【摘 要】
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采用称重法对氧化硅纳米多孔材料在温湿环境中的水蒸气吸附规律进行了实验研究。在温度25℃,分别测定了不同孔隙率的材料在水蒸气相对蒸汽压为0.3～0.9范围内的吸附动力学曲线。分别采用Langmuir ,Freundlich ,Redlich-Peterson ,Fritz-Schlünder和BET多层吸附等温式对材料的吸附等温线进行拟合,提出了一种双指数衰减动力学吸附模型方程,并和准一级、准二级动
【机 构】
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西安交通大学,西安710049 航天材料工艺研究所,北京100076
【出 处】
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中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会
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采用称重法对氧化硅纳米多孔材料在温湿环境中的水蒸气吸附规律进行了实验研究。在温度25℃,分别测定了不同孔隙率的材料在水蒸气相对蒸汽压为0.3～0.9范围内的吸附动力学曲线。分别采用Langmuir ,Freundlich ,Redlich-Peterson ,Fritz-Schlünder和BET多层吸附等温式对材料的吸附等温线进行拟合,提出了一种双指数衰减动力学吸附模型方程,并和准一级、准二级动力学吸附模型分别对实验结果进行拟合。结果表明：Redlich-Peterson、Fritz-Schlünder吸附等温式和BET多层吸附模型的拟合相关系数R2较高；BET多层吸附模型与实际吸附情况较为接近,拟合参数可给出单层饱和吸附量和吸附层数,具有明显的物理意义；从BET多层吸附等温线还可以看出,材料吸附由单层到多层存在临界点；氧化硅纳米多孔材料对湿空气中的水蒸气的动态吸附过程可由准二级反应动力模型和双指数衰减模型来描述,相关系数R2在0.99以上,准二级动力学吸附模型在局部区域偏离实验数据,而双指数衰减模型在整个吸附过程中均能与实验数据拟合很好。
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使用代理模型替代高可信度工程模拟可以更快地分析可行设计，从而降低设计循环时间和代价。但是在基于复杂模拟的优化设计问题中，构造代理模型仍然需要大量的高可信度样本，其计算量仍然可能难以承受。一种可行的方法是采用变可信度代理模型，利用廉价数据来增强昂贵数据构造的代理模型的精度，但是传统的变可信度代理模型利用高、低可信度数据的比值或者差值，不能充分挖掘出低可信度数据中包含的信息。本文采用cokriging
本文采用准一维方法分析了超声速引射器内的流动过程，并根据亚声速气流在扩张段内减速增压流动的物理过程，对超声速引射器准一维方法中的混合室出口马赫数双解问题作了一些新的思考与探索，初步提出了混合室出口马赫数亚声速非稳定解域判据，并用文献提供的实验数据验证了该判据的有效性。
研究水驱前缘的特征对于研究水驱采收率具有重要的意义。分形维数可以对复杂曲线特征进行描述，并具有计算简单、物理意义明确、抗干扰能力强的特点。本文对计算水驱前缘的分形维数方法进行了研究。研究表明，可以得到水驱前缘稳定的分形维数，利用分形维数可以较为定量的描述驱替前缘形状的复杂程度，反映驱替前缘的稳定性，从而为研究水驱油采收率提供一个重要的方法。
裂缝型多孔介质中的平面径向渗流对于石油开采等领域具有重要的意义，其物理机理需要深入研究并进一步完善相关的理论模型。根据天然多孔介质的微结构的分形标度律，建立了含井孔裂缝型多孔介质平面径向渗流的分形模型，推导了裂隙度的径向分布函数和径向有效渗透率的解析表达式，详细讨论了有效渗透率和径向距离、分形维数、局域裂隙度的定量关系。该分形模型中没有经验常数，且每一项都具有确切的物理意义。
国际上目前注气的主要趋势是应用于低渗透油藏,方式主要是CO2混相驱。我国低渗油藏以陆上沉积为主,储量大且非均质性严重,油质较重粘度高一般不容易达到CO2混相。一些特低渗油藏由于渗透率低加之水敏或注不进水,注气是一种较好的补充能量方式,但由于主要是非混相驱,加之非均质性影响,注气很快突破,注气效果很差。混相驱一般要达到1PV后才会突破,降低成本的情况下提高驱油效率,降低混相压力是中国发展注CO2的关
相对渗透率曲线是编制开发方案及动态预测的重要实验资料和依据，长期以来由于裂缝-孔洞型碳酸盐储层无法取得有裂缝的代表性储层岩心，因此有代表性的相渗曲线便无法测取。本研究取得塔中1号油田无裂缝的地层实际岩心，为了保证能实现基岩和裂缝介质双重介质渗流，基岩渗透率一般大于0.1mD ，测试基岩的孔渗后，在此基础上进行造缝，采用特有的网状裂缝造缝技术，按照造缝后渗透率1、5、15、30、60mD造缝各3块进
在外部势差作用下，多孔介质中的输运过程具有一定的方向性。孔隙率相同条件下，孔隙(基质)通道的连通程度和方向对输运性能具有重要影响。本文在传统随机行走模型的基础上，依据物理现象相似性特点，提出了一种粒子在多孔介质通道中的“方向随机行走模型”。计算结果表明，新模型在表征分形多孔结构动态特性方面具有相当的优越性。
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钻井过程中，暂堵性堵漏技术能否成功的关键在于堵漏材料固相粒子能否短时间在近井筒附近的漏失通道内形成具有一定承压能力且渗透率近于为零的致密“封堵层”。固相粒子粒径与漏失通道尺寸匹配性好，则易在漏失通道狭窄处被阻卡，不再向地层深处运移，随着在狭窄处固相粒子阻卡沉积，其浓度增大，进而形成具有一定厚度的“封堵层”。封堵层渗透率的大小决定着其承受压差能力的封堵效果，钻井液滤液能否突破封堵层向地层深处滤失，进
以往碳酸盐岩储层应力敏感性研究多关注于基块和裂缝的情况,而对固相侵入后的裂缝应力敏感性鲜有研究。钻遇裂缝性储层易发生漏失性固相侵入损害,注水开发过程中注入水悬浮固相亦不可避免进入裂缝。固相颗粒在缝壁两侧形成类似井壁处的内外滤饼,将影响应力作用下的裂缝闭合行为。制备致密碳酸盐岩露头裂缝岩样,开展工作液动态损害评价实验,对比研究裂缝岩样和固相侵入裂缝岩样应力敏感性,并利用扫描电镜分析了缝面及固相侵入带