ] 。目前国内对高速公路信息服务标准的制定和研究是相对较少的，但是，高速公路的信息服务环境随着互联网的发展也在改变，需要制定相关的信息服务标准，并分析其对产业发展的影响是非常有必要的。
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user: 2. 互联网+对高速公路信息服务带来的挑战 2.1. 互联网+激发高速公路运营单位的服务意识 西方发达国家公路信息化水平较高，对公路交通信息出行服务系统的研究较早，国外诸如美国、日本、德国、荷兰等国家都针对各自国家的实际情况，建设了统一的路网中心，统一发布信息、为出行者提供实时有效的路况信息、气象信息、突发事件信息、施工养护信息 [ 2 ] 。 在互联网+环境下，从事高速公路交通信息服务的业内企业、技术人员也在不断探索互联网+在高速公路信息服务中的应用，其重要表现，就是有20多个省份开发了本省的高速公路信息服务APP软件，提供路况、沿途气象、养护施工、服务区状态等信息。从实际运行的效果来看，公众因为查看高速公路路况而专门下载手机APP软件的需求并不旺盛，而将ETC卡充值等业务加入后，使得APP下载成为一种刚性需求，能够吸引大量用户使用高速公路手机APP服务 [ 3 ] 。 但是，在提供高速公路路况信息的过程中，信息的及时性、准确性及有效性成为高速公路运营管理部门的挑战。由于车辆检测器、气象检测器、摄像机等信息采集设备的密度有限，信息采集设备的维护管理所受到的重视不足，利用高速公路监控系统设施采集路况的效果并不理想。与之相反，高德地图、百度地图等交通信息服务系统能够提供快速、准确的交通信息。这些服务上的差距，使得高速公路运营管理单位只有不断加强内部的建设和管理水平，才能提供高质量的路况信息。 2.2. 社会公众对互联网+服务的强烈需求 在美国的洛杉矶，用户在出行前可以登陆到相关的公路交通信息发布网站，可以借助于浏览器实现公路交通地图的浏览、查询和空间分析，还提供了最佳路径分析功能，并将结果表现为详尽的导航信息，在很大程度上满足了用户的需要，为人们提供了很好的出行参考服务。在澳大利亚，国家建立了完备的公路交通信息出行服务系统，各个地方都可以通过该系统实现公路交通信息的传输和发布，实现对整个国家公路交通的监控，为用户提供实时交通信息服务 [ 4 ] 。 伴随互联网+应用的普及，众多的业务都拓展到手机应用平台上。互联网+餐饮、旅游、影视等，各个领域O2O应用都期望将自身的内容与服务更快触达用户。除了传统旅游、餐饮、购物等方面的应用，互联网+也催生了象爱鲜蜂、秀美甲等更细分、更个性化的应用。此外，各级政府也不断深入拓展便民措施。截至2015年底，仅通过微信城市服务，全国已有16个省78个城市，提供包括公安、交管、社保、医疗等在内的2611项服务，平均每座城市提供33项服务，累计服务人次达6881万。与此同时，政务微信可以帮助老百姓实现包括水、电、煤、宽带、话费的费用缴纳、出入境业务办理等在内的多种便利的政务民生服务 [ 5 ] 。 2.3. 社会环境的技术升级 互联网+技术在服务社会的同时，也推动了信息服务业的创新竞争。早期脱颖而出的互联网企业不断拓展业务，已经由互联网新生产业向传统产业的互联网化渗透，并推动了较为激烈的竞争。信息化竞争的特点，是快速统一某一领域的应用模式并实现业务自动化，往往只有规模达到前3名的企业才能奠定较长时间生存的基础。因此，包括阿里巴巴在内互联网企业巨头，都有十分强烈的危机感，不断强调企业生命倒计时。2015年，BAT开始进军智能交通领域，推动了交通领域从出租车管理到公共交通服务一系列的变革，同时也增强了交通行业企业的危机感。
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user: 3. 产业环境分析 高速公路信息服务的产业链包含了信息采集、传输、处理、发布、消费五个节点。在高速公路信息服务的体系中 [ 6 ] ，高速公路运营管理企业负责高速公路的日常管理，投入了大量的人力和物力以维持高速公路处于正常和畅通的状态，信息的采集、传输和处理这三个节点都在运营管理企业内部，这种社会分工给了高速公路运营管理企业先天的信息采集优势。 但是对于消费者来讲，除了职业运输的从业人员，高速公路交通服务并不是每日必须的消费。大众喜爱的网站或者手机应用，往往是综合型、集成型、门户型的服务。比如，通过百度地图、高德地图等手机应用，用户可以消费餐饮、娱乐、旅游、洗车、导航等多方面的服务信息。交通状况、高速公路的路况只是门户型服务中的一种信息，只有与其它信息集成后，才能在应用市场产生应有的影响。 让信息集成服务企业自行采集路况信息 [ 7 ] ，是很不现实的；让高速公路运营企业专门为路况服务建设一个活跃度很高的信息服务平台，也是很困难的。只有把两者结合起来，准确定位，各自发挥优势，开展社会大合作，才能避免错位竞争，实现社会总体效益的最大化距。
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user: 4. 信息服务标准的作用和意义 高速公路信息服务系列标准覆盖了从采集到传输、处理、发布的各个环节，能够实现专业采集和应用的体系化、社会化，实现产业链条中各节点成本削减和质量提升，对于行业业务规范，产业社会合作都有重大意义 [ 8 ] 。 4.1. 从采集环节明确采集内容和采集要求 信息采集方面的标准，主要是解决要采集哪些类型的信息？每种类型的信息具体采集哪些内容？这些采集内容从业务的角度分析，应该在空间和时间上具有什么样的密度要求？要回答这些问题，就要系统而全面的调研业务应用 [ 9 ] 。 以车辆检测器为例，不同业务上的应用对车辆检测器的布设密度和采集内容要求是不同的。从交通规划中交通调查的角度来看，主要关心车辆的类型以及交通量，根据每天的流量以及年度流量判断道路的通行能力是否能够满足交通需求，或者是观测点的流量变化与相关路段的流量变化是否有相互影响关系等。在这种情况下，车辆检测器的密度要求比较低，对高速公路来将，每个封闭的区段只需要一组车辆检测器就可以满足要求，数据传送周期一般在5分钟。 如果布置车辆检测器的目的是进行交通控制，则需要根据控制区域的大小、控制算法的需要来布设车辆检测器。在这种情况下，车辆检测器的布设密度大，一般在500米到2000米布设一组，通信频次高，数据采集周期在秒级。 高速公路信息服务标准中，对信息采集的要求，就是来自于对这些业务应用的分析，从而根据业务需要，来规范信息采集的内容、周期以及数据字典。这一部分的规定，一般在设备级应用以及在设备布设方面应用。 4.2. 明确数据传输的要求 数据采集和数据传送密不可分。为避免设备垄断经营和增加设备生产的有序竞争，在设备和平台之间的通信协议需要规范，使应用平台和各种不同厂家的设备能够无缝衔接，顺畅实现数据交换 [ 10 ] 。 由于在设备通信协议规范之前，各生产厂家都使用私有协议，应用平台针对每种设备要专门开发驱动程序，增大了开发工作量。另一方面，各家设备的驱动原理差别较大，工作机理不同，在同一平台中兼容难度较大，导致系统不稳定。建立统一的数据驱动协议后，各厂家能够根据协议要求，调整设备系统设计，实现与应用系统平台的顺利衔接，不影响应用系统的稳定性。 4.3. 分享数据和增强信息服务效果 通过数据采集和数据传输方面的协议标准，约束了数据生产的过程。高速公路运行管理过程中产生的数据不但要用于内部的业务管理，更重要的是服务于社会公众 [ 11 ] 。从属性划分上看，高速公路具有公共属性，属于公共事务管理，其运行管理主要还是公益性的。按照社会分工的原则，其主要力量应集中在高速公路设施设备的管理维护上，其信息服务的职能，也衍生于管理服务。为在向社会公众提供良好公益服务的同时，尽量减少公益服务支出，高速公路运行服务企业应该借助社会其它企业的力量，达成自身公益服务的诉求。 高速公路信息服务标准中数据分享机制的建立，使得多个以信息服务为主业的信息服务集成企业(如百度、阿里等)，能够通过该机制获取有质量保障的高速公路运行数据，并将这些数据融合到自身的信息服务大平台中。相对于高速公路运行管理企业，信息服务集成企业具有更强的用户黏性和更丰富的信息服务，具有更大的社会影响面，其集约式的组织管理，也能大幅度减少信息服务的成本。 通过数据分享机制，信息服务集成企业也大幅减少了信息获取的成本，使其将更多的精力集中到创新服务方面，提高信息服务的品质。
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user: 5. 结语 高速公路信息服务标准的制定，对于高速公路信息服务产业生态的科学布局以及优化社会资源和信息服务具有重大影响。其贡献和影响主要表现在三个方面：首先，从社会分工上明确了高速公路信息生产企业责任和工作范围，规范了服务内容；其次，实现数据共享，在信息源和信息消费者之间搭建了多条通道，降低了信息集成服务企业的成本；第三，从技术上为建立稳定的产业生态圈清除了障碍，避免出现垄断，促进了公平竞争，从行业创新方面建设了一个公共服务平台，有益于行业保持发展活力和长期创新。
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user: 摘 要 本文在非结构网格基础上，以Euler方程为控制方程，耦合结构静平衡方程，采用结构影响系数法，发展了一种静气动弹性时域计算方法。首先本文采用该方法对中等展弦比后掠机翼的静气动弹性变形进行了计算，结果表明本文采用的气动力计算方法，计算结果与参考文献提供的结果及实验结果吻合良好，静气动弹性计算方法可行。然后本文采用该方法对超临界机翼和普通机翼的静气动弹性变形进行了求解，并对计算的结果进行了对比分析，总结出一些超临界机翼静气动弹性变化规律，为超临界弹性机翼的设计、提高超临界弹性机翼的气动特性提供了一些理论依据。 关键词 :超临界机翼，Euler方程，静气动弹性，结构影响系数法
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user: 1. 引言 目前，超临界机翼已广泛使用于新型飞行器的设计中，为了提高飞行性能减少起飞重量，飞机结构大量采用碳纤维复合材料，在机翼布局上普遍采用大展弦比或超大展弦比机翼来提高飞机的升阻比，这种机翼在受到气动载荷时，往往会产生较大的静气动弹性变形，这些变形严重影响着飞机的飞行性能，对飞机的飞行安全造成极大的危害。但是采用超临界机翼后，机翼的静气动弹性特性有什么变化规律，目前尚没有仔细的研究和较多相关文献发表。因此，在新型飞机设计中必须对超临界机翼静气动弹性问题加以认真考虑，以往以刚性飞机为设计对象，辅之以弹性修正的设计方法已不能适应新型飞机的设计要求，需要以真实弹性飞机为研究对象直接进行飞行器气动弹性特性研究和载荷分析 [ 1 ] ，由于要求跨音速飞行，甚至大迎角飞行，以前采用的线性气动力理论计算结构弹性对载荷影响的方法不再适用，基于Euler/NS方程的气动力数值计算方法可以满足新型飞机载荷分析的要求，同时，以Euler/NS方程为基础的载荷分析方法，也是目前国内外气动弹性研究发展的热点之一 [ 2 ] 。 本文以Euler方程为控制方程，计算弹性机翼飞行时所受气动力载荷，再耦合结构静平衡方程，通过多次迭代计算，求解飞行状态下机翼结构弹性平衡时的真实形状和真实载荷，并以普通弹性机翼和超临界弹性机翼在总载荷保持不变的情况下比较它们的真实弹性变形，从而总结出超临界机翼静气动弹性变化规律。
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user: 2. 气动力数值计算方法 主控方程 本文所采用的控制方程是ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)描述下的三维可压缩积分形式的Euler方程 [ 3 ] [ 4 ] ，其在直角坐标系下积分形式为： (1) 是控制体， 是控制体边界，n为控制体边界外法向单位向量，守恒项和对流项分别为： ， (2) 其中 ， 、 、 、 、 分别为流体的密度、x，y和z轴方向的流体速度和单位体积流体的总内能，n x ，n y ，n z 是n的3个分量。 2.2.数值求解方法 采用中心有限体积法进行空间离散 [ 5 ] ，引入人工粘性后的离散表达式为： (3) 式中 是网格单元体积， 是网格单元内各物理量平均值， 为网格单元通量项， 为人工粘性项。引入当地时间步长和隐式残值光顺的加速收敛措施后，采用四步龙格–库塔方法，对(3)式进行时间推进求解 [ 6 ] 。计算的物理空间生成非结构四面体网格，采用弹簧近似的动网格方法耦合机翼弹性变形 [ 7 ] [ 8 ] 。
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user: 3. 机翼弹性变形的求解方法 本文采用结构影响系数法 [ 9 ] 求解机翼结构系统弹性变形。首先，通过结构有限元分析方法得到机翼的结构柔度影响系数。 在小变形的假设下，机翼表面结构上任一点 处的变形可写为： (4) 其中 为 点处的法向变形， 为结构柔度影响系数， 为作用于 处的载荷，主要可分为气动力和惯性力。 (5) 其中 为作用于 处的气动力，N是过载系数， 是 的质量， 为重力加速度。 写成矩阵为： (6) 机翼表面的坐标加上相应位置的变形，就得到新的表面坐标。 静气动弹性变形的求解是一个耦合迭代过程 [ 10 ] ，本论文采用松耦合的方法，通过求解Euler方程得到气动力，再耦合结构静平衡方程计算变形，计算变形后再重新生成网格计算气动力，然后再计算变形，如此循环计算直到变形和气动力都收敛，则得到飞行器最后的弹性平衡状态。
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user: 4. 算例及结果分析 4.1. 中等展弦比后掠机翼的静气动弹性变形计算 为了验证本文发展的气动力计算的准确性及弹性变形的求解方法，对一中等展弦比后掠机翼进行了刚性时气动力、弹性时静气动变形的计算。计算状态为：Ma = 0.84，a = 3.06。 从图1本文计算的机翼刚性状态下的展向升力系数与文献 [ 11 ] 上风洞试验结果和全速势方程计算结果比较可以看出，本文方法计算结果好于全速势方程计算结果，更接近于风洞试验结果，表明本文发展的气动力计算方法是比较精确的。 从图2可以看出，弹性机翼附加力使机翼产生了负的扭转角，使机翼展向各剖面顺气流方向迎角减少了，从而使弹性机翼的剖面升力系数小于刚性机翼的剖面升力系数，这个结果可以从图3清楚的看到。这些计算结果表明，本文发展的弹性变形求解方法是可行的。 图1. 刚性机翼展向升力系数曲线 图2. 弹性机翼展向剖面扭转角变形 4.2. 超临界机翼的静气动弹性变形计算 为了研究超临界机翼的静气动弹性变形特性，本文研究了两个机翼(平直机翼、后掠机翼)，其翼剖面均采用超临界翼型RAE2822，为了和普通翼型的机翼静气动弹性变形特性作比较，相应地计算了保持总升力不变条件下机翼采用普通翼型(NACA64A010， NACA0012)的静气动弹性变形，计算机翼的主要几何参数如表1，计算状态为：Ma = 0.80，a = 1.80。 超临界翼型、普通翼型的平直弹性机翼的扭转变形和刚轴挠度分别为图4、图5；超临界翼型、普通翼型的后掠弹性机翼的扭转变形和刚轴挠度分别为图6、图7。由图可见：带超临界翼型的平直机翼的扭转变形为负值，而普通翼型机翼为正值，且超临界翼型的平直机翼的刚轴挠度小于普通翼型机翼；超临界翼型的后掠机翼和普通翼型的后掠机翼扭转变形均为负值，且带超临界翼型的后掠机翼的扭转变形负值更大，即低头变形更大。 两个机翼各采用两种翼型(超临界翼型和普通翼型)的静气动弹性变形的计算结果表明：带超临界翼型 Table 1 Main geometric parameters of computer win 机翼模型 展弦比 梢根比 前缘后掠角/(˚) 刚轴位置 半展长/m 平直机翼 4.95 0.5039 0.0 截面37.27%弦长处 4.115 后掠机翼 3.80 0.5618 29.908 截面27%弦长处 7.41 表1. 计算机翼的主要几何参数 图3. 弹性机翼展向升力系数曲线 图4. 平直弹性机翼展向各剖面的扭转角分布 的机翼抬头变形小于普通翼型机翼。这是因为静气动弹性变形的大小与压力、重心和刚心相对位置有密切关系，一般情况，普通翼型压心靠前，刚心居中，重心在最后，而超临界翼型压心后移，这是导致带超临界翼型的机翼抬头变形小于带普通翼型机翼的主要原因。
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user: 5. 结论 1) 中等展弦比后掠机翼气动力和静变形的计算结果与试验和文献对比表明，本文所发展的气动力计 图5. 平直弹性机翼刚轴展向弹性变形 图6. 后掠弹性机翼展向各剖面的扭转角分布 图7. 后掠弹性机翼刚轴展向弹性变形 算方法比较准确，静变形求解方法比较可靠、效率较高，可以应用到气动–结构一体化设计中。 2) 通过对比超临界机翼和普通机翼的真实弹性变形，总结出了一些超临界机翼静气动弹性变化规律，为超临界机翼的设计、避免静气动弹性的影响从而提高机翼的气动特性提供了理论依据。
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user: 摘 要 国内已开发页岩气藏产能表现出与国外页岩气藏产能的巨大差异，涪陵页岩气藏个别水平井多级分段压裂试气无阻流量可达百万立方米/天，远远高于国外同类气藏产能，比大多数常规气藏产能高。通过对国内外页岩气藏地质特征进行了详细分析对比，发现国内页岩气藏十分发育的裂缝系统是页岩气井高产的决定因素。鉴于国内外页岩气藏地质特征的差异性，水平井多级分段压裂或许并不适用于我国页岩气藏的开发。本文利用压裂模拟和数值模拟方法，对相同压裂排量下的水平井多级分段压裂和直井压裂方式下的页岩气井压裂规模及产量进行了模拟，模拟结果表明，相同页岩参数和储量下，运用直井压裂开发我国页岩气藏能够取得更好的开发效益。 关键词 :页岩气，水平井，直井，压裂
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user: 1. 引言 同类气藏采用相同开发方式下开发特征的差异性取决于不同的地质特征，地质特征决定开发方式。通过对比分析国内外页岩气藏地质特征，探讨适用于国内页岩气藏的开发方式。美国Barnett气藏是世界上率先成功进行商业化开发的页岩气藏，水平井多级分段压裂技术的运用是其成功开发的关键。自此以后，水平井多级分段压裂技术成为开发页岩气藏的首选技术，美国和加拿大页岩气藏后续商业化开发进一步证实了该技术对页岩气藏开发的适用性。近年来，随着我国页岩气水平井勘探开发技术的不断提高，尤其是涪陵页岩气藏的投入开发，水平井分段压裂技术逐渐成为首选开发技术，页岩气井压裂试气表现出异常高产，部分井无阻流量超过100 × 10 4 m 3 /d，远远高出国外同类页岩气藏产能极限，甚至超过绝大部分常规气藏产能。决定国内外页岩气藏产能差异性的内在地质因素是否不同，由地质因素决定的开发因素是否要有所差别呢？我国页岩气开发是否仍然沿用国外页岩气开发技术，这些都是值得商榷的。 美国作为页岩气行业的先导者，先后开发了水平井、水力压裂两大核心技术，以形成页岩储层网状裂缝系统为目的，实现了页岩气的大规模开采。在目前的页岩气开发中，水平井加大规模水力压裂被认定为唯一方式，但其成本较高。据张小龙 [ 1 ] 对美国Barnett页岩约10，000口水平井的长度及页岩气单井第一年的产量统计，发现两者没有明显相关性，且离散性大，这说明影响页岩气产量变化的因素很多，能否完全照搬美国水平井和大规模水力压裂的成功经验，很多人对此提出了质疑 [ 2 ] 。
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user: 2. 国内外页岩气田地质特征对比 对比国内几个页岩气开发区块的岩石矿物组成及地球化学指标等参数，如表1所示，可以看出，我国页岩气藏和美国著名的Barnett页岩气藏存在较大差异性。 2.1. 总有机碳含量 Barnett页岩沉淀初期总有机碳含量(TOC)可达20%，现今TOC为3%~13%，平均4.5%。涪陵焦石坝区块TOC主要分布在0.46%~7.13%，平均2.66%，其中TOC ≥ 1.0%样品较多，达到样品总数的95.1%。鄂尔多斯盆地南部张家滩页岩有机质丰度为1.76%~5.88%，平均3.24%。川东南涪陵地区页岩TOC一般为1%~2%，横向分布稳定 [ 3 ] 。 2.2. 有机质类型与演化程度 涪陵焦石坝区块五峰组–龙马溪组有机质显微组分中腐泥组含量最高 [ 4 ] ，烃源岩主要为I型，镜质体反射率为2.42%~2.80%，平均2.59%。川东南涪陵地区下侏罗统大安寨页岩有机质类型以II 2 为主，镜质体反射率为1.26%~1.55%，基本处于高成熟阶段。鄂尔多斯盆地南部张家滩页岩镜质体反射率为0.52%~1.13%，平均0.72% [ 3 ] 。与北美Barnett等典型页岩地质特征相比，以涪陵龙马溪组为代表的国内页岩TOC、含气量、黏土矿物含量、脆性矿物含量等参数指标与北美页岩基本相当，具有相似的页岩气形成条件，埋藏深度适中，但热演化程度偏高 [ 5 ] - [ 7 ] 。 2.3. 物性特征 2.3.1 . 孔隙度 涪陵焦石坝区块五峰组–龙马溪组孔隙度分布在1.17%~8.61%之间，平均4.87%，孔隙度总体表现为低–中孔 [ 8 ] 。川东南涪陵地区下侏罗统页岩大安寨段孔隙度为1.40%~8.17%，平均4.68% [ 9 ] 。 2.3.2 . 渗透率 涪陵焦石坝区块五峰组–龙马溪组页岩储层垂直渗透率远远低于其水平渗透率 [ 10 ] ，垂直渗透率平均值为0.1539 mD，水平渗透率平均值为0.4908 mD。涪陵地区下侏罗统页岩大安寨段渗透率为0.0111~96.2014 mD，平均0.7371 mD。Barnett已发表渗透率数据为0.001~0.005 mD [ 11 ] 。对比渗透率数据可以看出，相比于Barnett毫达西级甚至是毫微达西级的渗透率，涪陵地区的渗透率存在数量级的增长，这可能是产能差异的主控因素之一。
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user: 3. 国内页岩气田高产因素分析 我国涪陵页岩气区块 [ 12 ] 2013 年11 月30 日 ，稳定生产368 d后，JY1井产气量仍高达6.5 × 10 4 m 3 /d，压力稳定在20 MPa。已完成试气的26口井投入试采后均获得较高产能，单井无阻流量10.1 × 10 4 ~155.8 × 10 4 m 3 /d，单井产量5 × 10 4 ~35 × 10 4 m 3 /d，区域井组日产气量308.66 × 10 4 m 3 。数据显示，截至2014年 Table 1 Geological data of shale gas reservoirs both at home and abroa 区块名称 黏土矿物含量/% 脆性矿物含量/% 孔隙度/% TOC/% 压力因数/1 长宁 3 4 7 8 1.35~2.03 威远 4 3 5 9 1.4~1.96 焦石坝 7 6 7 8 1.35~1.55 Barnett 4 3 5 9 0.99~1.02 表1. 国内外页岩气田地质数据表 底涪陵页岩气井已完井113口，投产89口，平均单井日产量达8.4 × 10 4 m 3 ，较之于美国许多页岩气井产量有大幅增长。 3.1. 基于二元富集理论的有利目标选区 将我国第一批页岩气井威201井等与美国页岩气藏进行对比研究发现，我国南方地区海相沉积页岩气藏具有构造运动复杂、多期构造叠加、热演化程度高、保存条件复杂等特点。通过对比研究得到了“并不是所有页岩都具有页岩气，并不是所有页岩气都是商业性页岩气”，以页岩厚度、有机质丰度、热演化程度、埋藏深度和脆性矿物含量等主要地质评价参数，发现了奥陶系五峰组–志留系龙马溪组关键参数的耦合规律，提出海相页岩气“二元富集”理论并建立了相应的页岩气选区体系和标准 [ 13 ] 。结合进一步勘探开发经验，逐步形成了页岩气形成条件研究、富集主控因素分析及勘探实践的“三元富集”理论 [ 14 ] 。 3.2. 异常高压 地层压力系数是页岩气富集高产评价指标之一。页岩气藏相比常规油气藏具有特殊性，是生储盖三位一体的地质体 [ 15 ] ，因此其保存条件的评价也有所不同。页岩地层异常高压的产生原因目前还存在争议 [ 16 ] ，部分学者认为高压是烃源岩生烃过程中增压及泥页岩的欠压实作用 [ 17 ] ，以及良好的保存条件下天然气聚集所引起的，反之会因为气藏封闭性不好，页岩气排出过快造成压力大幅降低，甚至形成低压。美国Barnett和Haynesville等页岩气高产区均存在不同程度高压 [ 18 ] ，众多学者认为合适的高压是页岩气高产的重要原因之一 [ 19 ] - [ 21 ] 。 一方面在页岩气产出过程中高压提高了传质速度；另一方面，在大规模水力压裂过程中高压能够与水力作用相互影响，产生更多朝向射孔点方向的诱导裂缝，有效沟通储层、增强压裂效果。页岩中的异常高压可提高开采过程中的天然气流速，在压裂过程中，异常高压能够与水力作用“里应外合”，使压开裂缝朝井眼汇集，提高压裂开采效率。 3.3. 潜在的诱发裂缝 微地震数据监测到页岩地层裂缝呈现不规则的复杂裂缝网络系统 [ 22 ] [ 23 ] ，通过分析井周天然裂缝随机分布与层理平行发育下的诱导缝形态，从力学角度考虑，天然裂缝与层理高度发育的地层有潜力实现诱导缝分支，形成复杂的诱导缝形态 [ 24 ] 。然而Mayerhofer [ 25 ] 研究Barnett页岩气井产量规律时，从微地震监测与压裂裂缝形态变化特征入手，得出改造网状裂缝系统体积(SRV)越大，产量越高。
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user: 4. 页岩气储层直井开发的可行性论证 对比国内外页岩气田地质特征，分析国内页岩气高产因素，参照国际油价，页岩气开发能否选用直井代替水平井具有重大现实意义。根据第五届中国石油工程设计大赛页岩气数据，见表2。采用压裂模拟软件Meyer中适用于页岩气的MShale模块对比模拟水平井和直井压裂过程，将得到的裂缝信息输入数值模拟软件CMG的GEM组分模拟器，模拟页岩气的开采动态，并进行页岩气藏直井压裂开发的可行性论证。 Table 2 Shale gas data of the 5th National petroleum engineering design competitio 气藏顶深/m 基质水平渗透率/mD 基质垂直渗透率/mD 裂缝渗透率/mD 基质孔隙度/% 2500 0.1 0.1 0.001 0.045 裂缝孔隙度/% 压力因数/1 岩石压缩系数/psi -1 基准压力/MPa 油藏温度/℃ 0.001 1.45 0.000001 35 85 表2. 第五届中国石油工程设计大赛页岩气数据 4.1. Meyer的MShale模块对比模拟水平井和直井压裂 模拟水平井压裂，水平段长1500 m，射孔压裂段深度2485.6~2549.34 m，分20段压裂，每段分3簇射孔，簇间距25 m，每簇长0.5 m，使用大型压裂：大排量(泥浆速率约为11 m 3 /min)、大液量(每段909 m 3 泥浆)、大砂量(支撑剂总质量67.390 t)、低砂比(小粒径以100目和40~70目为主)，最后模拟得到压裂半长为200 m，高72.566 m的裂缝。共用泥浆18，185.6 m 3 ，共用支撑剂1374.8 t。 模拟直井压裂，直井段全射孔，射孔压裂段深度2479.2~2563.7 m，不改变裂缝数据等，Mshale中不勾选水平井选项，改变井斜数据，换为直井，所用泥浆体积和支撑剂质量均为水平井总量的1/3，总泥浆6364.9 m 3 ，共用支撑剂471.73 t。模拟Mshale得到压裂半长为503.7 m、高81.29 m的裂缝，见表3。 由表3和图1、图2可知，模拟使用水平井所需1/3泥浆体积和支撑剂用量的直井压裂半长为503.7 m，计算得出的有效改造体积与水平井计算出的有效改造体积相差不大，故直井结合水力压裂具有现实意义。 4.2. 页岩气直井压裂和水平井压裂开发数值模拟 由于页岩节理和裂缝发育，基质孔隙作为页岩气储集空间，裂缝系统才是主要渗流通道，因此，采用双孔双渗模型对区块进行动态模拟和预测研究。将水平井和直井裂缝半长分别设置为200 m和503 m作对比分析，得到日产气量预测图(图3和图4)。 图1. 水平井裂缝轮廓图 图2. 1/3水平井排量下直井裂缝轮廓图 图3. 水平井日产气量预测图 图4. 1/3水平井排量下直井日产气量预测图 Table 3 Comparison of horizontal wells and vertical well 井型 泥浆体积/m 3 支撑剂质量/t 裂缝半长/m 裂缝缝高/m 水平井 18，185.6 1347.8 200 120 直井 6364.9 471.73 503.7 100 表3. 水平井与直井对比表 由图3、图4可以看出，只有水平井1/3压裂排量的直井日产气量却达到水平井产量的1/2，且其钻井成本低。当压裂排量与成本不呈线性关系时，采用直井开采成本更低。
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user: 5. 结论与认识 1) 由近几年国内页岩气开发过程实践得出，可以借鉴美国页岩气开发的成功经验，但在现行低油价环境下不能完全照搬。 2) 对比国内外页岩气地质条件发现，在总有机碳含量、含气量、黏土矿物含量、脆性矿物含量等参数指标与北美页岩基本相当的条件下，渗透率和超压或超高压是造成产能差异的主控因素。 3) 通过Meyer软件模拟压裂和CMG模拟开发过程得出，采用直井结合水力压裂的方式开发页岩气藏有较强的现实意义。
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user: 摘 要 高含水水平井进行CO 2 吞吐时，就酸液在井筒径向上对储层的改造作用建立数学模型，机理性研究CO 2 吞吐对储层的影响以及注入速度、注入量、焖井时间、吞吐次数、地层压力和地层温度对改造作用的影响，采用塔河9区实际油田参数后的结果表明，吞吐过程中酸液的有效作用距离很短，小于0.2 m；随着注入速度的增加，酸液作用距离增加，储层改造的程度下降；随着注入量、地层温度和地层压力的增加，改造程度增加；焖井时间对储层改造的影响很小；随着吞吐次数的增加，储层改造的程度越大，但是每阶段吞吐改造的程度变小。 关键词 :高含水率，水平井，CO 2 吞吐，数学模型，储层改造，影响参数
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user: 1. 引言 在CO 2 吞吐时，在地层条件下CO 2 分子会很快溶解到地层水中形成碳酸溶液，进而对储层中的碳酸盐矿物和硅酸盐矿物产生腐蚀，生成新矿物和可溶性离子，最终改变储层特征。受1994年Bryant提出的“两酸三矿物”模型 [ 1 ] 的启发，建立酸液沿井筒径向流动和焖井时候的数学模型，并且进行数值求解，研究了施工工艺和相应的地层条件对碳酸与矿物反应的影响，用于预测CO 2 吞吐对储层的改造情况和评价其对储层的解堵效果。
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user: 2. 数学模型的建立 根据质量守恒原理，建立现场实际形成的碳酸溶液沿井筒径向流动和焖井时的数学模型 [ 1 ] - [ 3 ] ，假设条件如下：①形成的酸液在储层中沿径向流动；②注酸阶段井壁处的酸液质量浓度不发生变化；③反应的岩石矿物分为碳酸盐矿物和硅酸盐矿物，反应依据各自的动力学方程进行；④忽略酸液中的分子扩散运动；⑤如图1所示，注入的CO 2 与井筒中的地层水接触时，井筒中的地层水立刻饱和CO 2 形成酸液；⑥在酸液与岩石反应过程中，因为反应或者由于化学反应平衡变化所生成的矿物会随着原油的反向流动而排出储层外，所以不考虑其对孔隙度变化的影响。 碳酸主要与岩石中的硅酸盐矿物和碳酸盐矿物反应，反应方程式如下： 图1. CO 2 吞吐图示 其中，M 1 为硅酸盐矿物；M 2 为碳酸盐矿物；M 3 为新生矿物；B 1 和B 2 为可溶性盐类。 2.1. 注酸阶段数学模型 开始注酸时，井筒中形成的酸液质量浓度 [ 4 ] ： 式中：S为CO 2 的溶解度，m 3 /m 3 ；p为压强，MPa；t为温度，℃；M为地层水的矿化度，g/L。 H 2 CO 3 质量浓度方程为： 硅酸盐类矿物M 1 的质量分数方程： 碳酸盐岩矿物M 2 的质量分数方程： 新生成矿物M 3 的质量分数方程： 孔隙度方程： 边界条件： 初始条件： 2.2. 焖井阶段反应的数学模型 H 2 CO 3 质量浓度方程： 硅酸盐矿物M 1 的质量分数方程、碳酸盐矿物M 2 的质量分数方程、孔隙度方程均与注酸阶段相同。初始条件和边界条件为注CO 2 结束时地层中酸液质量浓度和对应矿物质量分数的分布情况。 2.3. 数学模型的离散 对时间项采用显式差分格式，对空间项采用向后差分格式，对以上方程进行差分，得到差分方程式。对于关井阶段的数学模型可以采用相同的方法，取j为时间上第j个分量，i为井筒径向上第i个空间分量，在模拟中取单位时间步长为1 min，单位空间步长为0.01 m。 H 2 CO 3 质量浓度差分方程： 硅酸盐矿物M 1 的质量分数差分方程： 碳酸盐矿物M 2 的质量分数差分方程： 新生矿物M 3 的质量分数差分方程： 孔隙度差分方程： 式中： 为H 2 CO 3 质量浓度，kg/m 3 ；C M1 、C M2 、C M3 分别为硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、新生成矿物的质量分数，1；t为CO 2 注入时间，min；r为地层径向距井壁的距离，m；q r 为注酸液速度，m 3 /(min·m)；T为地层温度，K；R为气体常数，8.314 J/(mol·K)；R 1 、R 2 分别为H 2 CO 3 和硅酸盐矿物、碳酸盐矿物的反应常数，s −1 ； ， 分别为H 2 CO 3 和硅酸盐矿物、碳酸盐矿物的反应活化能，J/mol； 为地层孔隙度，1； 、 分别为H 2 CO 3 对硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的溶解能力，kg/kg； 、 分别为硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的密度，kg/m 3 ； 和 分别为硅酸盐矿物和碳酸盐矿物初始的质量分数，1； 是最开始注酸时井壁处H 2 CO 3 质量浓度，kg/m 3 ； 为地层初始孔隙度，1； 为井筒半径，m；数值收敛的条件： 。 2.4. 求解方法 先求出某一时间步下酸液质量浓度在径向上的分布，再利用硅酸盐矿物和碳酸盐矿物质量分数差分方程求解出该时间步下的径向质量分数的分布，把这个时间步的结果作为下个时间步的初值，进行下一步求解，整个过程就利用Excel中的VBA按如此循环计算进行编程，就可以得到碳酸溶液在地层中的溶蚀和渗流特征。
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user: 3. 计算实例 地层矿物和注CO 2 工艺的相应参数选取塔河9区TK907井的基础数据(如表1所示)，同时酸岩反应参数来自于文献 [ 5 ] 和文献 [ 6 ] ，通过求解以上数学模型就能模拟真实注CO 2 对基质的酸化作用。在这里我们研究不同注气速度、注气量、焖井时间、CO 2 吞吐次数、地层温度和地层压力下H 2 CO 3 对基质的改造程度，以及新生成矿物的分布。在塔河9区实际储层条件下，通过计算表明酸液与硅酸盐矿物之间的反应强度很弱，生成新矿物的质量分数特别小，酸液主要和碳酸盐矿物反应。 3.1. 注气速度的影响 设定注气速度分别为900、1350、1800 m 3 /d，注气量900 m 3 ，焖井时间1 d，吞吐1轮，地层温度110℃，地层压力50.18 MPa。由酸液质量浓度公式计算得 ，计算结果如图2、图3所示。结果表明，随着注入速度的增加，酸液作用的距离越远，储层改造的程度越低。 3.2. 注气量的影响 设定注气速度分别为900 m 3 /d，注气量900、1800、2700 m 3 ，焖井时间1 d，吞吐1轮，地层温度 图2. 注气速度对孔隙度的影响 Table 1 The parameters of mineral and process of injecting H2CO 初始 孔隙度/l 岩石密度/(kg∙m −3 ) 反应活化能E 1 /(J∙mol −1 ) 反应活化能E 2 /(J∙mol −1 ) β 1 β 2 硅酸盐矿物 质量分数 C M1，0 /1 碳酸盐矿物 质量分数 C M2，0 /1 水平段 长度/m 井筒 半径r 0 /m 地层水 矿化度/(g∙L −1 ) 0.151 2800 58，350 36，100 0.233 0.532 0.1126 0.2454 700 0.2 4.37 表1. 地层矿物参数和注H 2 CO 3 工艺参数 图3. 注气速度对碳酸盐矿物的影响 110℃，地层压力50.18 MPa。由酸液质量浓度计算得 ，计算结果如图4、图5所示。结果表明，随着注气量的增加，储层改造的程度越大。 3.3. 焖井时间的影响 设定注气速度为900 m 3 /d，注气量900 m 3 ，焖井时间分别为1、2、3 d，吞吐1轮，地层温度110℃，地层压力50.18 MPa。由酸液质量浓度计算得 ，计算结果如图6、图7所示。结果表明焖井时间对酸液与储层的反应几乎没有影响。 3.4. CO 2 吞吐次数的影响 设定注气速度为900 m 3 /d，每次吞吐的注气量为900 m 3 ，分别进行1、2、3次吞吐，地层温度110℃，地层压力50.18 MPa。由酸液质量浓度计算得 计算结果如图8、图9所示。结果表明，随着CO 2 吞吐次数的增加，酸液对储层改造的程度越大，但是改造程度越来越低。 3.5. 地层温度 设定注气速度为900 m 3 /d，注气量900 m 3 ，焖井时间1 d，吞吐1次，取地层温度分别为110℃、120℃、130℃，地层压力50.18 MPa。由酸液质量浓度公式计算出不同温度依次对应的 = 92.256、91.026、89.822 kg/m 3 ，计算结果如图10、图11所示。结果表明，随着地层温度上升，碳酸溶液对储层的改造程度越大。 3.6. 地层压力 设定注气速度为900 m 3 /d，注气量900 m 3 ，焖井时间1 d，吞吐1轮，地层温度110℃，地层压力为50、60、70 MPa。由酸液质量浓度公式计算出对应的 = 92.256、98.545、104.519 kg/m 3 ，计算结果如图12、图13所示。结果表明，随着地层压力上升，碳酸溶液对储层的改造程度越大。
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user: 4. 结论 1) 酸岩反应在很多方面具有共通性，在具体研究时可以相互借鉴，并且具有很强的指导意义。以“两酸三矿物”砂岩酸化模型为借鉴，建立了实际现场高含水水平井CO 2 吞吐时，形成的酸液沿井筒径向流 图4. 注气量对孔隙度的影响 图5. 注气量对碳酸盐矿物的影响 图6. 焖井时间对孔隙度的影响 图7. 焖井时间对碳酸盐矿物的影响 图8. CO 2 吞吐次数对孔隙度的影响 图9. CO 2 吞吐次数对碳酸盐矿物的影响 图10. 地层温度对孔隙度的影响 图11. 地层温度对碳酸盐矿物的影响 图12. 地层压力对孔隙度的影响 图13. 地层压力对碳酸盐矿物的影响 动和焖井时候的数学模型，并且考虑各种工艺参数和地层参数对反应的影响，进行了数值求解，可对储层改造情况进行预测。 2) 在实际塔河油田的参数下，碳酸溶液的作用距离很短，只能有效地作用于距井壁0.2 m范围内的储层。而且酸液主要消耗在距井壁0.1 m的范围内。 3) CO 2 吞吐对储层有很好的解堵作用，建议在施工过程中增加注气速度和注气量，增加改造范围和改造程度，更有利于吐阶段的反向流动。 4) 地层温度越高，酸液消耗速度越快，酸液作用距离越短，在具体施工中，可以适当增加注气速度，增加酸化穿透深度，以便更好地解堵。
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user: 摘 要 本文采用DEAE-52纤维素离子交换层析和Sephadex G-100层析对金针菇菇脚多糖进行分离纯化，得到两个酸性多糖组分FVP 1 和FVP 2 ，相对分子质量分别为1.9 × 10 6 Da和9.8 × 10 3 Da。通过红外光谱鉴定，表明FVP 1 和FVP 2 分别为β-吡喃型半乳聚糖和α-吡喃型葡聚糖。TLC法表明FVP 1 的单糖组成为半乳糖和葡萄糖，FVP 2 的单糖组成为葡萄糖。 关键词 :金针菇菇脚，多糖，分离，纯化
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user: 1. 引言 金针菇作为一种富含丰富营养物质的食用菌，在我国消费量极大。金针菇中生物活性物质含量丰富，如多糖、朴菇素、多酚、糖蛋白等 [ 1 ] 。大量研究成果表明，金针菇体内含有两种以上的不同的多糖，已经分离出的多糖既包含均一多糖也包含杂多糖，其结构特征也是丰富多样的 [ 2 ] 。 本课题所研究的金针菇菇脚(采摘金针菇时根部向上10 cm左右切下的下脚料)来源于江苏省华绿生物科技股份有限公司。公司在生产食用金针菇的同时，大量菇脚无法利用。迄今为止，公司尚未找到合适的方法将其变废为宝，只能将其作为垃圾随意丢弃，导致环境污染和资源浪费十分严重。 本论文主要是用DEAE-52纤维素离子交换柱层析对金针菇菇脚粗多糖溶液进行分离纯化，并用Sephadex G-100进一步分离酸性多糖，用分子排阻色谱法测定分离后酸性多糖的分子量，再用红外光谱法和TLC法对酸性多糖进行初步结构表征。通过这些实验方法对金针菇菇脚酸性多糖进行初步结构分析，对其进一步开发和利用有重要的指导意义。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料与设备 金针菇菇脚粗多糖溶液是用江苏省华绿生物科技有限公司提供的菇脚经水提醇沉 [ 3 ] 和sevage法 [ 4 ] 初步纯化而得；其他化学试剂均为分析纯。 DEAE-52层析柱(江阴市新辉层析设备有限公司)；DHL-B电脑数显定时恒流泵(上海沪西分析仪器厂有限公司)；UV-2410PC型紫外可见分光光度计(UNICO仪器有限公司)；Agilent 1100 series高效液相色谱仪(沃特世科技上海有限公司)；Sephadex G-100 (Pharmacia公司)；傅里叶变换红外光谱仪(美国赛默飞公司)；薄层层析板(青岛海洋化工有限公司)。 2.2. 实验方法 2.2.1. DEAE-52纤维素柱层析纯化多糖 1) 多糖纯化条件的优化 [ 5 ] [ 6 ] 用刻度吸管吸取5 mL粗多糖溶液沿柱壁缓缓加入到DEAE-52纤维素柱内，用0，0.1，0.2，0.3，0.4 mol/L的NaCl溶液依次对多糖溶液进行梯度洗脱，洗脱体积100 mL，流速1 mL/min，分管收集，每管10mL，收集洗脱液，苯酚硫酸法测定洗脱液中多糖含量。 2) 多糖纯化的最佳条件 再次平衡DEAE-52纤维素色谱柱，用刻度吸管吸取5 mL粗多糖溶液沿柱壁缓缓加入到DEAE-52纤维素柱内，先用去离子水洗脱多糖溶液，弃去洗脱液 [ 7 ] [ 8 ] ，再用0.1 mol/L的NaCl溶液洗脱多糖溶液，弃去洗脱液，最后用0.2 mol/L的NaCl溶液洗脱多糖溶液，收集洗脱液，洗脱体积均为100 mL，流速均为1 mL/min。 2.2.2. Sephadex G-100凝胶柱进一步分离纯化多糖 浓缩蒸干纯化后的多糖溶液，配制10 mL质量浓度为4 mg/L的多糖溶液，然后将其沿柱壁缓慢加入到Sephadex G-100凝胶色谱柱内，用去离子水洗脱，流速1 mL/min，每管收集10 mL。用苯酚硫酸法分管检测多糖含量，合并相同组分后，浓缩蒸干，进行红外光谱检测 [ 9 ] 。 2.2.3. 紫外光谱法测定多糖纯度 量取纯化后的金针菇菇脚多糖溶液2 mL进行紫外光谱分析，扫描范围为180~600 nm，根据扫描出来的谱图确定纯化后的多糖溶液中有无蛋白质和核酸 [ 10 ] 。 2.2.4. 分子排阻色谱法测定多糖分子量 标准多糖分子量分别为9750 Da、36800 Da、135350 Da、300600 Da、2 × 10 6 Da，用流动相配成1.0 mg/mL的标准溶液，0.45 µm水系滤膜过滤后用分子排阻色谱法进行分析。流动相为含0.1 mol/L Na 2 SO 4 的0.01 mol/L磷酸缓冲溶液，缓冲溶液pH值为6.8，控制流动相流速为0.8 mL/min，色谱柱柱温为25℃，检测器温度为25℃，进样体积为20 µL，按分子量大小由大到小进样，记录色谱图，用Excel软件以标准多糖分子量的对数logMr对其在色谱图上的保留时间t进行回归处理，标准多糖分子量的对数logMr为纵坐标，色谱图上的保留时间t为横坐标，绘制多糖分子量的标准曲线。 将分离纯化后的多糖溶液用流动相配制成1.0 mg/mL溶液，用0.45 µm水系滤膜过滤后在相同条件下用分子排阻色谱法进行分析，记录多糖的出峰时间，代入到标准曲线中计算多糖的分子量。 2.2.5. 多糖的红外光谱分析 取微量KBr粉末在红外烘箱中烘干后，放入玛瑙研钵中研磨均匀，用压片机压成薄片，置于傅里叶变换红外光谱仪进行扫描作为背景，扫描次数32次，扫描范围4000 cm −1 ~5000 cm −1 ，分辨率2 cm −1 [ 11 ] 。取微量分离后的多糖加入到KBr粉末中，重复上述步骤。 2.2.6. 薄层层析法分析多糖的单糖组成 1) 菇脚多糖的水解 分别取20 mg在2.2.2中分离的多糖置于安瓿瓶，加入2 mol/L的硫酸溶液5 mL，封管，置于120℃烘箱内4 h后冷却，加碳酸钡溶液调至中性，4000 r/min离心，取上清液，即为多糖水解液 [ 12 ] 。 2) TLC法试剂准备 标准单糖溶液：分别称取葡萄糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖、鼠李糖10 mg，溶于10 mL蒸馏水中，终浓度为1 mg/mL。 展开剂：乙酸乙酯:甲醇:乙酸:水配比为13:3:3:3。 显色剂：量取100 mL正丁醇，加入1.6 g邻苯二甲酸和0.93 g苯胺 [ 13 ] 。 3) 点样 将标准品单糖溶液和多糖水解液按一定顺序分别点样在薄层板上，点样量约10 μL，点样扩散后直径不超过5 mm，点样过程中用吹风机吹加快样品干燥。 4) 展层 将点好样品的薄层板放置于密闭的层析缸中，用配置的展开剂，采用倾斜上行法，将薄层板的下端浸在展开剂中小于0.5 cm，至展开剂距离薄层板的上端约1 cm左右时取出自然风干。 5) 显色 在除去溶剂后的薄层板上，均匀喷上显色剂，置于110℃烘箱中加热显色。
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user: 3. 结果与分析 3.1. DEAE-52纤维素柱层析纯化多糖结果分析 图1表明洗脱曲线中共有三个峰，管号0~10的去离子水洗脱的峰面积最大，说明中性多糖含量最高，占总多糖的54.2%，管号21~30的0.2 mol/L的NaCl溶液洗脱的峰面积较大，说明酸性多糖含量较高，占总多糖的46.4%，管号11~20的0.1 mol/L的NaCl溶液洗脱的峰面积太小，仅占总多糖的0.2%，可以忽略不计，分析出现此小峰的原因，可能是因为去离子水洗脱时，中性多糖还有少量未洗脱下来，或者是金针菇菇脚中含有微量的带电荷量较小的酸性多糖。 图1. DEAE-52纤维素柱洗脱曲线 图1中透析过的多糖溶液中仍含有少量色素和杂质，一开始选用去离子水洗脱多糖溶液，一方面是把其中的中性多糖给洗脱下来，但最主要的目的是为了把多糖溶液中仍存在的少量色素和杂质给去除干净，为后期制备高纯度的酸性多糖做准备，所以洗脱下来的中性多糖是不纯的，故本论文不对中性多糖进行进一步的研究，仅研究高盐洗脱下来的酸性多糖。 3.2. Sephadex G-100凝胶柱进一步分离纯化多糖结果分析 Sephadex G-100分离分子量范围是2000~120，000，分子量大的先洗脱出来，图2中共有两个峰，15~28管是第一个峰，收集的是大分子量的多糖，命名为FVP 1 ，占金针菇菇脚酸性多糖的69.23%，66~76管是第二个峰，收集的是小分子量的多糖，命名为FVP 2 ，占金针菇菇脚酸性多糖的30.77%。 3.3. 多糖纯度的测定结果 FVP 1 ，FVP 2 紫外光度分析结果均如图3所示，在260 nm和280 nm处均没有明显的吸收峰，说明FVP 1 ，FVP 2 中均不含核酸和蛋白质。 图2. SephadexG-100洗脱曲线 图3. 酸性多糖纯度测定曲线 3.4. 多糖分子量的测定结果 3.4.1. 多糖相对分子质量标准曲线 由图4得，多糖相对分子质量标准曲线线性回归曲线方程：y = 0.5078x + 10.609。 3.4.2. FVP 1 、FVP 2 保留时间曲线 分子排阻法测多糖分子量，相对分子质量大的先出峰，由图5得，FVP 1 的出峰时间为7.577 min，FVP 2 的出峰时间为11.590 min，根据标准品多糖相对分子质量线性回归方程计算得FVP 1 相对分子质量1.9 × 10 6 Da，FVP 2 相对分子质量9.8 × 10 3 Da。 3.5. FVP 1 、FVP 2 红外光谱分析 根据图6的红外光谱图分析，波数在3400 cm −1 ~4000 cm −1 处有3个吸收峰，表明多糖内可能有3个游离羟基，波数为2891.81 cm −1 、3128.62 cm −1 处有峰，说明多糖内可能含有分子内缔合羟基，波数1623.53 图4. 酸性多糖相对分子质量标准曲线 图5. 酸性多糖保留时间曲线 图6. FVP 1 的红外谱图 cm −1 处有峰，说明多糖内可能有羰基，波数为1401.18 cm −1 有峰，说明多糖内可能含有-CH 3 、-CH 2 和-CH，这些区域的特征峰都是多糖特征峰 [ 14 ] ，波数1081.21 cm −1 处有峰，为吡喃型糖环特征，是其糖苷键C-O-C的非对称振动峰，波数891.18 cm −1 处有峰，为β-D-半乳吡喃糖的C-O-C骨架对称伸缩振动峰，由此，初步判断FVP 1 为β-吡喃型半乳聚糖。 根据图7的红外光谱图分析，波数为3409.33 cm −1 、1189.73 cm − 1 处有峰，说明多糖内可能含有游离羟基，波数2861.00 cm −1 和2929.22 cm −1 处有峰，说明多糖内可能含有分子内螯合羟基，波数为1693.61 cm −1 处有峰，说明多糖内可能含有羰基，波数1413.26 cm −1 处有峰，说明多糖内可能含有-CH 3 、-CH 2 和-CH，这些区域的特征峰都是多糖特征峰，波数1054.90 cm −1 处有峰，为吡喃型糖环特征，是其糖苷键C-O-C的非对称振动峰，波数835.91 cm −1 处有峰，为α-D-葡萄吡喃糖的C-O-C骨架对称伸缩振动峰，初步判断FVP 2 为α-吡喃型葡聚糖。 图7. FVP 2 的红外谱图 3.6. FVP 1 、FVP 2 的单糖组成 用薄层层析板对多糖FVP 1 、FVP 2 的单糖组分进行薄层色谱分析，其薄层色谱分析结果见图8。 图8. TLC法测定FVP 1 、FVP 2 的单糖组成 由图8可知，FVP 1 经酸水解在层析图谱中呈现两个斑点，与半乳糖，葡萄糖斑点位置一致，表明FVP 1 多糖的单糖组分是半乳糖和葡萄糖，FVP 2 经酸水解在层析图谱中呈现一个斑点，与葡萄糖斑点位置一致，表明FVP 2 多糖的单糖组分是葡萄糖，说明FVP 1 多糖的单糖组分是半乳糖和葡萄糖，FVP 2 多糖的单糖组分是葡萄糖。
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user: 4. 结论与讨论 本文中所用的材料金针菇菇脚粗多糖溶液是用热水浸提法结合超声波辅助法提取的，与目前较为成熟的超声波辅助打提取水溶性大豆多糖的提取工艺较为一致，只是在操作条件上有所区别。本文用DEAE-52纤维素离子交换柱层析法和SephadexG-100的凝胶柱层析法分离纯化金针菇菇脚多糖溶液，与Sevage法去除大豆粗多糖溶液中蛋白质相比 [ 15 ] ，效果十分理想，多糖纯度显著提高，且易工业化，产品回收率高。IR法说明FVP 1 为β-吡喃型半乳聚糖，FVP 2 为α-吡喃型葡聚糖。TLC法证明FVP 1 多糖的单糖组分是半乳糖和葡萄糖，FVP 2 多糖的单糖组分是葡萄糖，确定金针菇菇脚酸性多糖的单糖组成，对其进一步的开发利用有一定的指导意义。
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user: 摘 要 基于传统的SPH方法，在处理流体粒子飞溅扩散现象，本文采用 [ 1 ] 的固壁边界处理方法，模拟溃坝问题。同时使用一种新 [ 2 ] 的模型。此模型提出，当流体粒子经过扩散，会产生扩散粒子，把这些扩散粒子进行分类，分成喷雾、气泡、泡沫三类颗粒。通过无挡板溃坝问题的模拟，和实验结果进行比较，验证了此固壁边界处理方法的有效性，同时可以明显看出，这三类颗粒很大程度提高了大规模流体细节模拟的视觉效果。最后，通过有挡板的溃坝模拟，进一步观察流体细节模拟在视觉上的逼真效果。 关键词 :SPH，扩散粒子，边界处理，视觉效果
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user: 1. 引言 光滑粒子动力学SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics)是一种纯Lagrange插值方法，最早用于解决天体物理学问题，和其他方法相比，此方法完全不需要网格，避免了网格扭曲和网格重构等问题，可以用于任何流体的模拟。SPH方法在Monaghan [ 3 ] 和Münzel [ 4 ] 的文献中有介绍。 在真实的流体模拟中，泡沫和喷雾效果是很重要的特征 [ 5 ] - [ 7 ] ，比如电影 [ 8 ] - [ 10 ] 和商用软件 [ 11 ] 。流体飞溅过程中会产生喷雾、气泡、泡沫等细节现象，而目前的方法忽略了这些细节现象的建模，致使动画效果的视觉逼真性缺失。所以，本文在传统SPH方法的基础上，采用了一种新的固壁边界处理方法和一种新的模型 [ 2 ] 。模型的主要作用是增加粒子扩散后的处理过程。
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user: 2. 基本方程 2.1. 流体控制方程 在二维Lagrange坐标系下，Naiver-Stokes质量守恒方程为： (1) 动量守恒方程： (2) 式中 为密度， 为重力加速度， 为速度矢量， 为压强， 为粘性系数。 2.2. 状态方程 在SPH方法中，常将不可压缩流体通过合适的压力状态方程看作微可压流体。本文采用文献 [ 12 ] 中的状态方程： (3) 其中， ， 为声速， 。关于状态方程的讨论可参考文献 [ 13 ] 。
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user: 3. SPH离散 控制方程的SPH离散 在SPH方法中，对N-S方程有多种离散格式。对溃坝问题，边界处会出现大的伪振荡，所以本文采用文献 [ 14 ] 中比较光滑的离散形式： (4) (5) 式中 ， ， 分别表示粒子 的速度、位置、压强、密度和粘性系数， 为核函数， 为光滑核函数距离。本文使用五次样条内核插值 [ 15 ] 。 文 [ 16 ] 介绍另一种内核函数，感兴趣可参考。
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user: 4. 固壁边界条件 为了保证固壁边界满足不可穿透和无滑移条件，本文采用一种新的处理方法。在固壁上，布置一层固壁粒子。对于固壁粒子 ，其压力计算式为 (7) 式中 为 邻居流体粒子。 在固壁外再布置一层固定虚粒子，保持位置不变，压力和速度按照下列公式计算，见文献 [ 1 ] (8) 表示向量 ，为了精确求解 ，再次用到(7)式。 可以看出，这种固壁处理方法利用周围流体粒子来计算固壁边界的压力，避免固壁边界的粒子出现伪震荡，并且不需要施加任何额外的排斥力就能够有效的防止粒子穿透，提高了边界处的精度。