DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 全漂浮旋转下套管技术 3.1. 技术原理 全漂浮旋转下套管技术是指在套管下入过程中全程不灌浆，使套管柱漂浮在井筒钻井液中，通过旋转套管柱，减小与井壁接触的侧向力，减小套管下入摩阻，增加大钩载荷，降低下入过程压力激动的一种方法。 3.2. 旋转下套管系统 旋转下套管系统主要设备有顶部驱动工具 [ 3 ] 、液压卡盘、扭矩监控系统、电源系统、液压动力系统、司钻控制器和服务管线等一系列设备系统构成。 3.2.1. 旋转下套管顶部驱动工具 顶部驱动工具是整个旋转下套管系统中最关键的部分，按功能可分为动力总成、连接总成、限位总成、卡瓦总成以及密封导向总成5部分。动力总成主要完成卡瓦的撑开与收缩作业；连接总成用于连接动力总成与卡瓦总成，实现传递力和力矩的功能；卡瓦总成主要由卡瓦心轴与卡瓦组成，完成卡紧套管的功能；密封导向总成中，导向头完成引导顶驱下套管驱动工具进入套管，皮碗用于防止注入泥浆时泥浆回返 [ 4 ] 。 3.2.2. 液压卡盘 液压卡盘和顶部驱动工具配有安全互锁系统 [ 5 ] [ 6 ] ：控制系统只有识别到顶部驱动工具卡瓦卡在套管本体内壁，而非接箍处，且咬合力达到设定值，控制台操作人员和司钻才能给液压卡盘泄压，在正常作业时，液压卡盘和顶部驱动工具不能同时打开。 3.3. 套管附件 3.3.1. 套管扣型优选 常规下套管方法，下入时不需要旋转套管柱，因此在对套管进行强度校核时，只需要对套管抗拉强度，抗外挤强度、抗内压强度等指标进行校核即可。但在旋转下套管工况下，除了上述强度指标外，还需要对套管接箍丝扣的抗扭强度进行校核。以PY10-5-A1H井为例，原设计套管下深7019 m，旋转扭矩33.7 kN∙m，普通的BTC扣、NU扣等均难以满足旋转工况下对套管扣型抗扭强度的要求，需要使用高抗扭扣型套管，综合考虑套管抗扭强度和经济性，选择了JFE BEAR扣套管，最大上扣扭矩38.3 kN∙m，满足旋转下套管对套管接箍丝扣抗扭强度的要求。 3.3.2. 偏心浮鞋 偏心浮鞋(图1(a))安装在套管柱的最下端，相比常规套管浮鞋，它具有以下优势：① 偏心设计的浮鞋在通过遇阻点时，减小拖曳力，减少下入过程不必要旋转套管柱的次数，即使上提下放管柱无法通过遇阻点，需要旋转套管柱下入时，偏心浮鞋可以以更小的启动扭矩旋转套管柱，通过遇阻点的能力更强。② 偏心浮鞋共有下面1个主水眼和侧面4个辅水眼，套管下入过程中，即使浮鞋推动井筒中岩屑堆积堵塞主水眼，仍然可以通过侧面的4个辅水眼进行循环和固井。③ 偏心浮鞋内部设计有断屑槽(图1(b))，在进行下一井段作业时，钻穿切削浮鞋时，断屑槽自动切断切削浮鞋产生的钻屑，避免钻屑堆积，同时更短的偏心浮鞋长度设计可以更容易和更快地被钻穿 [ 7 ] 。 图1. 偏心浮鞋的外观及内部构造图 3.3.3. 双浮箍或双阀浮箍 在使用全漂浮旋转下套管技术的6口大位移井中，由于下入过程中全程不灌浆，当套管下到设计深度时，浮鞋单流阀承受着巨大的压差，以PY10-5-A1H井为例，按照原设计，该井Φ244.5 mm套管下至斜深7019 m (垂深2413 m)，浮鞋处需承受约30 MPa的压差。这就给浮鞋和浮箍的安全性和稳定性提出极高的要求，一旦浮鞋和浮箍单流阀失效，井筒内的钻井液则会进入套管，无法实现漂浮下入，存在着套管下不到位的风险。为了确保每口井套管都能全漂浮下入，根据每口井实际深度，选择对应压力等级的浮鞋和浮箍，预留足够的安全余量，并在每口井套管柱的设计中，在浮鞋上方连接双浮箍或者双阀浮箍，实现三重保障。 3.3.4. 树脂扶正器 树脂扶正器具有耐磨损、密度低(表2)、耐腐蚀性极强的特性 [ 8 ] ，在大位移井旋转下套管工况下，展现出比锌合金、铝合金、铸钢扶正器更大的优势。 Table 2 The comparison of performance parameters of the stabilizers with different material 扶正器类别 抗冲击力/(lb∙ft −1 ) 屈服强度/MPa 密度/(g∙cm −3 ) 稳定温度/℃ 摩擦系数/1 树脂扶正器 30 228 1.5 245 0.25 锌合金扶正器 13 221 6.7 150 0.4 铝合金扶正器 30 70 2.7 170 0.4 铸钢扶正器 38 450 7.8 600 0.7 表2. 不同材质扶正器性能参数对比表
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user: 4. 现场应用及效果分析 4.1. 现场应用 番禺油田所实施的6口大位移井Φ244.5 mm套管下入作业中，均采用全漂浮旋转下套管工艺下入。通过旋转，减小了套管柱和井壁之间的摩阻，大钩载荷比旋转前有所增加，下入过程中控制旋转扭矩始终小于套管的上扣扭矩，未出现井下复杂情况。 4.2. 效果分析 1) 精准控制上扣扭矩，避免套管丝扣损伤。顶部驱动工具扭矩传感器模块自成一体，单独采集扭矩信号，并非借助顶驱扭矩信号来监测套管上扣扭矩，扭矩传感器非常灵敏，监控扭矩数值十分精确 [ 9 ] 。 2) 旋转下入套管柱，增加大钩载荷，减小套管下入摩阻。在旋转下入的5口井中，套管柱在从不旋转切换到旋转模式时，均出现大钩载荷增加的现象。以PY10-5-A1H井为例，通过对比实际扭矩和模拟扭矩，反算出的全漂浮旋转工况下摩阻系数小于0.2，可以得出全漂浮旋转下入套管柱减小了套管下入摩阻。 3) 套管柱下入遇阻时，处理手段多样，有效地避免了井下复杂情况的发生。番禺油田大位移井裸眼段长，地层岩性变化大，夹层多，套管下入过程中出现遇阻现象在所难免。钻成的6口大位移井中，采用全漂浮旋转的方式下入套管，很少有遇阻的情况发生，即使在遇到遇阻点时，采用旋转套管柱的方式就能通过遇阻点。 4) 设备自动化程度高，大大减轻人员劳动强度，降低作业风险。常规下套管作业是一项高风险、高强度的作业，在下入初期，由于套管柱自身悬重不够，套管上扣时需要打背钳，以防止旋转上扣时下部的套管柱旋转 [ 10 ] 。作业人员不仅劳动强度很大，也对其人身安全造成极大的威胁。全漂浮旋转下套管工艺设备集中化、自动化程度高，下入套管时，由顶驱带动顶部驱动工具旋转完成套管上扣，极大地减轻了下套管作业人员的劳动强度，也降低了作业风险。
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user: 5. 结论 1) 全漂浮旋转下套管技术是可以精准控制上扣扭矩，避免套管丝扣损伤，增加大钩载荷，减小套管下入摩阻，丰富套管遇阻时的处理手段，有效避免井下复杂情况的发生，是大位移深井和超深井下套管作业成功的有力保障。 2) 全漂浮旋转下套管工况下，偏心浮鞋、树脂扶正器等组件的使用，是增强套管柱下入能力的有效手段。 3) 旋转下套管设备自动化程度高，减轻了操作人员劳动强度，保障人身安全，提高作业时效，降低综合作业成本。
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user: 摘 要 针对海上油田水平井裸眼完井工艺复杂、作业繁琐及成本较高的问题，研究了直接返排钻开液体系。该体系配方简单，主要由改性黄原胶、改性淀粉及高纯粒径匹配碳酸钙组成，体系具有良好的储层保护性能，不需要破胶完井。该体系既节约成本又减少作业风险，并且在低渗透储层的应用效果也较好，目前已应用于南海东部9个油气田的29口井中，平均每口井完井作业时效节约9 h并节约费用60万元，取得了较好的成绩。 关键词 :水平井，钻开液，储层保护，直接返排，南海东部油田 Copyright © 2018 by authors， Yangtze University and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 海上作业水平井一般采用裸眼或筛管完井的方式，这对钻井完井液的储层保护提出了更高的要求，目前海上常用的钻井完井液体系为PRD钻井完井液体系 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 。该体系在近年来的应用过程中取得了较好的应用效果，但其必须破胶完井才能满足储层保护的要求，且破胶剂属氧化剂，具有一定的危险性，完井工艺复杂，作业繁琐，成本较高 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。因此，开发研究了直接返排钻开液UltraFLO钻井完井液体系，可省去破胶工艺，既节约成本又减少作业风险。直接返排钻开液体系在南海东部油田广泛应用，采用裸眼完井方式，储层保护效果显著，取得了较好的成绩。
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user: 2. 直接返排钻开液性能 直接返排钻开液是由泥饼可液化钻开液进一步优化而来，所有添加剂延续了可以液化的功能特点，即该钻开液的泥饼仍然可以达到被简易隐形酸液化的功能。直接返排钻开液体系关键技术在于碳酸钙的选型及粒径的选择，匹配粒径越合适，地层伤害越小；如粒径选择不当，滤液中的固相颗粒侵入则较深，将严重伤害储层；同时，所选淀粉和碳酸钙的粒径互相“镶嵌”，形成的泥饼更加致密，封堵效果更好，从而达到更好的储层保护效果 [ 7 ] [ 8 ] 。 直接返排钻开液体系：海水 + 0.25%NaOH + 0.2%Na 2 CO 3 + 0.6%流型调节剂PF-VIS-B + 2.5%改性淀粉STARFLO + 5%KCl + 5%高纯粒径匹配碳酸钙MBA + 2%聚合醇PF-JLX-C + 2%润滑剂PF-LUBE。评价直接返排钻开液体系性能良好，黏切适中，失水较小(表1)。 Table 1 The evaluation of the performance of direct flowback of drill-in flui 老化温度/℃ 状态 表观黏度/(mPa·s) 塑性黏度/(mPa·s) 动切力/Pa N Φ6 N Φ3 pH值 API滤失量/mL 低剪切速率黏度/(mPa·s) 130 滚前 27 13 14 13 11 - - - 滚后 28 14 14 12 11 9 4.2 24，680 表1. 直接返排钻开液体系性能评价 注：N Φ 6 和N Φ 3 分别为六速旋转黏度计6、3 r/min对应的读值。下同。 2.1. 加重方式评价 在配方中分别加入KCl、NaCl、HCOONa、HCOOK以及碳酸钙MBA加重剂，评价直接返排钻开液体系性能，结果如表2所示，在这几种不同加重方式下，直接返排钻开液体系均具有较好的性能，其中甲酸盐加重体系会具有更低的失水量。 Table 2 The performance of drilling fluid with different weighting agent 加重剂 状态 表观黏度/(mPa·s) 塑性黏度/(mPa·s) 动切力/Pa N Φ6 N Φ3 pH值 API滤失量 /mL 低剪切速率黏度/(mPa·s) NaCl 滚前 27 13 14 13 11 - - - 滚后 28 14 14 12 11 9 4.4 24，680 KCl 滚前 27 13 14 13 11 - - - 滚后 28 14 14 12 11 9 4.4 25，440 HCOONa 滚前 26 12 14 11 10 - - - 滚后 25 12 13 11 10 9 3.6 26，780 HCOOK 滚前 27 14 13 11 10 - - - 滚后 26 13 13 10 9 9 3.8 23，690 KCl + 碳酸钙MBA 滚前 27 13 14 13 11 - - - 滚后 28 14 14 12 11 9 4.2 25，480 KCl + 碳酸钙MBA 滚前 27 13 14 13 11 - - - 滚后 28 14 14 12 11 9 4.2 26，400 表2. 钻井液加入不同加重剂后的性能 注：加重密度为1.15 g/cm 3 。 2.2. 抗温性能评价 南海东部油气田储层温度范围广(60~140℃)，突显直接返排钻开液体系抗温性能的重要性。室内优选了直接返排钻开液体系的抗温材料(改性黄原胶)，确保其能抗140℃的井底温度。试验结果如表3所示，在不同温度老化后，直接返排钻开液体系适用温度范围广，性能稳定，具有较好的流变性，API滤失量控制在5 mL以下，各项性能均能有效满足水平段钻进需求。 Table 3 The temperature resistance of direct flowback drilling flui 老化温度/℃ 状态 表观黏度/(mPa·s) 塑性黏度/(mPa·s) 动切力/Pa N Φ6 N Φ3 pH值 API滤失量/mL 低剪切速率黏度/(mPa∙s) 60 滚前 27 13 14 13 11 - - - 滚后 28 14 14 12 11 9 4.4 24，680 80 滚前 27 13 14 13 11 - - - 滚后 28 14 14 12 11 9 4.4 25，440 100 滚前 26 12 14 11 10 - - - 滚后 25 12 13 11 10 9 3.6 26，780 120 滚前 27 14 13 11 10 - - - 滚后 26 13 13 10 9 9 3.8 23，690 130 滚前 27 13 14 13 11 - - - 滚后 28 14 14 12 11 9 4.2 25，480 140 滚前 33 14 19 16 15 - - - 滚后 25 14 11 9 8 9 4.0 23，790 表3. 直接返排钻开液抗温性 2.3. 储层保护性能评价 无黏土相钻开液无法采用重晶石加重，而钻开液密度是保证钻井安全的一个重要参数。因此，如何既能保证钻开液密度，又同时兼顾储层保护，是无黏土相钻开液的一个最重要的因素之一。长期以来通用的做法是采用可溶盐来进行加重，但无机盐氯化钠与氯化钾加重能力有限，而甲酸钠与甲酸钾成本又非常高。如果需要较高密度时，可采用可溶盐与碳酸钙复配的方法来提高密度。不同加重方式对储层保护的影响评价结果如表4所示，加重方式对储层保护基本无影响，并且随着储层孔渗结构变好，渗透率恢复值有变大的趋势。 Table 4 The effect of reservoir protection with different weighting mode 加重方式 密度/(g∙cm −3 ) K a /mD K o /mD K d /mD (K d /K o )/% KCl 1.15 45.58 25.90 23.36 90.2 KCl + 碳酸钙MBA 1.25 47.43 24.32 21.68 89.1 KCl 1.15 376.62 143.75 130.26 90.6 KCl + 碳酸钙MBA 1.25 384.85 146.92 133.84 91.1 KCl 1.15 1321.82 542.51 500.12 92.2 KCl + 碳酸钙MBA 1.25 1275.36 516.74 484.35 93.7 表4. 不同加重方式储层保护效果 注：K a 、K o 、K d 分别为岩心气相渗透率、岩心原始油相渗透率、岩心污染后的油相渗透率。
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user: 3. 直接返排钻开液的现场应用 直接返排钻开液体系在南海东部9个油气田已成功应用29口井，井底最高温度为140℃，密度最高为1.20 g/cm 3 ，钻井过程顺利，未出现井下漏失等情况，采用直接返排完井方式，节省了作业时间，且产量达到预期，部分井远超过配产。 3.1. 钻开液黏切稳定 直接返排钻开液现场应用过程中性能稳定，以A2H井、A5H井、A10H井、22H1井、24H2井、A04H2井、A13H1、B9ST3井、3Sc井、A17H井、A18H井为例，统计直接返排钻开液现场性能。由图1可以看出，钻井完井液漏斗黏度随井深变化稳定(50~60 s)，塑性黏度较低(9~19 mPa∙s)，动切力稳定(9~24 Pa)，低剪切速率黏度随井深变化稳定，维持在20，000~30，000 mPa∙s。 图1. 直接返排钻开液现场性能随井深变化情况 3.2. 社会经济效益高 直接返排体系在南海东部油气田使用的29井次中，深层低渗储层6口、高温欠压储层2口、中高孔渗储层16口水平井、分支井。储层段井眼平滑规则顺畅、完井作业安全高效，每口井平均完井作业时效节约9 h并节约费用60万元。
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user: 4. 结论及认识 1) 直接返排钻开液性能良好，低剪切速率黏度控制在30，000 mPa∙s左右时，具有更好的防止污染的能力和返排能力。 2) 直接返排钻开液抗温性良好，能适应60~140℃等不同温度场储层开发。 3) 可溶盐和碳酸钙2种加重方式对储层保护效果影响不大，直接返排钻开液具有钻探更高密度储层的能力。 4) 直接返排钻开液体系具有更佳的完井方式选择，现场应用结果表明，其能够节省作业时间与费用，并且具有较好的储层保护效果。
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user: 摘 要 气候变化问题是当今世界所面临的一个最突出的问题之一，全球变暖的界限已大大超出地球本身自然变动的幅度，对人类社会的生存和经济的可持续发展构成了非常严重的威胁。农业、工业、建筑、交通、旅游、生态、能源等各个行业都对气温变化相当敏感。气温因素影响经济发展，全球变暖对经济和人类社会发展的危害不容忽视，本文对温度影响经济发展的情况作如下概述。 关键词 :气温，全球变暖，经济发展 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 我国关于经济发展的研究普遍忽略了气象因素的影响。国际上早在1750年就有学者提出气温越高的地区越贫困的观点，之后这方面的议题也一直受到国际上广泛的关注，但我国一直缺少相应研究。气温可通过加快资本的折旧，提高人口的患病率、死亡率和影响综合技术水平等途径来影响地区的经济发展。气候变化问题以前高高在上，在科学的象牙塔里被少数科学家所研究，现在它已成为现实生活中的一个很实际的问题，不仅科学家关心、执政者关心，政治家包括外交家也很关心。特别是2007年以来气候变化问题已成为一个国际热点问题，包括中国在内的各国驻外机构几乎每天都要发回一些发达国家、发展中国家、友好国家和其他国家有关气候变化的论点和建议，或许这已经成为外交外事工作者的一项重要业务了。 德国知名的经济议题观察家弗里德黑姆·施瓦茨(Friedhelm Schwarz)的《气候经济学》揭示说：经济和天气会有什么关联呢？只要受天气影响所产生的行为反应有丝毫的改变，整体影响是非常可观的。简单一个例子：如夏天变得比较温暖。每十个德国人中就有一人会比去年多买一件T-Shirt，如此一来，总共就额外多了八百多万件；不过或许到了冬天，毛衣的销售量会减少。天气的每个转变虽然不会立即地，但是在几年后会改变我们的天气经验。这些天气经验将再度对许多人的决策、进而对他们的消费行为产生影响。天气会引发一连串的连锁反应，最初的因果关系可能在这个过程中就丧失了。事实上，人类对自然的破坏也将使自然反扑而改变经济型态，不论这个力道大小，它正一点一滴的影响我们消费社会 [ 1 ] 。 前世界银行首席经济师、英国经济学家尼古拉斯·斯特恩在《斯特恩报告》中指出：不断加剧的温室效应将会严重影响全球经济发展，其严重程度不亚于世界大战和经济大萧条，气候变化对经济造成的负面影响远远超出了我们当初的设想 [ 2 ] 。 在气候变化问题上尽早采取有力行动的收益大于成本。虽然没有人可以完全肯定地预测气候变化的后果，但是我们现在有足够的信息，知道这些风险。缓解，也就是采取有力的行动减少排放，必须被看成是一种投资，是一种为了避免在现在和未来数十年里产生非常严重后果的风险所需要的成本。 目前，气候变暖的界限已大大超出地球本身自然变动的幅度，对人类社会的生存和经济的可持续发展构成了非常严重的威胁。农业、工业、建筑、交通、旅游、生态、能源等各个行业都对气温变化相当敏感 [ 3 ] 。联合国环境规划署2002年2月3日公布的一份报告说，如果对温室气体的排放不采取“猛砍”的措施，那么从现在到2050年的50年里，每年将给全球造成的经济损失最多可达三千亿美元。由联合国关于气候变化的政府间小组撰写的题为《气候变化2001：影响、适应及脆弱性》的报告说，受全球气候变暖危害最深的是地处非洲、亚洲和拉丁美洲的穷国 [ 4 ] 。
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user: 2. 全球变暖与温室效应 温室气体会影响气候变化，温室气体的大量产生会导致温室效应，什么是温室效应呢？温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。如果没有大气，地表平均温度就会下降到−23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提高38℃。大气中的二氧化碳浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。温室气体浓度的增加会减少红外线辐射放射到太空外，地球的气候因此需要转变来使吸取和释放辐射的份量达至新的平衡。这转变可包括“全球性”的地球表面及大气低层变暖，温室效应是全球变暖的重要因素 [ 5 ] 。
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user: 3. 全球变暖带来的影响 农业、工业、林业、交通、旅游、生态等各个行业都对气温变化相当敏感，全球变暖给经济发展带来重要的影响。 3.1. 海平面上升 联合国气象组织在一份报告中指出：到20年~50年后，地球表面温度升高3℃~8℃，将引起两极冰盖溶化，全球海岸线将上升30~50厘米，“海中之国”荷兰将有30%地区被海水浸泡。若到2100年，海平面上升1米，许多沿海城市将在地图上消失，世界将有2亿多“生态难民”。我国上海及邻近海域海平面上升速度正在加快。小岛国马尔代夫将失去领土。冰川融化导致的海水膨胀，还可能产生海水倒灌，洪水排泄不畅，土壤盐渍化等问题，航行和水产养殖也将受到影响。 3.2. 气候变化 地球升温，引起气候的剧烈变化：部分地区升温，在远离赤道地区最为明显，例如在纬度70度到80度的极地频繁地出现更大的暴风雪天气；全球降雨量增加，但某些地区可能带来干旱，如我国中西部地区，可能由于蒸发迅速，风的类型改变，而变得更为干燥；台风的强度增强，如果热带地区的温度升高，将使台风能量增大，更频繁，并向南纬地区发展；“厄尔尼诺”现象加剧，给人类生命财产造成巨大的损失。在1998年，我国北方干旱无雨，而长江流域洪涝成灾。 3.3. 对农业的影响 地球将出现更多的气候反常，出现异常的干旱、洪水、酷热或严冬，暴风雪或飓风，必将导致更多的自然灾害，造成农作物歉收，病虫害流行，鱼类和其它水产品减少。温室效应也将使降水量，土壤湿度发生变化，当大气中CO 2 含量倍增时，整个北半球除40~50纬度带雨量减少外，其它地区都是增加趋势，我国年降雨量将平均增加146.4 mm，夏季降水量增加大于冬季，土壤湿度变化复杂 [ 6 ] 。 3.4. 对林业和牧业的影响 全球变暖对林业和牧业的影响是多方面的。二氧化碳浓度增加，促使自然植被的光合作用增强，加上温度升高，生长期延长，所以草木的产量将会提高；由于气温上升，使植被带北移，即冷型温带森林或温带草原将代替目前的北方森林，而亚热带森林将由热带森林所代替；随着气温和降水的变化，林木和牧草的品种将有可能发生变化，特别是牧草，如果一种劣质草类更能适应变化了的环境，迅速生长并占领草原，将有可能使 草原的生产率大大下降；气温升高，如果降水没有相应的增加，则空气湿度有可能下降，这样就增大了火灾发生的可能性；同时，暖冬可以减少虫害的越冬死亡率，从而加重虫害的威胁。 3.5. 对健康与生态的影响 全球气温变暖后，高纬度国家的疾病会增多，据统计资料表明，气温升高2℃~4℃，如无其它环境变化，人口死亡率即会升高。全球变暖除对人体健康有影响外，还对地球上的一些物种有影响，某些物种可能不适应这种气候变化，从而导致物种的多样性减少 [ 7 ] 。随着气候变暖，大气运动将发生相应的变化，全球的降水也随着发生变化，蒸发量将增大，大气中水气含量增多，从而在一定程度上增加降水量，但是全球增温将造成各地区降水量分布的不均匀，甚至在某些地区降水量可能会减少，导致干旱加剧和加速沙漠化进程。 3.6. 其他影响 美媒称，科学家表示，全球变暖将使得一系列生活中令人愉悦的事物变得更加稀少和昂贵，包括巧克力、咖啡和红酒，而最新加入这个清单的是啤酒。 据美联社10月15日报道，越来越频繁出现的热浪和干旱在未来将导致大麦减产，而大麦是啤酒的重要原料。多国研究人员组成的一个团队预计，大麦可能最多减产17%。10月15日发表在英国《自然·植物》杂志上的研究称，这意味着啤酒的平均价格将翻一番，除去通货膨胀的影响，结果也是如此。在酿酒成本已经很高的国家，比如爱尔兰，价格可能会增长到现在的3倍 [ 8 ] 。 英国《独立报》网站今年12月9日报道，研究发现，气候变化可能使我们变笨，不断增加的二氧化碳排放可能会造成人类智力下降。 科学家警告说，随着全球气候变暖和城市化进程的加快，一个意想不到的结果正在出现，那就是全球老鼠数量激增。气候变化将会引发更多鼠患。
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user: 4. 热带地区穷国居多 4.1. 热带地区民贫国穷 热带地区日照时间长，降水比温带充沛，植物繁茂，有些在温带只能收获一季的作物，在热带甚至可收获二至三季。有如此得天独厚的自然环境，为什么大多数穷国还都在热带地区呢？ 热带地区位于赤道附近，终年的太阳辐射差值为正，使得热带地区的气候多成高温型，包括热带雨林气候、热带草原气候、热带季风气候以及热带沙漠气候。 酷暑不太适合于人类的生活，炎热带来的不适大于寒冷；高温环境适宜于病虫害的传播，特别是全年炎热，大大加快了害虫及寄生虫、病原体的繁殖和传播；还有一个大问题：热带部分地区降水充足，但降水往往没有规律、无法预测，且多为暴雨；热带草原、热带季风、热带沙漠气候基本上不太适宜生物的演化，热带雨林内部的阻力很大，不太容易发展人文过程，作为发展基石的农业，没有很好的发展之地，大部分的热带地区都很缺粮，同时因为热带雨林这个天然的屏障使得现代技术不太容易流入到该地区，因此经济发展相对滞后 [ 9 ] [ 10 ] 。 这一事实从侧面证实了温度对经济发展的影响，过于炎热的气候不利于经济的发展。 4.2. 气温上升将令穷国更穷 分析人士称，在一个日益变暖的世界里，气温上升将令贫穷国家每年损失数百亿美元，因为它们缺乏让劳动者保持身体凉爽的能力。 英国维里克斯–梅普尔克罗夫特咨询公司称，未来30年中，农业、采矿、石油和天然气以及制造业部门将因气温升高受到最严重打击，它们是新兴经济体中最常见的行业。研究人员借助温度和城市人口预期增速数据对能源基础设施进行了审视，他们说，气温升高将给非洲和亚洲的劳动者造成最大的影响 [ 11 ] 。 该公司环境和气候变化项目负责人查理德·修斯顿说：“这意味着劳动者会因高温缺勤，或者他们从事体力劳动所需的体力会因高温而下降”，“随着劳动能力的下降，生产率会下降，接下来这会使那些体力劳动者最多的行业产生连锁反应”。 这家咨询公司的报告称，生产率下降产生的影响相当于每年令东南亚损失780亿美元，令西非损失近100亿美元。这些新兴经济体的快速城市化也会令能源供应出现紧张，随着气温升高，人们对空调等降温设备的需求将出现飙升，从而导致频繁断电；因缺乏空调和冷藏设备来保持身体凉爽并保存食物和药品，亚洲、非洲和拉丁美洲会有约11亿人面临风险。
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user: 5. 小结 气温的高低，直接影响经济发展和人类生活的各个方面。 热带地区，由于热带雨林的阻隔作用和气温不适，人类交流、劳动和创造活动受到严重影响，故多为不发达地区；发达国家常出现在寒带。 气温升高，全球变暖，极地冰雪融化，海平面上升等一系列问题，直接影响人类的生活，尤其是对岛国影响巨大。 这些提示我们：人们的活动要尽量减小对气温乃至整个环境的影响，确保经济社会可持续发展，追求美好幸福的生活。
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user: 摘 要 南海西部油田注水开发中富含 的海水与含有Ba 2+ 、Sr 2+ 的地层水不配伍，导致油井硫酸钡锶垢结垢现象严重。根据防垢剂挤注技术的具体要求，进行了挤注防垢剂体系所需洗油剂体系配方的研制试验。研制出1种洗油剂体系配方(0.3%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系)作为防垢剂挤注作业前的洗油剂体系配方，该洗油剂的加入解决了挤注防垢剂在涠洲油田地下岩层的吸附问题。 关键词 :洗油剂，界面张力，乳化作用，岩层表面，原油乳化 Copyright © 2018 by authors， Yangtze University and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 南海西部涠洲12-1油田位于南海西部海域，油田所在海域水深约35 m。油田分南、中、北三大块，开发方式包括天然水驱、注水、注气。由于注入水为富含硫酸根的海水，而地层水含钡、锶等离子，注入水与地层水不配伍导致硫酸钡、硫酸锶结垢现象严重 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。为从根源解决涠洲12-1油田的结垢问题，即将采用井下挤注防垢剂方式 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 。在注入防垢剂之前地层岩石表面已覆有一定量的原油，不利于防垢剂在岩石表面的吸附，因此需要注入洗油剂预冲洗地层 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 。按照界面张力低、对原油的乳化作用弱的要求，笔者研究了洗油剂体系配方，并测试了其油水界面张力和乳化性能。
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user: 2. 试验药品与仪器 2.1. 试验药品 单体烷醇酰胺(1:2型)，油酸酰胺甜菜碱，乙二醇丁醚，十八烷基胺聚氧乙烯醚(1810)，无水乙醇，石油醚；分析纯。 试验所用原油样品取自涠洲12-1油田，经过原油黏温的试验测试，测得其黏温曲线如图1所示。涠洲12-1油田的原油随着温度的升高，原油黏度逐渐变低。 图1. 不同温度下的原油黏度随剪切速率的变化曲线 2.2. 试验仪器 界面张力仪TX 550A (德国KRUSS公司)，旋转黏度计RV2 (德国哈克公司)，原油密闭脱水仪DTS-4C (北京绿野创能公司)。
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user: 3. 试验方法 3.1. 界面张力的测定 模拟地层水离子质量浓度见表1，配制一定质量浓度的单体洗油剂溶液，用旋滴法测定洗油剂溶液与原油在70℃下的动态界面张力。界面张力计算式如下： 表1. 涠洲12-1油田水分析数据表 σ = 1.2336 ( ρ w − ρ o ) ω 2 ( D n ) 3 L D ≥ 4 (1) 式中：σ为界面张力，mN/m；ρ w 为水相密度，g/cm 3 ；ρ o 为油相密度，g/cm 3 ；ω为转速，r/min；D为油滴宽度，mm；L为油滴长度，mm；n为水相折光率，1。 3.2. 乳化试验方法 取10 mL已加热至90℃的表面活性剂溶液置于50 mL具塞量筒中，继续往量筒中加入10 mL已加热至90℃的原油，迅速将量筒上下振荡50次，放置于恒温水浴锅里，每隔一定时间观察混合液是否能在1 h之内分层。
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user: 4. 结果与讨论 4.1. 界面张力测定 分别测定了不同质量分数的单体烷醇酰胺(1:2型)、油酸酰胺甜菜碱、乙二醇丁醚、十八烷基胺聚氧乙烯醚(1810)在70℃条件下的动态界面张力，结果如图2所示。质量分数为0.6%的烷醇酰胺的界面张力最低(0.028 mN/m)，质量分数为0.3%的烷醇酰胺的界面张力次之(0.045 mN/m)，没有达到超低界面张力(≤0.01 mN/m)的要求。 图2. 动态界面张力测定 将烷醇酰胺(1:2型)和油酸酰胺甜菜碱按不同质量分数比例进行复配，试验结果如图3所示。当复合体系中烷醇酰胺比例较高时皆可以获得界面张力值处于10 −3 mN/m数量级的表面活性剂体系。相比之下，体系中加入0.3%烷醇酰胺和0.2%油酸酰胺甜菜碱的洗油效果最好，体系中加入0.4%烷醇酰胺和0.2%油酸酰胺甜菜碱的洗油效果次之。 图3. 复合体系动态界面张力测定 4.2. 原油乳化试验结果 考察界面张力较低的2种洗油剂体系(即0.3%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系与0.4%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系)对原油乳化性能的影响。其中原油与模拟地层水的比例分别是1:1、7:3和3:7。以上2种体系分别对涠洲12-1油田原油体系的乳化性能影响结果见图4和图5。 图4. 0.3%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系与原油混合后的状态 图5. 0.4%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系与原油混合后体系状态 可以看出，0.3%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系与不同比例的原油乳化后，在25 min后即能较好分层，说明由0.3%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系形成的乳状液不稳定，对原油不会产生乳化现象，能够使吸附在地层岩石表面的原油剥离，有助于挤注防垢剂在涠洲12-1油田地层岩石表面的吸附。而由0.4%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系与原油乳化后形成的乳状液较稳定，不能尽快分层，效果稍差，会影响挤注防垢剂在涠洲12-1油田地层岩石表面的吸附。
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user: 5. 结论 1) 通过对几种洗油剂单体对涠洲12-1油田油水界面张力的检测，选出2种油水界面张力较低的单体(烷醇酰胺(1:2型)和油酸酰胺甜菜碱)进行复配，研制了4种洗油剂构建体系配方。 2) 通过油水界面张力筛选出2种洗油剂构建体系配方，即0.4%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系和0.3%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系。2种洗油剂构建体系的油水界面张力均可以达到10 −3 mN/m数量级。其中0.3%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系的油水界面张力更小，效果好。 3) 通过考察0.4%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系和0.3%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系对涠洲12-1油田不同油水比例的原油乳化性能的影响，进一步确定出油水分离效果好的洗油剂配方体系是0.3%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系。该洗油剂构建体系对原油不会产生乳化现象，能够使吸附在地层岩石表面的原油剥离，有助于挤注防垢剂在涠洲12-1油田地层岩石表面的吸附，洗油效果很好。 4) 在涠洲12-1油田井下挤注防垢剂防垢过程中，推荐使用0.3%烷醇酰胺 + 0.2%油酸酰胺甜菜碱构建体系先对涠洲12-1油田地层岩石表面吸附原油进行清洗，然后再进行挤注防垢剂的挤注作业，既有利于挤注防垢剂在地层岩石表面更好的吸附，又能进一步提高防垢剂挤注寿命。
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user: 摘 要 本文简介了昆明医科大学药学类本科生在毕业前的最后一个学期实施的个性化培养教育模式的设计理念、实施内容、功能发挥、管理规范等内容，突出个性化培养的设计、实施、管理为学生的毕业去向服务，努力提升学生的综合素质和能力，促进大学生创新创业。 关键词 :药学类本科生，个性化培养，创新创业 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 药学类本科生个性化培养是依托昆明医科大学及其附属医院、实践教学基地的人才培养和教育教学优势资源，创立的以学生为主体、教师为主导的在毕业前最后一个学期实施的教育培养模式，该模式以培养高素质、高质量的药学类应用人才为目标，以提高学生创新创业能力为载体 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ，改革创新人才培养体制机制，促进一流药学类本科人才培养体系的建立和实施。本研究提出了新时代云南省药学类本科人才培养改革创新发展的新模式，也是对我国高等药学教育改革路径的有效探索和积极实践。
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user: 2. 个性化培养教育模式的设立和发展历程 昆明医科大学药学院本科专业2011版人才培养方案规定从四年制本科生开始在本科生毕业实习结束后的最后一个学期实施选课、科研和顶岗实习的教育培养模式。2011年7月至2015年7月，药学院本科生个性化培养模式的设计和措施保障基本形成了较为规范的体系，以促进大学生创新创业教育、提高岗位胜任能力和人才培养质量 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] 。2015版人才培养方案明确确立和保障了个性化培养教育和创新创业教育的实施。该模式与大学生创新创业密切关联，教育教学效果逐步凸显，成果应用范围不断扩大，由此而形成了个性化培养与创新创业教育的完整系统。
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user: 3. 个性化培养模式的设计思路 个性化培养是指本科教育阶段最后一个学期，学生根据自己的毕业去向来自主选择教育教学模式，主要包括以下三种形式。第一，共开设九门理论课，分别来适应将来从事药学科学研究、医药产品营销、继续深造的同学，见表1。第二，设置科学研究岗位，以便于考取了本校研究生的学生尽早进入研究室。第三，设置顶岗实习岗位，促使已签署就业协议的同学，尽早试工，提升岗位胜任能力；同时支持学生自主创业。
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user: 4. 个性化培养的课程设计 新药研究的思路与方法、药理学国际前沿、药学科技论文写作、以GMP和GLP为主的GXP四门课程主要针对毕业后继续学业深造的同学，选取新药研究开发流程中的关键环节，结合代表性药物或本院参与研究开发药物的案例和研究进展，指导学生学习新药研究的基本概念、基础理论知识、研究思路、基本研究技术与方法，掌握药理学研究的热点问题和药学研究论文的写作基本要求。解读《云南省生物医药和大健康产业发展规划(2016~2020年)》《云南省生物医药和大健康产业发展三年行动计划(2016~2018年)》《云南省“十三五”卫生与健康规划》的主要内容，讲授临床医学领域主要疾患及其药物治疗方法，介绍我国医疗保险制度的改革和发展现状，以及GSP理论和实践，邀请医药产品和服务市场营销业内专家为毕业生走上医药市场销售岗位进行岗前培训，进行就业实践指导。对于选择进行个性化培养理论课教育教学的同学，个性化培养阶段选修的课程不得少于10个学分或180个学时。 Table 1 Courses designed for personalized educatio 课程 学时 主要适用对象 升学 就业 医院就业 药企 自主创业 新药研究的思路与方法 27 Ö Ö Ö 云南省生物医药和大健康产业发展规划概述 27 Ö Ö Ö Ö 医疗保险 18 Ö Ö 就业指导系列讲座 18 Ö Ö Ö Ö 医药产品市场推广与实践 27 Ö Ö Ö GXP 18 Ö Ö Ö Ö 药理学国际前沿 27 Ö Ö 药学科技论文写作 18 Ö Ö Ö Ö 临床医学概论 45 Ö Ö Ö Ö 表1. 个性化培养的课程设计
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user: 5. 个性化培养的科研、顶岗实习岗位设计和自主创业 为了让考取硕士研究生的同学提早适应研究室环境，尽快接触到指导教师安排的研究课题，或深入开展本科毕业论文的后续研究课题内容，设置科学研究岗位安排这部分同学进入相应的研究室。选择该岗位的同学在个性化培养阶段需要完成指导教师布置的科研任务，并提交由指导教师修改后、不少于5000字的研究报告，以及评语和考评分数。对于在毕业实习环节已签署就业协议书的同学，学院鼓励、支持其到毕业后的就业单位顶岗实习，以便尽快适应职场环境和岗位需求，根据岗位职责要求有针对性地逐步提高岗位胜任能力，为在将来的工作岗位上更好、更快地成长做好准备。顶岗实习结束，须提交由用人单位签署的实习表现评语和评分，以及字数不少于5000字的顶岗实习工作报告。对于有强烈的自主创业意愿的同学，学院严格地审查其创业意向、创业项目，并征得其监护人的书面同意后，安排其进行自主创业的个性化培养活动，同时为这些同学配备校内或实践教学基地的指导教师，提供创新创业指导服务，保证其创新创业个性化培养过程的质量。个性化培养结束时须提交班主任签署评语和评分、包含其本人明确的毕业后创新创业意向且字数不少于5000字的总结报告。
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user: 6. 个性化培养对提高药学类本科应用型人才培养质量的促进作用 6.1. 个性化培养为人才培养方案的制订、完善奠定了实践基础 个性化培养教育模式的建立为师生提供了一对一、一对多的交流平台 [ 7 ] [ 8 ] 。使教师能够在更加轻松、活泼的环境中了解、掌握学生对学习的兴趣和毕业去向，因材施教，引导学生树立强烈的专业认同、归宿、自豪感。在保证人才培养的基本专业素养和质量的基础上，有效避免了同质化。基于个性化培养的实践工作，药学院三个本科专业的2015版人才培养方案、教育质量标准、课程质量标准的修订既保持了教学体系的完整性和系统性，也突出了人才培养的个性化，彰显了办学的地域特色，保证了为云南经济社会的发展输送高质量的药学类应用型本科人才。目前，根据药学类专业教学质量国家标准、专业认证保证标准和发展标准，以适应生物医药和大健康产业发展所需的应用型人才培养为目标，新版人才培养方案、教育质量标准、课程质量标准的修订工作业已准备就绪，药学类专业本科人才培养过程中的实践性教学内容和创新创业素质与能力的培养和提升工作将得到进一步加强。 6.2. 个性化培养提升了学生的创新创业能力 个性化培养的理论课程设置充分利用了医科院校的教学资源和科研优势，为毕业后继续深造的学生提供了攻读硕士学位研究生前的知识体系构建和延伸，部分课程的设置为学生进入就业环境、适应岗位需求和职业发展提供了理论教育和实践培训，同时也为自主创业的学生储备了相关专业知识和技能。科学研究岗位的设立，为学生实现了本科和研究生教育阶段的无缝对接，也为其在研究生期间在专业领域内的创新创业奠定了学业基础。顶岗实习岗位的设置为同学们在职业生涯的起步阶段强化了创新创业能力训练，增强了立足创新基础上的创业能力，提升了在创业进程中的创新能力。也为学生自主创业探索了路径、积累了经验，为寻求自主创业立足专业的支撑点与落脚点提供了实践检验。为了充实个性化培养内容，学院根据专业特点设置了创新性研究项目，并开设招标课题，增强学生开展科学研究的积极性、主动性，提升学生关心药学文化建设以及药学视野下的管理类研究项目的兴趣。依托大学生创新性实验计划项目和创业计划项目，学生完成的创新性科学研究计划涉及的项目总体规划、实施内容设计、目标设定、经费预算、可行性论证、实施过程和结果绩效评价，顶岗实习中完成的执业能力提升计划、企事业单位岗位胜任能力评估报告，医药行业企业模拟运行示范工作等，是学生在本科阶段创新创业能力培养的重要举措和结果检验。个性化培养工作为大学生创新创业奠定了良好的专业基础和职场上岗前的能力培养，也为药学院建设和发展大学生创新创业文化提供了有效途径和浓郁的氛围。2012年以来，药学院本科生共获得大学生创新性实验计划项目校级99项，省级14项，国家级2项。2015年以来，学生参加教育部高等学校药学类专业教学指导委员会、药学会等全国性专业组织机构举办的实验技能大赛、创新创业大赛获得特等奖1项，一等奖1项，二等奖2项。从2012年至今，药学专业毕业生平均年终就业率98.57%，2013年至今药物制剂学专业毕业生平均年终就业率98.25%，2014年至今临床药学专业毕业生平均年终就业率99.36%。个性化培养教育获得了学生、家长、社会的一致认可和好评。 6.3. 个性化培养促进了学生以专业能力为主的综合实力的提升和综合素质的培养 个性化培养阶段的理论课不仅只是采用新的教学手段和方法来完成教学任务，而是面对学生毕业后的发展去向实施教学内容，有的放矢，面对学生毕业后攻读上一级学位、就业创业可能面临的现实问题和潜在压力，梳理学生的自我认识和现实的差距，为学生提供解决问题直接的方法和措施。引导学生收集、归纳、分析毕业后的发展历程中可能出现的挑战和竞争，帮助学生站在自己已获得的专业知识技能的基础上补充、丰富、完善自己的知识体系，升华本科阶段的理论知识、实践技能的学习成果；面向云南省、我国生物医药和大健康产业发展现状以及药学事业的发展趋势，有机衔接自己的专业知识体系和社会需求；提升学生的综合素质和专业素养，增强社会竞争力和适应性。学生不仅对自己的药学事业情怀有了更加深刻地认识，也对自己的成长成才有了现实的体会和领悟。也为学生对自己立足专业，正确规划职业生涯起到了引导和促进作用。个性化培养阶段的科研岗位使将来攻读硕士研究生学位或从事药学研究领域工作的同学在毕业前充分利用学校的科研优势，适应药学领域的研究工作，也能够不断地在学校的科研氛围中得以熏陶，磨炼意志，潜心学问。让学生深切地去理解在本科阶段以理论知识验证性为目的的实验课程和探索未知为核心的科学研究的不同。也使得不少同学对自己本科毕业论文期间的科学研究工作有了更新更高的认识。顶岗实习的同学在顶岗期间对自己即将从事的工作岗位有了深切、现实的体会，在短时间内明白了自己本科阶段的学习成效和岗位职责需求的差距，对专业知识、技能、能力、素养、情怀有了新的认识，也明白了自己的职业发展目标和职业生涯规划如何立足现实，追求卓越和实现梦想。这不仅是对学生工作适应能力、发展潜力的培养、挖掘和提高，也为学生正确认识自己、社会发展和需求之间的差距起到了理论教学或教师说教产生不了实际效果、解决不了现实问题的作用。对于自主创业的同学，个性化培养阶段的自主创业实践，不仅实现了他们创新创业的阶段性目标，能力和水平得到锻炼和提高，同时也使学生深切体会到创新创业要如何立足自己的专业领域，要依靠自己学到的专业知识和掌握的技能，而不仅仅是凭借热情和理想。
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user: 7. 个性化培养教育的进展 针对本科生实施个性化培养模式的教育教学工作，为药学院接下来试点改革实施完全学分制、修订新版的人才培养方案、教育质量标准、课程质量标准、本科生毕业实习管理规定、本科毕业论文管理规定提供了六年以上的实践支撑和理论创新支点。触发了药学院从2017级本科生开始实施本科生导师制，这也是药学院和昆明医科大学本科生教育教学改革的重大举措。本科生个性化培养为以增强实践性教学内容为主的应用型人才培养质量的提高探索、实践了新的改革路径和方法。
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user: 摘 要 采用真空热压法原位形成强化相Al 2 O 3 ，制备出Al 2 O 3 颗粒增强Ti 2 AlN基复合材料。本文采用金相显微镜，扫描电镜，透射电镜分析了热压态复合材料的微观组织，采用x-射线衍射分析(XRD)分析了热压态复合材料的相组成。制备的Al 2 O 3 /Ti 2 AlN复合材料由热力学稳定的a-Al 2 O 3 相和Ti 2 AlN相组成，其中Al 2 O 3 颗粒弥散分布在连续的Ti 2 AlN基体里。Al 2 O 3 相的体积分数为40% ± 5%，呈等轴状，颗粒尺寸分布在500 nm~2 mm之间，平均为1 mm左右。Ti 2 AlN相晶粒为盘状，厚度大约是100 nm，长度在0.5~2 mm之间，平均几何尺寸0.3 mm左右。 关键词 :Al 2 O 3 /Ti 2 AlN复合材料，MAX相，Ti 2 AlN，微观组织，相组成 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 三元层状陶瓷指具有相似结构的三元碳化物和氮化物，这类材料统称为“M n+1 AX n 相”(简称MAX相)，其中M为过渡族金属元素，A为主族元素，X为C或者N。是近年来开发出来的一类新型陶瓷材料，其中，代表性的有Ti 2 AlN，Ti 3 AlC 2 ，Ti 2 AlC和Ti 3 SiC 2 [ 1 ] [ 2 ] 。三元层状陶瓷的独特之处在于其同时具有陶瓷和金属的优点，如良好的导电、导热性，可机加工，具有自润滑功能，抗热冲击性能优良，高模量，高比强度等。由于其低密度和较高的强度，被认为是未来一种很有潜力的高温结构材料，可用于航空、航天、燃汽轮机等严酷环境；最新研究结果，这类材料可望应用于第四代核反应堆中，作为气冷快堆中核燃料的包壳材料使用，是一类军民两用材料 [ 3 ] [ 4 ] 。美国Drexel大学Barsoum研究组 [ 5 ] 采用Ti和AlN微米粉按计量比混合均匀后，在1400˚C/40 MPa/48 h的热等静压工艺下，制备出含有20% (体积比)左右的“413”相的Ti 2 AlN。Z. J. Lin等 [ 6 ] 采用商业Ti，Al，TiN粉按摩尔比1:1:1的比例混合，在氩气氛下采用1400˚C/25 MPa/1 h工艺热压成型制备出单相的Ti 2 AlN。Y. Ming等 [ 7 ] 采用商业Ti，Al，TiN粉按摩尔比1:1:1的比例混合，在0.4 Pa的弱真空下，采用1200˚C/30 MPa/10 min工艺放电等离子烧结工艺制备出单相的Ti 2 AlN。Yi Liu等 [ 8 ] 采用商业Ti，Al，TiN粉按摩尔比1:1:1的比例混合后，先采用热爆炸，然后无边放电等离子烧结工艺制备出高织构的单相Ti 2 AlN。这类材料的高温稳定性好，高温断裂韧性优于常规陶瓷，具有中等抗氧化能力 [ 1 ] [ 2 ] 。因此，为了更好地提高这类结构材料在高温和氧化性气氛的应用，开发出一系列以MAX相为基的复合材料，增强相主要为氧化物相和碳化物相 [ 9 ] [ 10 ] 。对于以Ti 2 AlN为基体的复合材料，目前开发出来有综合性能优异的Al 2 O 3 /Ti 2 AlN复合材料 [ 11 ] 。材料的微观结构决定材料的性能，因此对于这种新型的Al 2 O 3 /Ti 2 AlN复合材料的微观组织进行详细的研究是很有必要的。
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user: 2. 实验过程 Al 2 O 3 /Ti 2 AlN复合材料采用两步法制备，首先以Ti48Al (at.%)块体为原料，采用氢等离子金属反应法(Hydrogen plasma-metal reaction，缩写为HPMR) [ 12 ] 制备出TiAl 3 和TiN两相质量比为2:1的复合纳米粉，然后采用真空热压技术制备出复合材料块体。真空热压工艺为1000˚C/50 MPa/5 h，真空为3 × 10 −3 Pa。真空热压实验中采用的设备主要由真空系统、控温系统、自伺服液压系统以及循环水冷却系统四部分构成。恒温时温度控制精度为±5˚C，恒压时压力控制精度为±0.5 MPa。 制备的样品经过不同粗细的SiC砂纸预磨后，用金刚石研磨膏进行抛光，直接用于金相和扫描观察，另一种为在HF:HNO 3 :H 2 O为5:15:80 (体积比)的腐蚀剂中腐刻后进行金相和扫描观察。 透射电镜样品由机械减薄后，采用真空氩离子减薄设备进行最终减薄制得。金相组织观察采用Zeiss Axiovert 200MAT型光学显微镜。扫描电镜(SEM)观察采用S-360 (Cambridge Instruments， UK)型扫描电镜。采用JEOL-2000FX (JEOL， Tokyo， Japan) 透射电镜(TEM)观察复合材料结构特征，工作电压为200 kV。用Rigaku D/max-2500pc X射线衍射仪分析复合材料的相组成。采用阿基米德法测量块体的密度，天平感量为1 × 10 −4 g。