mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
盐碱条件下刈割干扰对羊草的氮素分配策略及补偿生长的影响

土地盐碱化和过度放牧是制约松嫩平原畜牧业发展的两大因素,羊草是松嫩平原上的优势种,被认为具有较强的耐牧及耐盐碱能力.本文通过田间原位试验,以叶面涂抹标记~(15)N-尿素的方法,研究了不同盐碱条件下刈割干扰对羊草的氮素分配策略及补偿生长的影响.结果表明:总体上叶面新吸收的氮60%以上保留在地上部分.与不施盐碱无刈割处理的对照相比,单纯的盐碱胁迫使新吸收的氮在细根中的分配率显著增加了5.1%;而盐碱胁迫下,中度刈割使叶面新吸收的氮在地上部分的分配率增加了11.6%,地上及总生物量发生超补偿生长,但是重度刈割使叶面新吸收的氮在茎基部的分配率显著增加了9.5%,地上、细根及总生物量均表现为欠补偿生长.上述结果表明盐碱胁迫下,中度刈割干扰时羊草采取积极的再生策略,促进其超补偿生长,但在重度刈割时羊草会采取增加氮素在茎基部存储的相对保守的氮素分配和生长策略.
基于稳定同位素和热扩散技术的张北杨树水分关系差异

利用稳定氢同位素和热扩散技术研究张北防护林杨树的水分来源和蒸腾耗水,分析确定未退化与退化杨树的水分关系差异.结果表明:在生长季节中退化杨树主要利用0~30 cm土壤水分,未退化杨树主要利用30~80 cm土壤水分,两者的水分来源不同.旱季时,未退化杨树利用深层土壤水分和地下水的比例明显高于退化杨树.雨季中,杨树对0 ~ 30 cm土壤水分的利用比例增加,退化杨树增加幅度明显高于未退化杨树,对30 ~ 180 cm土壤水分的利用比例均减少.未退化杨树的液流速率大于退化杨树,不同天气中液流速率表现出相似的变化趋势,但未退化杨树液流的启动时间比退化杨树早.相关分析表明,未退化和退化杨树液流速率与土壤温度、风速、太阳辐射、相对湿度、空气温度均呈极显著的相关关系.退化杨树液流速率与土壤温度和空气相对湿度呈极显著负相关,与其他因素呈显著正相关,而未退化杨树仅与空气相对湿度呈极显著负相关,与其他因素均呈显著正相关关系,表明退化和未退化杨树蒸腾耗水易受环境条件的影响.退化杨树液流日累计量明显小于未退化杨树,表明其蒸腾耗水量较少;退化杨树水分来源浅,蒸腾耗水的减少并不能阻止林分退化.
不同土壤含水量下侧柏幼树叶片水分利用效率

对植物水分利用效率的研究,可以揭示植物的内在耗水机制,为区域森林生态系统经营与维护提供依据.本研究以侧柏幼树为研究对象,通过室内控制试验设置不同的土壤水分梯度,分别用气体交换法和稳定同位素法对其不同土壤含水量条件下的瞬时水分利用效率(WUE_(gs))和短期水分利用效率(WUE_(cp))进行研究.结果表明:受气孔导度(g_s)的影响,叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)随土壤含水量的增加呈现相同的变化趋势,均在土壤含水量为70%~80%田间持水量(FC)时达到最大值;叶片WUEgs则在土壤含水量最低(35%~ 45% FC)时达到最大值(7.26 mmol·m~(-2)·s~(-1)).叶片可溶性糖、枝条韧皮部渗出液的δ~(13)C都在土壤含水量最低(35%~45% FC)条件下达到最大值,且叶片可溶性糖的δ~(13)C明显高于枝条韧皮部渗出液的δ~(13)C,未产生明显分馏;而叶片WUE_(cp)也在土壤含水量最低(35%~ 45% FC)时达到最大值(7.26 mmol·m~(-2)·s~(-1)).相同条件下,叶片WUE_(gs)和WUE_(cp)存在一定差异(平均相差0.52 mmol·m~(-2)·s~(-1)),WUE_(gs)时空变异性较大,而WUE_(cp)更具有代表性.侧柏幼树通过降低生理生态活动和提高水分利用效率来适应干旱的土壤条件.
北京土石山区典型植物水分来源

在季节性干旱区,水分是限制植物生长的关键因子.为了分析比较北京山区群落植物的水分利用特征,本文利用稳定同位素(D/H、~(18)O/~(16)O)技术,探讨典型群落植物侧柏、荆条、构树和胡枝子的水分来源及其对各水源的利用比率.结果表明:群落内4种植物的水分来源不同,侧柏主要吸收利用40 ~ 60、60 ~ 80和80~100 cm深度的土壤水,对这3层的利用率在23.3%~25.9%,对表层0~20和20~40 cm的利用率分别为12.3%和13.0%;荆条主要吸收利用60~80和80~100 cm深度的土壤水,利用率分别为51.9%和25.2%,对其他土壤水利用较少;构树主要吸收利用表层0~20 cm和20~ 40 cm土壤水,利用率分别为47.5%和36.8%;胡枝子对5个水源层水分均有利用,对0 ~ 20、20 ~ 40和40 ~ 60 cm深度土壤水的利用率在21.4%~22.8%,对60~80和80~100 cm深度土壤水的利用率分别为15.2%和18.3%.侧柏和胡枝子的水分利用深度相似,两个树种混交可能会造成较大的水分竞争;荆条和构树的水分利用深度恰好互补,适宜混交.研究结果可为恢复受损生态环境的最佳植物种组合方式提供参考.
北京土石山区水分在土壤-植物-大气连续体(SPAC)中的稳定同位素特征

氢氧稳定同位素是广泛存在于自然界水体中的环境同位素,其在不同水体中组成特征的差异可以指示水分循环过程及植物用水机制.本研究在北京山区选取了两种主要的绿化树种———常绿针叶林侧柏和落叶阔叶林栓皮栎为研究对象,通过对降水、土壤水、泉水、植物茎干水和叶片水同位素的变化特征进行分析,讨论了水分在大气-土壤-植物连续体中的运动过程.结果表明:研究区大气降水线方程为δD = 7.17δ~(18)O+1.45(R~2 = 0.93),土壤蒸发线方程为δD= 3.85δ~(18)O-38.02(R~2 = 0.76),降水入渗补给土壤水的过程中存在一定程度的蒸发分馏.在不同季节,降水、土壤水和泉水δD和δ~(18)O值变化规律不同;雨季,δD和δ~(18)O平均值大小为降水>地下水>土壤水,降水和土壤水共同补充地下水;旱季,δD和δ~(18)O值大小排序为降水>土壤水>地下水,降水和地下水都对土壤水有贡献.侧柏和栓皮栎年内茎干水分δD和δ~(18)O的拟合线性方程分别为δD= 5.03δ~(18)O-30.78和δD= 3.0δ~(18)O-48.92,栓皮栎利用的土壤水分相对于侧柏更加富集,其水分来源深度更浅.栓皮栎叶片水分同位素变化特征相对于侧柏对大气微环境的反应更加敏感,且其叶片水分蒸发和同位素动力分馏程度更强,但是它们对环境条件的变化反应一致.
基于动态贝叶斯网络的CTCS-3级ATP系统可靠性分析

针对传统可靠性分析方法在分析CTCS-3级ATP系统可靠性时存在的不足,采用动态贝叶斯网络模型对其进行可靠性分析。首先,根据CTCS-3级ATP系统的结构与功能建立其故障树模型,并将故障树模型转化为相应的动态贝叶斯网络模型。然后,综合考虑维修、共因失效等因素,对ATP系统进行可靠性分析。结果表明:利用动态贝叶斯网络双向推理的优势对ATP系统进行可靠性分析,不仅可以计算出系统的可靠度,而且可以有效地识别系统的薄弱环节;在可靠性分析过程中,如果忽略共因失效和维修因素对ATP系统可靠性的影响,将导致分析结果偏差过大。通过诊断推理得到,除双系冷备单元外,列车接口单元是ATP系统的薄弱环节,因此加强对其维护检查能够有效降低事故的发生概率。
青藏铁路工程防沙积沙对地表热交换影响的试验分析

作为青藏铁路防沙的主要方式,工程防沙必然会引起积沙,积沙对地表热交换的影响目前仍不清楚。为此,在青藏铁路红梁河沙害路段试验场,利用四分量净辐射传感器,通过野外同步对比观测结合室内测试等方法,对青藏铁路工程防沙积沙后地表辐射变化进行研究。发现青藏铁路工程防沙积沙后,地表反照率增大,积沙地表的年平均反照率比无积沙地表增加0.05;地表向上的短波辐射增大,积沙地表向上的短波辐射通量密度年平均值、年平均日总值、年总值分别高出无积沙地表8.56 W/m~2、0.74 MJ、269.99 MJ;地表净辐射减少,与无积沙地表相比,积沙地表的净辐射通量密度年平均值、年平均日总值、年总值分别降低12.49 W/m~2、1.08 MJ、393.47 MJ。导致积沙地表的热量来源减少,同时,由于沙层的热传导性能弱,通过积沙传导到地下的热量减少,从而有利于铁路沙害防治路段多年冻土的保护。
湿热地区长大隧道温湿度场分布及洞壁结露分析

以某铁路隧道为依托,选取其中8座典型隧道,对隧道洞壁温度、洞内气温以及相对湿度进行连续观测并整理分析。基于ABAQUS有限元软件建立隧道的流固耦合数值模型,得到了洞口风速、隧道长度和进风口风温等因素对长大隧道温度场的影响规律。在此基础上,对湿热环境下长大隧道洞壁结露现象产生机制进行了分析。研究结果表明:长大隧道温湿度场可分为快速变化区、平缓过渡区和恒定区,在恒定区内隧道温度、湿度变化受外界环境影响较小。湿热气候下的洞壁结露现象主要是由于较高的内外温差和大气湿度引起的。洞口风速与隧道恒定区大小呈线性关系,且风速越大,恒定区范围越小。在洞外气温相同的情况下,隧道越长,洞内气温衰减越快,而洞外气温仅对隧道口一定区域产生影响。
山西轴鹿(哺乳动物纲,偶蹄目)的新材料及轴鹿的演化探讨

山西轴鹿(Axis  shansius)的体型相对较大,鹿角的主枝在第一和第二分叉之间的部分呈竖琴状并伴有螺旋形;眉枝较长,位于角环上方,但不靠近角环;第二枝和第三枝都较长,但第三枝更长;第一分叉的角度较大,第二分叉的角度则较小;纵向排列的沟棱角饰不发育。自山西轴鹿在山西的榆社盆地发现以后,陆续在晋南、陕西、江苏及云南等地区发现;最近在辽宁大连骆驼山金远洞的早更新世堆积中产出的哺乳动物化石中鉴定出的新材料,使山西轴鹿的地理分布范围进一步扩大到东北。生物系统演化的支序分析表明,山西轴鹿是在最晚中新世至上新世之间从分布在内蒙古的秀丽轴鹿(Axis speciosus)支系上衍生出来的1个分支,到早更新世中期后消失。山西轴鹿与晚更新世出现在河南许昌遗址的灵井轴鹿(Axis lingjingensis)的系统关系最近,两者可能是时间种的关系。粗面轴鹿(Axis rugosus)只出现在早更新世,在保存了轴鹿特征的基础上第一分叉的位置有所降低,主枝变得颀长,与现生的白斑鹿(Axis axis)更相似。粗面轴鹿与白斑鹿组成姐妹群,粗面轴鹿可能是在上新世在华北从秀丽轴鹿支系衍生出来的,而白斑鹿可能是从粗面轴鹿迁徙到华南的居群中直接衍生出来的一个冠分支。
基于RS485的真空渗透及加茧自动化系统

生丝加工真空渗透及加茧自动化生产中,需对系统运行中真空度、液位、送茧斗数等主要参数实现实时监测与调控。文章针对这种生产工艺,研究与设计了一种基于RS485的真空渗透及加茧自动化系统。采用PLC直接读取各个测点监控值,真空渗透系统PLC和自动加茧系统PLC通过RS485总线进行连接,然后连接至PC工控主机,进行数据显示、保存和后期分析。操作人员通过监控系统也可以很快发现系统异常,并定位故障源,且第一时间对故障进行排除,尽快恢复生产。应用结果表明:基于RS485总线通信系统较传统系统控制具有操作简单方便、智能化程度高、劳动强度低等优点,极大地提高生产效率。
幺半群-矩阵型自动机的商自动机

本文从两个幺半群之间的同态出发,构造$\left({n,S} \right)$-自动机之间的满同态,得到自动机的同余关系,进一步,在状态集的商集上,重新构造新的自动机(即所谓商自动机),并阐述了所构造的自动机与满同态所对应的自动机是同构的.在此基础上,引入$\left({n,S} \right)$-自动机上的所谓的$\mathcal{B}$和$\mathcal{R}$关系,证明了这两个关系是可交换的.
舌运动类型研究———探索临高人的族源

调查海南省临高人546例(男278例,女268例)的卷舌、叠舌、翻舌、尖舌和三叶舌共5项舌运动类型,得出临高人各舌运动类型的出现率和基因频率,与各族群舌运动类型出现率比较,结合语言、族源等方面,分析临高人的族属问题.结果:临高人卷舌率为57.9%,叠舌率为8.2%,翻舌率为21.6%,尖舌率为66.1%,三叶舌率为2.2%. 5项舌运动类型中,仅尖舌在性别间差异具有统计学意义.临高人卷舌基因频率$R = 0.351$,$r = 0.649$;叠舌基因频率$F = 0.042$,$f = 0.958$;翻舌基因频率$T = 0.115$,$t = 0.885$;尖舌基因频率$P = 0.418$,$P = 0.582$;三叶舌基因频率$C= 0.011$,$c = 0.989$.聚类分析结果显示,临高人舌运动类型出现率与仫佬族、广东汉族接近.临高人民族成分由汉族、黎族、傣族、壮族融合组成的可能性大.
巴音布鲁克高寒草原不同退化阶段土壤养分的变化

【目的】研究巴音布鲁克高寒草原退化草地土壤理化性状、土壤养分特征,为退化草地合理利用提供理论依据。【方法】采用常规土壤理化性质测定方法,对巴音布鲁克高寒草原退化草地土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、土壤水分及容重等特征进行分析。【结果】随着草地退化程度的加剧,土壤各层(0~30 cm)有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、含水量均呈下降趋势;而容重和pH值呈增加趋势;与未退化草地相比,重度退化草地土壤各层(0~30 cm)有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和含水量分别降低了25.22% ~31.96%、37.69% ~48.44% 、28.00% ~ 30.24% 、35.53% ~ 52.47%、33.89% ~44.84%和35.44% ~57.62%;重度退化草地20 ~30 cm土层速效钾含量显著高于未退化草地,是未退化草地的1.96倍;全钾含量对退化程度的响应不明显(P>0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤养分含量明显下降。
气相色谱-质谱法测定鞋用胶黏剂中24种有害物质的含量

采用气相色谱-质谱法同时测定鞋用胶黏剂中24种有害物质的含量。样品(0.200 0~ 0.500 0g)经过适量乙酸乙酯超声提取60 min后,用乙酸乙酯定容至50mL,经0.45μm有机相滤膜过滤。采用VF-624MS色谱柱进行气相色谱分离,选用全扫描和选择离子监测模式进行质谱分析,外标法定量。24种有害物质的质量浓度在一定范围内与峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)在0.02~0.10g·kg~(-1)之间。按标准加入法在3个浓度水平上进行回收试验,回收率在85.9%~ 116%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于6.0%。
同位素稀释内标-气相色谱-质谱法测定植物油中16种邻苯二甲酸酯的含量

植物油样品0.400 0g,加混合内标溶液20μL混匀,经乙腈4mL超声提取15min。离心后,提取液经活化的SILICA/PSA混合玻璃固相萃取柱净化。净化液经氮气吹干后,残渣用正己烷溶解并稀释至1.0mL。待测液采用DB-5MS UI色谱柱进行气相色谱分离,采用电子轰击离子源和选择离子监测模式进行质谱分析,同位素内标法定量。16种邻苯二甲酸酯类化合物的线性范围均在0.01~1.00mg·L~(-1)之间,检出限(3S/N)在0.003 0~0.035mg·kg~(-1)之间,按标准加入法在3个浓度水平上进行回收试验,回收率在81.7%~113%之间,测定值的相对标准偏差(n= 6)在2.8%~11%之间。
欠量灌水方法用于玉米抗旱性鉴定和评价研究

【目的】研究欠量灌水胁迫下,玉米抗旱性鉴定和评价所需的最佳灌水量,为玉米抗旱性的准确鉴定提供参考依据。【方法】以5个当前新疆主栽玉米品种为材料,在全生育期进行梯度欠量灌水胁迫处理,分析欠量灌水对玉米产量及抗旱性的影响。【结果】随着灌水总量5 283 ~2 283 m~3/hm~2逐渐降低,5个玉米品种的产量和抗旱性均呈下降趋势。灌水量在3975 m~3/hm~2时5个玉米品种的产量和抗旱性差异最大。欠量灌水胁迫下单株产量与穗粒数和行粒数呈极显著正相关,与百粒重的相关性不显著。【结论】欠量灌水的供水总量为正常灌水对照的3/4时(3 975 m~3/hm~2),5个玉米杂交种产量下降一半,抗旱系数差异最大化,可用于玉米的抗旱性鉴定和评价。
POE对PET挤出吹膜性能的影响

以聚烯烃弹性体(POE)为增韧剂,马来酸酐接枝POE (POE-g-MAH)为相容剂,与扩链改性后的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混后,加入单螺杆吹膜机中进行吹膜成型。研究了POE添加量对PET吹塑薄膜性能的影响。结果表明,随着POE添加量的增加,PET薄膜的断裂伸长率显著提高。当POE添加量为10%时,PET吹塑薄膜断裂伸长率提高至154.6%,得到柔韧性好、断裂伸长率高的PET吹塑薄膜。
汽车拉索护套用增韧PP的性能

研究了聚丙烯(PP)基体树脂、增韧剂种类对增韧PP复合材料撕裂力和热氧老化性的影响。结果表明:PP K8003/三元乙丙胶(EPDM)撕裂力高于PP B8101 /EPDM,而耐热氧老化性劣于PP B8101 /EPDM;三种增韧剂EPDM,乙烯-辛烯共聚物(POE)和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)对增韧PP的撕裂力和热氧老化性影响不同,PP/SEBS复合材料的撕裂力和热氧老化性最好,PP/POE次之、PP/EPDM最差;当POE质量百分数为35%时,PP/POE复合材料的撕裂力为217 N,经140℃ × 1 000 h热氧老化后拉伸强度和断裂伸长率保持率分别为131%和82%;采用PP/POE复合材料挤出成型的汽车拉索护套各项性能可满足使用要求,达到客户的预期目标。
龙门式机床横梁铸件残余应力分析

机床横梁铸件因残余应力释放而导致的变形严重影响其尺寸精度。通过对某机床厂生产的龙门式机床横梁铸件实际分析,使用三维造型软件Pro/E对横梁进行三维建模,使用ProCAST软件对横梁成形过程进行应力场模拟仿真,预测了缩孔、缩松等缺陷的分布。
内热式多级连续真空炉稳态温度场研究

采用有限元分析算法,对内热式多级连续真空炉内部温度分布,温度传递进行研究,作为建模研究的理论基础。应用ANSYS软件对真空炉在处于稳态温度场(保温状态)时进行仿真建模,获得真空炉炉膛内的稳态温度分布图并输出特殊节点的模拟温度值作为理论建模数据。通过测量真空炉内部特殊节点温度,提取实测数据,与仿真温度值进行对比分析。结果表明,该建模模型的误差低于3.6%。
聚甘油酯化改性PMVE/MAH的合成及吸水性能研究

以甲基乙烯基醚/马来酸酐共聚物(PMVE/MAH)与十聚甘油为原料,采用溶剂接枝法,制得聚甘油酯化改性PMVE/MAH。采用红外光谱和热分析仪对酯化产物进行了结构表征。研究了反应酯化率对产物性能的影响,考察了产物的热稳定性、保水性能、耐电解质性和重复吸水性能。结果表明,酯化率12.5%的共聚物吸水性最强,pH=7时吸水倍率为353 g/g,最适宜酸碱性条件为pH=8,此时酯化改性共聚物吸水倍率可达719 g/g,耐盐性良好,50 ℃环境温度下16 h仍有67.2%的保水率。
变电设备机构箱外壳基体及涂层对比分析

针对变电设备机构箱在亚热带海洋气候条件下易生锈、腐蚀、老化等严重影响变电设备安全稳定运行的问题,采用宏观观察、金属涂层厚度测试仪、附着力测试仪、扫描电镜、能谱、红外光谱和电化学阻抗谱等方法对国产和进口箱体外壳进行了对比分析,提出适合南方特殊气候条件的变电设备机构箱改进建议。试验结果表明:进口箱体外壳涂层厚度相对均匀,且涂层附着力优于国产机构箱;国产外壳基材选用碳钢,进口外壳基材选用耐腐蚀性能更好的铝合金,且进口箱体外壳基材的阻抗(Z_(imported substrate))是国产箱体外壳基材阻抗(Z_(imported substrate))的18倍;国产箱体外壳涂层面漆是醇酸树脂类而进口箱体外壳涂层面漆是聚酯类面漆。
中压开关设备中极不规则运动部件的电场优化探讨

对中压开关设备中极不规则运动部件承受的电场强度进行了分析,通过仿真计算找出了运动部件特别是结构极不规则的运动部件在电场中的绝缘隐患,发现了这类部件在运动过程中承受电场作用的变化规律;提出了改进措施;优化了极不规则运动部件承受的电场,并验证了改进措施的可行性;为中压开关设备设计中的此类问题提供了新的解决方案,能有效提高具有极不规则运动部件中压开关设备的运行安全。
基于Ansys Workbench的不同截面型式自力型触指/触头配合结构优化设计

采用Cu-Cr合金材料,利用Solidworks建立自力型触指的矩形和W型截面触指/触头配合结构三维模型;通过DOE分析选取设计变量;运用Ansys Workbench的参数目标驱动优化对其结构参数进行了优化仿真。2种不同截面配合结构的最大应力和最大变形量的对比显示:随着触头直径、触指厚度以及摩擦行程的增大,各响应变量与之成正比例关系,且触头直径与摩擦行程对响应变量的影响比触指厚度的变化对响应变量的影响更大。经过多目标驱动优化后,矩形触指的最大变形量为6.6 mm,而W型触指最大变形量为2.6 mm。因此,当触指的几何尺寸和材料均相同时,W型截面力学性能要优于矩形截面。
基于高海拔的±500 kV光触发换流阀外绝缘设计研究

当高压设备位于海拔1 000 m以上的高海拔地区时,就会引起电气设备外绝缘强度的降低。为了解决高海拔地区换流阀的外绝缘设计问题,文中结合云南永仁站(站址海拔1 800 m)±500 kV光触发晶闸管换流阀的外绝缘设计,采用g参数法计算了换流阀组件和阀塔内关键位置的最小空气净距,同时用Ansys软件进行仿真分析,并进行了相关试验验证。研究结果对换流阀的结构设计具有指导意义,同时也表明,永仁站换流阀的外绝缘设计合理,能够满足高海拔运行的要求。
变压器分列转并列运行冲击电流抑制措施研究

变压器分列转并列现象很常见,其产生的冲击电流可能会破坏变压器、开关等设备,对于配电网的安全稳定运行十分不利,因此提出了一种基于复合开关的冲击电流抑制措施。首先利用戴维宁等值定理建立数学模型,分析了变压器暂态过程冲击电流形成的原因及计算方法,并推导论证了冲击电流、等值阻抗角及电压源相位三者之间的函数关系;然后设计了基于过零检测电路的复合开关分相投切控制模块,并在MATLAB中仿真实验,验证了该方法在对称及不对称系统中均可实现变压器稳态并列;最后,利用傅里叶算法(FFT)分析复合开关分相投切策略在谐波上的影响。结果表明,该投入方式对系统的谐波影响较小。
背靠背直流输电系统平波电抗器额定值研究

根据背靠背高压直流输电系统的固有特点,研究分析了如何仿真确定背靠背高压直流输电系统平波电抗器的稳态额定值和暂态额定值,其中包括:用于计算平波电抗器稳态额定值的谐波电压源相关参数的选取与计算;用于计算平波电抗器稳态额定值的仿真回路的搭建;背靠背高压直流输电系统平波电抗器可能发生的故障以及用于计算平波电抗器典型故障的方法。以云南电网与南方主网鲁西背靠背直流异步联网工程为例,对平波电抗器稳态额定值和暂态额定值进行了仿真和计算,并对平波电抗器绝缘水平进行了确定。
逆变站电压失控导致降压运行失败的原因分析及总结

高压直流输电系统降压运行是非正常采取的特殊运行策略,是现场调试过程中备受关注的调试项目。因此,对交流系统提供的无功功率影响直流降压运行失败的关键原因进行深入分析显得尤为重要。文中基于±800 kV糯扎渡直流输电工程在降压运行现场调试过程中发生的一起闭锁事件,根据换流器控制器选择控制原则分析出整流站无功功率不足导致直流系统限功率,从而引起逆变站误进入电流控制模式是造成闭锁的根本原因。现场仅通过降低直流负荷来解决整流站无功功率不足的问题,重做降压运行试验成功。试验结果验证了之前阀组闭锁的根本原因,并且总结了高压直流降压运行的关键要点,提出了直流降压操作前应关注的事项。
基于电流注入法的非对称短路开断试验(T100a)TRV参数计算与研究

高压交流断路器开断电力系统中的非对称短路故障时,由于短路电流是交流分量和直流分量的叠加,导致最后电流熄弧半波为大半波或小半波,电流过零熄弧点电源电压偏离峰值,暂态恢复电压(TRV)峰值将低于断路器开断对称短路故障情况下的数值。通过电流零点的对称短路故障(T100s)和非对称短路故障(T100a)的电流表达式,应用电流注入法原理,得出以T100s的TRV参考电压为基础,T100a的TRV参考电压的修正系数,以此来获得T100a在大、小半波开断时的TRV参考电压。研究内容为大容量试验站进行T100a试验时,评定TRV参数是否满足标准要求的范围,为试验时TRV调频装置L、R、C元件参数的调整提供了理论依据。
500 kV紧凑型同塔双回输电线路带电作业人体体表电场分布特性研究

电场防护是带电作业安全技术研究的重要内容,关系到作业人员的生命安全。文中分析了500 kV紧凑型同塔双回输电线路的结构特点,建立了作业人员体表场强仿真模型,计算了典型工况下不同作业点人员的体表场强分布,同时分析了塔型和线路运行方式对人员体表场强分布的影响。计算结果表明:同一运行方式下,地电位作业时,直线塔作业人员的头部和脚部场强较耐张塔高出约4倍;等电位作业时,耐张塔作业人员的头部场强较直线塔高243.2 kV/m,手部较之高出1.9倍。同一塔型作业时,相同工况下两回运行相比于一回运行对等电位作业影响较大;地电位仅中间横担处人员体表场强受运行方式影响明显。通过屏蔽效率的计算,校核了不同工况以及不同作业点应采取的安全防护措施。研究结果可以为带电作业的安全防护工作提供理论参考,具有一定的工程实用价值。
改进型并网逆变器下垂控制策略研究

微电网中传统的下垂控制方法能够实现多电压型逆变器的并联,但难以实现功率的精确分配。文中提出一种基于递推最小二乘法的改进下垂控制方法:首先利用单向低速通信线获取交流母线电压参数后,在本地采用在线递推最小二乘法获得准确线路参数;然后在引入的功率等效阻抗概念基础上,考虑线路参数及本地负荷对多逆变器功率分配的影响,求出准确补偿功率传输参数不匹配情况的虚拟阻抗值,最终可实现多逆变器功率精确分配。MATLAB仿真结果表明:该策略可及时响应本地负荷变动,功率分配效果及动态性能均优于传统下垂控制。
考虑气象环境影响的变压器套管介损监测预警策略

介损监测技术是及时发现套管缺陷、避免设备事故的重要手段,然而介损监测数据易受气象环境等因素影响而发生波动、引发误告警。为尽可能减少由于气象因素而引起的监测误告警,文中对实际在运瓷外套油纸绝缘套管的监测数据和相应气象环境数据进行了关联分析,结果表明:介损监测值与降雨呈明显正相关关系,而与环境温度、湿度的相关性不显著。为解释以上现象,笔者构建相应的变压器套管等值电路模型,并应用该模型很好的说明了套管介损受降雨影响的机制。基于降雨和介损监测值的相关特性,研究提出了相间比较法、气象综合预警法以及延时预警法等3种预警策略,以排除降雨对介损监测数据的干扰,经实测数据验证,后2种方法具有较好的排除降雨干扰的效果。
直流GIL中附着导电微粒对绝缘子表面电荷积聚特性的影响分析

导电微粒污染是直流GIL绝缘强度劣化的重要影响因素,为研究其对柱式绝缘子表面电荷积聚的影响,文中搭建了考虑导电微粒情况的电荷测量平台。首先探究了绝缘子表面电荷积聚的时间效应,并在此基础上进一步研究了微粒附着位置、微粒长度、微粒直径对表面电荷积聚的影响。结果表明:附着绝缘子表面的导电微粒可引起表面电荷的积聚激增,其中与电极接触的微粒引起的电荷激增量更为显著;随微粒长度增加,微粒引起电荷积聚增强,而微粒直径对电荷积聚的影响并没有明显的线性规律;与正电荷相比,负电荷更易发生积聚。
高速铁路弓网系统谐波分析方法的研究

离线电弧是弓网谐波的主要来源,并且其发生是随机的,因此要求弓网谐波方法具有高度的自适应能力。针对弓网系统电磁谐波干扰成分提取分析的问题,文中提出了一种基于NGA-MP的原子分解方法。首先,通过弓网系统模拟实验获取电压信号,利用NGA-MP原子分解法对电压信号进行原子匹配,提取出谐波、间谐波以及脉冲干扰分量;然后,通过信号重构以及频谱方法,验证了NGA-MP原子分解法的精确性;最后,通过对不同工况下电压信号的原子匹配分析,得出随着速度越大,信号中谐波成分越丰富的结论,并对原因进行了相应的理论分析。实验分析表明:基于NGA-MP的原子分解法具有自适应能力强、精确性高以及运算速度快等优势。
基于流注起始判据的球—板—球短空气间隙击穿电压计算

典型电极结构的击穿电压是外绝缘设计的重要依据,许多学者对此进行了大量的研究,而实际上高压输变电工程中常常需要分析悬浮导体的影响。为此,文中在考虑悬浮导体的基础上,采用Raether-Meek判据、临界电荷判据和光电离判据等3种流注起始判据对球—板—球短空气间隙的击穿电压进行了计算,并开展了工频耐压试验作为对比。结果表明,对稍不均匀电场球—板—球短空气间隙,计算结果与试验值吻合良好,所有计算结果的相对误差和平均绝对百分比误差分别在7.5%和4%以内;其中,基于光电离判据的计算结果精度最高,平均绝对百分比误差仅为2.5%。研究证明了流注起始判据在一定范围内的有效性和推广价值,并有助于阐述稍不均匀电场组合空气间隙的放电机理。
基于时频分布图像纹理特征的局部放电特高频信号的特征参数提取方法

针对局部放电特高频(ultra-high frequency,UHF)信号畸变导致模式识别准确率下降的问题,提出了基于时频分布图像纹理特征的特征参数提取方法。首先对局部放电UHF信号进行s变换得到时频分布图像,然后采用灰度共生矩阵(gray-level co-occurrence matrix,CLCM)算法,从时频分布图像中提取出纹理特征参数。采用主成分分析(principal component analysis,PCA)法对由纹理特征参数构成的特征向量进行降维处理,得到局部放电UHF信号特征参数及特征向量,并输入到支持向量机(support vector machine,SVM)分类器中进行模式识别。结果表明,该特征参数可以有效识别4种典型变压器内部局部放电UHF信号,识别准确率最高达到97.50%。
基于子模型法的金具优化设计及其在±1 100 kV阀厅中的应用

对阀厅内部进行金具优化设计,可以有效地改善其表面的电场分布。但将待优化金具置于整体模型中加载计算和单独计算分析的方法,分别会造成增加工作量和产生较大误差等问题。对此,文中提出了基于子模型法的金具表面电场分析及优化设计方法,即从整体模型中精确提取待优化金具的边界条件,并以此为依据在金具周围局部区域的子模型中进行分析及优化设计。为验证所提方法的有效性,分别从理论分析和算例验证两方面进行阐述,之后将其应用于±1 100 kV阀厅内部金具的优化设计中。结果表明,该方法有效避免了对整体模型的反复计算,既保证了计算精度,又提高了计算效率。
改进贝叶斯网络GO法在高压直流输电系统的可靠性分析

文中针对贝叶斯网络GO法仅适用于简单不可修系统可靠性分析的不足,提出了改进贝叶斯网络GO法。改进算法依据元件之间的相关性和系统运行工况,在贝叶斯网络中构建了串、并联相关性结构等效算法,改进了模型映射流程,使之适应复杂可修高压直流输电系统可靠性分析。在建立的高压直流输电系统可靠性模型上应用该方法进行定量计算验证,结果表明:改进贝叶斯网络GO算法是可行的,它仅需多次贝叶斯网络推理就可直接计算等效单元可靠性特征量,无需考虑共有信号问题,省去了复杂的GO运算,还可利用贝叶斯网络寻找系统中可靠性薄弱环节。该方法相比传统GO法具有明显优势。
基于DSR的电力系统重合闸及紧急控制匹配优化算法

文中以能源互联网为研究背景,以电力控制系统为研究目标,基于DSR的量化分析,分别对最优重合闸和最优紧急控制进行研究。按照故障类型的不同选择最佳组合的控制策略。通过选择安全性和经济性最佳的紧急控制方案,利用波形叠加原理,将重合闸失败的二次冲击叠加在紧急控制作用后的系统中,使重合冲击有利于最大功角差的快递收敛,并使系统快速恢复稳定状态。文中还分别就对称和非对称性故障的算例进行比对研究,数据验证了最优重合闸紧急控制匹配优化算法的有效性和实用性。该算法有利于实现电力系统控制网络与其他互联网络的可靠互联,达成整个能源生态系统的良性发展。
温湿度对掺杂纳米氧化铝的聚酰亚胺薄膜耐电晕性能影响研究

为了探究温度和湿度对掺杂纳米氧化铝的聚酰亚胺(PI)薄膜耐电晕性能的影响,文中通过原位聚合法制备了氧化铝粒径为20 nm的聚酰亚胺/氧化铝(PI/Al_2O_3)复合薄膜,在高频方波脉冲下进行纯膜和纳米膜的耐电晕实验,运用扫描电镜对电晕老化前后的薄膜形貌进行分析。实验结果表明:同一电压下,纳米膜耐电晕性能优于纯膜,纳米粒子可改变电荷传输通道,并浮于聚合物表层阻挡进一步侵蚀。随着温度升高,聚合物降解产生的气体分布在基体中,易造成电场畸变而加剧侵蚀,导致薄膜寿命缩短;且纳米膜热导率高于纯膜,故高温环境中耐电晕性能较好。随着相对湿度增大,纳米膜耐电晕寿命先增大后减小,主要是因为相对湿度较低时,水分可在纳米粒子周围形成“水壳”,增大了纳米粒子间重叠区域,增加了电荷消散传输通道;而相对湿度较高时,聚酰亚胺分子水解产生大量离子基团及小分子,造成电场畸变加剧电晕侵蚀作用更大。
特高压换流站冷却塔可听噪声测试与分析

换流站中阀冷却系统外冷设备是产生噪声的主要设备之一,为了获得其噪声特性,文中以特高压换流站为研究对象,利用声级计和PULSE音频分析仪,采用声压法对其4组水冷却塔的可听噪声进行了现场测试与分析,获得了冷却塔的声压级以及噪声的频谱分布。测试与分析结果表明:每组冷却塔各测点的A计权声压级大约分布在75~85 dB之间,不同冷却塔组的声压分布非常接近,且风机所在面声压级明显大于其他面;冷却塔噪声频带宽,频率成分丰富,Z计权的噪声频率窄带谱中声压幅值最大值出现在20~50 Hz, A计权的1/3倍频程频谱中声压最大幅值所在频带的中心频率为1 600 Hz。相关研究成果为阀外冷设备的噪声控制技术研究提供了基础数据支持,对高压直流输电工程实践具有指导意义。
黑龙江省大豆蚜发生种群动态研究

2011-2015年连续5年对大豆蚜田间种群及其天敌的发生情况进行定点、定期监测。结果表明: 2011-2015年大豆蚜始见期基本一致,6月中旬始见大豆蚜,不同年份大豆蚜量达到峰值的时间不同。无论大豆蚜发生的早晚,在始见期后的25 d,有蚜株率达到一个峰值。在适合大豆蚜发生的2011和2012年,第一个高峰后的15 ~ 20 d有蚜株率达到第二个高峰。大豆蚜始见期后的20 ~ 25 d,大豆蚜种群增长率达到最大值;大豆蚜的种群增长率在35 ~ 45 d后逐渐开始下降。从本研究看,天敌数量随着大豆蚜量的增长逐步达到的高峰,天敌始见期比大豆蚜始见期晚15 d左右,终见期比大豆蚜早20 d左右,种群数量的高峰期比大豆蚜量的高峰期早5 ~ 10 d。
基于环介导等温扩增技术检测东北地区大豆主要品种(系)种子携带的病原菌

为了解东北地区大豆种子携带病原菌的情况,选取了该地区52个大豆主要品种(系),采用环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)快速检测其种子携带胶孢炭疽菌、平头炭疽菌、冬青丽赤壳菌、亚细亚镰孢菌、黄色镰孢菌、木贼镰孢菌、禾谷镰孢菌、层出镰孢菌、尖镰孢菌、茄腐镰孢菌、轮枝镰孢菌、接骨木镰孢菌、大豆炭腐病菌、大豆拟茎点种腐病菌、大豆疫霉菌和立枯丝核菌16种大豆主要病原菌的状况。结果表明:在其中38个品种(系)的种子样本中累计检测出上述8种病原菌,检出率由高到低依次为:大豆拟茎点种腐病菌、立枯丝核菌、木贼镰孢菌、亚细亚镰孢菌、禾谷镰孢菌、层出镰孢菌、尖镰孢菌和平头炭疽菌。不同大豆品种(系)种子带菌的种类及数量存在较大差异,其中品种绥12-18和29182被检出的病原菌多达4种。本研究对了解东北地区大豆种子携带病原菌的状况有参考价值,并为大豆种子带菌检测提供了新的方法。
插装式大豆小区播种机排种系统预充种清种机构的设计

为满足大豆小区育种播种机播种时不混种、换种便捷等作业要求,解决插装式排种系统所造成的空行程过大和清种不彻底的问题,设计了一种弧形齿条式预充种清种机构。通过理论分析确定了弧形齿条基本参数和首末齿的齿顶降低系数,应用ADAMS软件进行了齿轮与弧形齿条啮合仿真,仿真结果表明设计满足要求。以大豆品种绥农26为试验材料进行改进前后的排种系统性能对比试验,结果表明,改进后的插装式排种系统空行程距离缩小到0.42 m且能够在3.33 s内实现无混杂换种,满足设计要求,为系列大豆育种播种机的开发夯实了基础。
低品质高岭土吸附亚甲基蓝试验研究

以三级高岭土为原料,采用单因素法分析高岭土用量、温度、亚甲基蓝浓度、脱色时间及pH值对高岭土脱色性能的影响。在温度25 ℃亚甲基蓝初始浓度20 mg/L、高岭土用量0.08 g、pH值为8、吸附时间80 min实验条件下发现高岭土对亚甲基蓝的脱色率为69.45%,效果一般;采用盐酸对三级高岭土直接改性处理,利用红外光谱表征改性前后高岭土变化。实验结果表明:在相同脱色条件下盐酸改性高岭土的脱色率达86.43%,脱色率提高16.98%,改性后的高岭土脱色效果较好。
改性油酸对某石英型萤石矿的浮选试验研究

针对油酸类捕收剂在萤石浮选作业中选择性差、不耐低温、溶解性差等缺点,对油酸进行了硫酸化改性研究。结果表明,在以石英为主要脉石矿物的萤石矿浮选中,在酸化比例(浓硫酸与油酸摩尔比)为0.2、酸化温度为50 ℃、酸化时间为2 h时,萤石浮选效果最好。在常温25 ℃下,采用1粗5精全闭路流程,可得到CaF_2品位为97.17%,回收率为88.87%,SiO_2含量为0.89%的高品级萤石精矿。红外光谱研究表明,在最佳酸化条件下得到的改性油酸,除具有不饱和双键和羧酸基团,还具有-S=O基团,对萤石的捕收能力增强,而对石英没有捕收性能。
大豆黄绿叶突变体NJ9903-5性状表现与基因定位研究

叶色突变体既可用于作物叶绿素合成、降解和光合作用等研究,也可作为标记基因为作物育种利用。本文对一个新发现的大豆黄绿叶自发突变体NJ9903-5进行遗传鉴定。结果表明:从对生真叶开始,该突变体幼嫩叶呈黄色,随着生长叶片逐渐转变为绿色。黄化叶片叶绿体数目下降,基质片层减少且排列疏松,叶绿素a、b、类胡萝卜素含量都极显著下降;其对株高、主茎节数、单株粒数、单株荚数有负效应,但对百粒重、蛋白质含量、油脂含量影响小,杂交后代中上述性状变异大。3个杂交群体遗传分析表明该性状受一对隐性核基因控制,利用F_2隐性个体将目标基因ygl定位在SSR标记BARCSOYSSR_02_1445和BARCSOYSSR_02_1477之间约366 kb区段,包含36个候选基因。测序分析发现在突变体中,叶绿体膜转运蛋白相关基因Glyma. 02G233700第1个外显子第38个碱基G缺失,移码突变导致蛋白翻译提前终止,结合前人研究结果,推测其为黄绿叶的目的基因ygl。
基于超细分级制备“双90”煅烧高岭土试验研究

以-0.038mm煤系高岭土为原料,制备“双90”优质煅烧高岭土,通过试验确定φ25 mm~φ10 mm水力旋流器组超细分级及磁选除铁、煅烧增白的工艺参数。结果表明:当矿浆质量分数为12%,旋流器组两级入料压力为0.4 MPa、0.65 MPa时,产品D90为1.98 μm;当磁感应强度为1.4 T,煅烧助剂NaCl用量为2.5%,经950 ℃高温煅烧2 h后,白度为91.48%,产品达到“双90”标准要求。
大豆PAL2-3基因的克隆及转化研究

大豆异黄酮是苯丙氨酸代谢途径中合成的一类次级代谢产物,在苯丙氨酸代谢途径中,苯丙氨酸解氨酶(PAL)是关键酶和限速酶。本课题组前期研究发现PAL基因的相对表达量与大豆异黄酮含量具有明显的协同增减趋势,并且在PAL基因家族成员时空表达模式分析中发现,PAL2-3(XM_003542493)是PAL基因家族中相对表达量较高的主要表达成员之一。本试验首先通过克隆大豆中PAL2-3基因;然后构建pCAMBIA3301-GmPAL2-3植物过表达载体,将构建好的pCAMBIA3301-GmPAL2-3表达载体重组质粒转化到根癌农杆菌EHA105中;采用农杆菌介导的大豆子叶节转化体系获得转化植株,并对T_1代转化植株进行PPT检测,外源标记基因Bar检测以及荧光定量PCR检测,对转基因阳性植株进行大豆籽粒异黄酮含量的测定。结果表明T_1代转基因植株中PAL2-3基因的表达量是对照的5.11~ 11.24倍,总异黄酮含量最高的(2587.63μg·g~(-1))是对照(1616.90 μg·g~(-1))的1.6倍。因此在大豆中过量表达PAL2-3基因可以提高大豆籽粒中异黄酮含量。
孔隙率对煤矸石混凝土力学特性的影响

探究煤矸石混凝土在不同孔隙率条件下的力学特性,采用EPS颗粒模拟煤矸石混凝土中的孔结构,制作四种不同孔隙率的试件。通过单轴压缩试验、劈裂抗拉试验、静力抗压弹性模量试验测得试件的力学参数,并分析孔隙率对其力学特性的影响。结果表明:孔隙率的大小对煤矸石混凝土的力学特性有明显的影响,随着孔隙率的增加,试件的抗压强度、抗拉强度和弹性模量随之减小。而3种力学参数的减少率随着孔隙率的增加而增加。
转TaNHX2基因大豆的抗旱性鉴定

本研究利用转TaNHX2基因大豆T_3代株系,研究其在干旱胁迫情况下表型、生理特性、生物量与光合作用等方面的变化。结果表明:随着干旱时间的不断延长,对照表现出明显的萎蔫,且转基因植株能够持续地保持绿色状态。转基因植株叶片中含水量高于对照,但株系间叶绿素和可溶性糖含量差异不大,转基因植株中的脯氨酸和丙二醛含量明显低于对照,SOD的活性高于对照。综合评价表明转TaNHX2基因大豆T_3代株系比对照具有更强的耐旱性。
阴-阳离子复合改性对蒙脱石处理废水的影响

以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和氨羧络合剂乙二胺四乙酸二钠盐为改性剂,制得阴-阳离子复合改性蒙脱石,达到对废水中重金属离子和苯酚进行吸附的效果。通过X射线衍射及热重分析对蒙脱石原土、CTMAB改性蒙脱石和阴-阳离子复合改性的CTMAEDTA蒙脱石进行结构特征的表征,并通过等温吸附、酸效应和热力学的方式探讨蒙脱石的吸附特征及改性对蒙脱石吸附效果的影响。结果表明: CTMAB和EDTA成功柱撑在蒙脱石层间,改性蒙脱石可以同时吸附重金属和苯酚,pH值对吸附效果的影响较大,在中碱性条件下吸附效果最好,吸附反应为吸热反应,以熵推动进行。
某锂辉石矿强化浮选及综合利用试验研究

针对川西某伟晶岩锂辉石矿原矿性质复杂的特点,对其进行了强化浮选分离及综合利用试验研究。通过三种流程方案对比,确定最优的选别工艺“阶段磨矿-阶段选别-组合捕收剂强化浮选分离技术”,可分别获得产率为5.26%的云母精矿;Li_2O品位高达6.20%,回收率为87.34%的锂辉石精矿。通过对浮锂尾矿进一步回收长石的选矿工艺流程试验,可以获得K_2O+Na_2O含量为11.33%,作业回收率为85.77%,全流程K_2O+Na_2O回收率达到50.57%,Fe_2O_3含量只有0.21%的长石精矿,在一定程度上实现了此类难选伟晶岩型锂辉石矿的综合利用。
高温气冷堆供热项目厂址选择法规标准适用性研究

高温气冷堆具有良好的固有安全性,其高参数蒸汽可以满足石化行业等供热市场的需求。本文给出了高温气冷堆供热机组推广过程中存在的厂址选择法规标准适用性挑战,并通过高温气冷堆与石化行业用户相互之间的影响分析,认为现阶段已有开展编制高温气冷堆供热项目厂址选择法规标准的必要。同时综合国内外调研情况发现,可以充分发挥高温气冷堆的技术优势,重点关注行业间应急体系的协调性,鼓励发展高温气冷堆供热项目非居住区、限制发展区、应急计划区“三区合一”的理念。
核电厂海域放射性后果评价系统

基于中国海域海流预报数据和核电厂近岸海域的高分辨率岸线及海底地形资料,建立了核电厂海域放射性后果预测与评价系统。该系统采用成熟的海流预报模型和输运扩散数值模型及直观的剂量评估方法,可对中国不同核电厂址核事故下液态放射性物质的排放进行污染物输运路径模拟,并可以在中国特定核电厂的近岸海域进行精细化3维后果评价,为应急响应行动提供决策技术支持。本文针对宁德核电厂进行了假想核事故案例计算,结果表明一般情况下模拟海域内潮流类型为半日潮流,落潮流向偏东,涨潮流向偏西,海流速度较小,扩散过程缓慢,会在近岸海域积累较高的放射性浓度。
压裂液防膨剂的研制与应用

为了解决现有压裂液防膨剂用量大、配伍性差、不便于现场配液等问题,室内实验研究合成了防膨率高、配伍性好的有机阳离子型液体防膨剂,同时确定了中间产物的最优反应物配比、反应温度和反应时间,以及终产物的最优配方。经评价,防膨剂质量分数为0.3%时,减阻水压裂液的防膨率为70.5%,且不影响压裂液减阻率。中试生产的防膨剂产品与现场市售同类商品相比,防膨率提高17%~33%,在新疆、重庆等现场进行了多井段的压裂施工,表现出优良的配伍性和防膨性,能满足压裂液防膨和连续混配要求。
煤层气井多次铺砂压裂工艺

沁水盆地高阶煤储层采用活性水压裂工艺后,直井平均单井日产量仅1 000 m~3/d左右。理论分析和压裂监测统计表明,常规活性水压裂工艺存在压裂容易窜层和活性水携砂能力差、支撑距离短的弊端,制约了煤层的改造效果和单井产量的提升。为进一步提高煤层气井压裂改造效率,利用低黏液体携砂能力差、易形成砂堤的特性,提出煤层多次铺砂压裂工艺思路。以裂缝和砂堤为研究对象,根据物质平衡理论,建立了活性水多次铺砂压裂数学模型,同时优化压裂排量、液量和支撑剂粒径等工艺参数。现场试验结果表明,应用三次铺砂压裂工艺大大降低了煤层压窜的程度,压后单井平均日产气量达到2 223 m~3/d,验证了三次铺砂数值计算模型指导现场施工的可行性。
层状厚层油藏水驱效率预测模型

层状厚层油藏在纵向上通常表现出非均质性强、油层厚、储层物性差异大等特征。水驱开发厚层油藏会受到非均质性影响,从而造成含水上升快、采出程度低等问题,因此准确预测驱替效率是水驱开发厚层油藏的关键。考虑到层内流体窜流及储层非均质性等影响,引入拟相对渗透率函数,结合Welge-Craig水驱油理论,建立了厚层油藏驱替效率计算方法。矿场实例计算验证了本文模型的可靠性和实用性;通过敏感性分析认为,渗透率变异系数和流度比越大,原油驱替效率降低,造成水驱开发效果差。对于水驱开发层状厚层油藏,应加强储层纵向非均质性认识,完善注采井网,增大驱替效率,从而提高厚层油藏水驱采收率。
定北区块致密气储层水平井压裂参数优化

水平井多级分段压裂是鄂尔多斯北部定北气田致密气藏开发的有效手段。由于储层较深、物性较差,在定北区块盒1气层的前期压裂施工过程中不断出现砂堵和超压的现象,施工成功率低。为了探索前期加砂困难的原因,优化压裂设计,开展了支撑剂导流能力评价实验、支撑剂在裂缝中通过性物理实验和携砂液运移规律数值模拟等研究。实验结果表明,近井多裂缝及动态缝宽与支撑剂粒径不匹配等因素是导致施工加砂困难的主要原因。对定北盒1储层支撑剂体系、施工排量和砂比进行了优化,现场应用6口井45段,施工成功率达到97.8%,解决了定北区块盒1储层水平井压裂加砂困难的问题,提高了压裂效果,为相关致密气储层水平井的压裂工艺提供技术参考。
低渗气井压力和产量递减规律及其影响因素

影响低渗气藏气井生产动态及递减规律的因素众多,区别各类因素的影响规律对预测气田生产动态、指导气田合理高效开发具有重要意义。将低渗气井压力和产量递减规律影响因素分为储层静态因素和生产动态因素两大类,结合实际气藏生产早期定产降压、后期定压降产的开发路线,分别研究了气井定产降压阶段压力递减特征及定压降产阶段产能递减特征,并基于数值模拟手段对其影响规律进行了综合分析。结果表明:气井生产早期压力递减规律主要受气井控制储量、配产、产水等因素影响;生产后期产量递减规律主要受渗流能力、井间干扰、产水等因素影响。同时,储层静态因素是气藏开发潜力的先决条件,而生产动态因素则往往可以通过合理的方法进行优化或调整以使气井达到最好的生产状态,在实际生产中需要做到“动静结合”,根据气田的开发目标对各生产动态因素进行详细描述,指导调整生产制度或验证气藏认识的准确性。
高温高压井双封隔器管柱安全评估

高温高压油气井投产后受到地层高温流体影响,完井管柱双封隔器密闭空间内的流体介质受热膨胀,导致圈闭憋压,可能造成油管挤溃和油层套管破坏的危险,严重威胁管柱服役周期和井筒完整性。针对密闭空间压力上升带来的安全生产问题,运用弹性力学和传热学理论,分析了温度载荷作用下井筒与地层耦合作用机理,研究了自由段油管和封固段油层套管处管柱位移形变量随温度和压力变化的关系,建立了双封隔器密闭环空压力预测模型,同时对不同生产工况下的封隔器管柱安全性能进行了校核分析。研究结果表明:在开井生产阶段,环空压力随双封隔器的间距增加而增加,不会影响管柱安全;在完井液循环阶段,考虑极端工况情况下,环空压力随双封隔器的间距增加而减小,但均超出油层套管抗内压强度,不能立即坐封,因此等待一段时间后坐封封隔器才能保证管柱的安全性能。
空气泡沫驱注入系统腐蚀影响因素的灰色关联分析

空气泡沫驱油技术施工中一般存在严重的油管腐蚀问题,需要采取有效的控制措施以延长管道使用寿命,以确保油田安全低成本的生产,因此对空气泡沫驱注入系统的腐蚀影响因素进行了深入分析。采用室内挂片失重法研究了注入套管腐蚀因素对腐蚀速率的影响规律,并在此基础上运用灰关联法计算了各腐蚀因素对腐蚀速率的灰关联度,并进行了影响程度大小排序。结果表明,套管的腐蚀速率随着空气/泡沫液交替注入频率、泡沫液流速、空气参数(氧含量、湿度、温度、压力)的升高而变大,灰关联度大小排序为空气/泡沫液交替频率>空气氧浓度>温度>压力>湿度>泡沫液流速。研究结果为进一步了解空气泡沫驱腐蚀机理以及制定相关抗腐蚀对策提供了技术参考。
水泥浆流变性对水平井固井顶替界面的影响——基于天河一号大规模集群计算平台的数值模拟

水平封固段的固井顶替效果是影响水平井固井质量的关键问题,套管居中度与水泥浆流变性是影响水平段固井顶替效果的重要参数。基于国家超级计算中心天河一号大规模集群计算平台,采用Fluent软件对300 m长水平段偏心环空进行1 000 s的固井顶替数值模拟,研究水泥浆流变性对固井顶替界面的影响规律。研究结果表明:在低居中度(居中度≤50.0%)条件下,水泥浆流性指数n对顶替的影响可以忽略;在中等居中度(50.0% <居中度<85.0%)条件下,提高水泥浆n值可以大幅改善环空宽边隔离液滞留,降低水泥浆n值可以改善环空窄边隔离液滞留,设计时需要综合考虑水泥浆n值;在高居中度(85.0%≤居中度<100%)与理想居中度(居中度100%)条件下,设计水泥浆n值时要避免出现其值过小的情况,从而避免在环空出现水泥浆分层窜流现象。研究结果对固井顶替施工设计具有重要指导作用。
高强度橡胶保护套防磨减扭工具的研制

针对现有防磨减扭工具摩擦副性能较差,使用寿命短的问题,研制了一种以高强度橡胶与金属复合陶瓷涂层为滑动摩擦副的钻井用防磨减扭工具。高强度橡胶常温抗拉强度39 MPa,撕裂强度129 kN/mm,磨耗0.003 cm~3/1.61 km,与外表面喷涂金属陶瓷的钢轴形成滑动摩擦副,在以膨润土基浆为循环介质环境下,测得摩擦因数仅为0.068,加入2%粒径为1 mm的石英砂后,测得的摩擦因数为0.2,远低于钢-钢摩擦因数0.35~0.5。加工样机28套并在水平位移3 000 m左右大位移井中进行了现场试验,结果表明,扭矩平均降低20%,性能明显优于同类产品;28套工具出井后,滑动摩擦副仅有轻微划痕和磨损,单套工具可使用1 000 h以上,具有较好的推广应用价值。
常压页岩气井自生气气举技术

针对常压页岩气藏压后初期不具备自喷生产条件及电潜泵频繁卡泵停机问题,研究了常压页岩气井自生气气举技术。利用本井自生气作为气源,通过气举降低管柱内液体密度的原理,实现了常压页岩气井连续性排采。介绍了自生气气举井口流程和气举工艺管柱,进行了气举井注气压力敏感性分析和气举排液采气工艺设计。PYHF-3井现场试验表明,该井措施后日产液51.37 m~3,日产气17 424.65 m~3。常压页岩气井自生气气举技术将为常压页岩气井的连续性排采提供新的技术支持。
高煤阶煤层气开发工程技术的不适应性及解决思路

为了解决煤层气开发普遍存在的区域储层变化复杂、不同地区工程技术的适应性差异大等问题,基于沁水盆地高煤阶储层的横向变化特征,分析研究了以往煤层气开发中工程技术的应用效果,结合大量室内实验及现场实践,提出了一整套以疏导式开发理念为核心的煤层气开发工程技术思路,形成了以可控水平井和疏通式煤层改造工艺为主体的技术系列。现场应用效果良好,可控水平井钻井周期缩短20%~30%,钻井成本降低30%~50%,直井疏通式改造平均单井日产气增加大于500 m~3/ d,有效提高了煤层气开采效益,为今后煤层气高效开发提供了理论与技术支撑。
井下喷射孔结构压降计算中流量系数的探讨

石油钻采工程中有大量喷嘴、射孔孔眼等喷射孔结构,在复杂工程流体下,其喷射压降计算流量系数选取范围大,严重影响工艺设计和施工安全。为此,基于钻采、压裂和套管射孔中常见的喷射孔结构压降计算公式,分析了影响喷射孔压降计算的主要因素,采用数值模拟方法,得出了圆锥、圆弧带圆柱出口的喷射孔结构流量系数计算公式,并考虑流体物性对流量系数的影响,给出了流量系数的统一计算公式。经实验和数值仿真计算,验证了该流量系数公式的可靠性,为石油钻采工程中喷嘴、射孔孔眼等喷射孔结构的压降计算提供了理论依据。
低渗透油藏垂直裂缝井产能预测及分析

压裂改造技术在低渗透油藏开发中应用广泛,不同的压裂方案所产生的增产效果也不同。为了达到所预期的增产效果,研究压裂后的产能对优化压裂设计有着重要的意义。为此,根据垂直裂缝井周围地层的渗透特征,建立径向流与双线性流复合的低渗透油藏垂直裂缝井渗流模型,考虑低渗透油藏存在启动压力梯度的影响,推导出了低渗透油藏无限导流裂缝和有限导流裂缝的产能公式,有限导流裂缝产能公式计算的结果与现场数据对比误差小于7%。依据准噶尔盆地某区块的特低渗透巨厚砾岩油藏的基础参数数据,绘制了不同影响因素下的产能曲线,并对曲线进行分析得出:裂缝的导流能力达到一定值后,才能近似为无限导流,否则会产生较大的误差;压裂的各项参数必须与储层条件相匹配,才能在现有的经济条件下达到所预期的增产效果。
电弧等离子技术在石油工程中的应用前景

电弧等离子技术在材料、机械、国防等工业领域得到了广泛应用,但在石油工程领域应用较少。介绍了电弧等离子技术的基本原理和在石油工程中应用的优势,在调研国外电弧等离子技术在石油工程应用现状的基础上,分析了其在硬地层提高钻井机械钻速、井筒强化、低渗透储层增产改造、套管磨铣中的应用前景,指出了其在石油工程中应用的关键技术,包括长寿命高可靠性电极、低波阻抗脉冲传输电缆、高储能密度电容和脉冲放电参数优化。研究结果为我国石油行业应用电弧等离子技术提高油气勘探开发效率、降低作业成本提供借鉴和思路。
低矿化度注水提高砂岩储集层采收率的微观机理

低矿化度注水是一项前沿技术,因在碳酸盐岩和砂岩储集层中能提高驱油效果,目前受到广泛关注。本文梳理了砂岩储层低矿化度注水提高采收率的主要微观机理,即润湿性的改变、黏土的膨胀与运移、双电层的扩散等。低矿化度水的质量浓度、离子类型能改变多种黏土内部力平衡及黏土与原油之间的力平衡,造成双电层扩散,最终使黏土出现润湿性的改变以及膨胀运移的现象。低矿化度注水能提高大部分砂岩油藏的采收率。国内大部分砂岩油藏开发已进入中后期,进行低矿化度注水的微观机理研究对砂岩油藏开发有极大的指导意义。
海上X油田水平井智能分采管柱卡堵水潜力井筛选及应用效果分析

水平井高含水治理是水驱油田开发中后期面临的主要难题。海上X油田水平井高含水治理措施难度大、费用高,而智能分采管柱卡堵水技术由于其成本低、作业简单、风险小等特点,适合于海上油田进行水平井卡堵水试验。通过分析X油田油井完井方式、目前含水状况、累产油量、储层非均质性和见水时间等因素,确定出X油田“水淹”井剩余油潜力大小及工程条件可实施性,最终筛选出5口具备水平井智能分采管柱卡堵水潜力的试验备选井,并依据1口井的卡堵水实例进行实施效果分析,结果表明利用智能分采管柱进行大段“找水、堵水”现场应用效果较好,值得进一步推广应用,为后期油田“控水、增油”提供技术借鉴。
川西积液水平井井筒压力及液位预测

正确预测积液水平井井筒压力与液位是优选排液工艺、制定排液参数的技术关键。基于U型管原理,结合流体静力学与动力学方程,建立了积液水平井油管与油套环空压力平衡模型。模型中油管压降来源于液位以上流动气体与液位以下的两相流动,其两相流持液率基于漂移模型得到;油套环空压降则来源于液位以上的静气柱压力和液位以下的静液柱压力;油管与油套环空压力在井下连通点处相等;模型计算采用了先借助地面回声仪获得油套环空中的液位,再利用模型求解油管液位及压力的方法。川西气田什邡6-1HF水平井的模型预测压力与实际测压数据的误差为3.75%,表明该方法能够正确预测川西气田积液水平井的井筒压力与积液液位,且预测时效优于传统的测压方法。影响因素分析表明,油管液位通常高于环空液位,油套压差的减少能够间接反映油管积液量的减少,为类似油田的开发提供技术指导。
论齐成伟幂比方程作为致密油藏渗流本构方程

岩心渗流测试显示致密油藏渗流是低速非线性渗流,而描写低速非线性渗流本构关系的数学模型已有很多。对已有低速非线性渗流数学模型中引用率较高的姜瑞忠方程、黄延章方程和最新出现的幂比方程进行对比分析,发现:幂比方程为整体可微函数方程,优于两分段可微函数方程形式的姜瑞忠方程和黄延章方程;幂比方程令启动压力梯度似有实无,巧妙地调和了存在启动压力梯度和不存在启动压力梯度两种对立观点,使致密油藏渗流研究不再纠缠于有无启动压力梯度,而姜瑞忠方程和黄延章方程中存在备受争议的启动压力梯度项;幂比方程首次从岩心渗流测试所得数据点的平滑线上拐点的存在,揭示出中速近线性渗流的存在并成功对其描述,而姜瑞忠方程和黄延章方程不具备描述中速近线性渗流的能力。因此,齐成伟幂比方程可作为致密油藏渗流本构方程。