材料与化学工程

  • 钴基氧化物催化分解N2O的实验研究

    刘锐宇;刘云遏;迟姚玲;

    N_2O作为一种对环境破坏极大的温室气体,需要安全、稳定、高效的催化剂将其催化分解。通过棉线浸泡钴盐溶液晾干后焙烧的方法,采用不同钴源、不同硝酸钴浸渍液浓度和不同焙烧温度合成出钴基氧化物催化剂,并对上述催化剂样品进行XRD、BET和SEM表征,用固定床反应器考察了催化剂分解N_2O的性能。结果表明:催化剂的谱图上均出现归属于尖晶石结构Co_3O_4的特征衍射峰;催化剂比表面积均较小;催化剂颗粒有团聚,会影响催化剂的活性;钴源对催化剂催化性能影响最大,Co_3O_4(1.0 mol/L硝酸钴,700℃)在所有催化剂中催化活性最好,其中T_(10%)、T_(50%)和T_(90%)分别为352、413℃和489℃。

    2025年04期 v.33;No.114 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K]
  • 面向“双碳”目标的楠竹水热炭开发及其柴油去除性能研究

    李琴琴;黄河;李水清;王丽;肖围;冀德坤;丁康乐;

    以楠竹为原料,通过水热碳化技术制备水热炭,探究其对柴油污染物的吸附性能及影响因素。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对材料结构进行表征,结合单因素实验与响应面法优化吸附条件。结果表明:楠竹水热炭具有多孔结构和羟基(—OH)、羧基(—COOH)等含氧官能团,其吸附性能受投加量、柴油初始质量浓度、溶液pH和接触时间显著影响。单因素实验结果表明,当pH=4时吸附效果最佳,去除率达72.62%,吸附量为176.84 mg/g。响应面法优化确定最佳吸附条件为投加质量为0.09 g、柴油质量浓度为502 mg/L、pH为3.92、接触时间为120 min,此时实验吸附量为(189.73±0.79) mg/g,与模型预测值(193.75 mg/g)吻合度较高。

    2025年04期 v.33;No.114 7-12+20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K]

油气与储运工程

  • 不同海域的二氧化碳溶解度对比与溶解潜力分析

    刘锦伟;毛港涛;安振武;王凯;

    以世界主要海域为研究对象,应用PVTsim模拟软件对不同海域、不同深度的二氧化碳溶解度进行了研究,在此基础上定量评估了各海域的CO_2封存潜力。结果表明,各海域的CO_2溶解度均随海洋深度的增加呈增长趋势,压力影响显著。溶解度在500 m内增长较快,之后增长速度减缓,两个阶段都近似呈正相关关系。此外,中纬度温跃层不稳定,温度变化小,导致中纬度海域浅层溶解度相对偏低。经计算可得,海洋具有巨大的溶解二氧化碳潜力,各海域CO_2封存潜力与溶解度的深度变化趋势高度一致,均随水深增加。其中太平洋的二氧化碳封存潜力最大,大西洋的二氧化碳封存潜力次之,印度洋的二氧化碳封存潜力最低。若忽略其他物理化学与生态影响,仅按海洋CO_2溶解潜力计算,自工业革命以来累计的人为碳排放量理论上可完全被海洋吸收。

    2025年04期 v.33;No.114 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1407K]
  • 抽稠泵解堵管柱在稠油开采中的应用研究

    夏新跃;

    稠油上返抽稠泵井一般采用正注进行解堵,但其局限性表现在两方面:一是高压解堵存在一定井控风险;二是柱塞与油管内间隙阻力大造成解堵失败。针对现有正注解堵存在的问题,从井下管柱入手,优化柱塞与油管内部间隙,泵上3根油管内径由现有76 mm调整至100.3 mm,实现正注压力下降5.9倍,提高了解堵成功率,目前已在全厂稠油井推广使用。现场5口井对比结果表明:提高处理时效65 h,避免产量损失42 t,节约处理费用2.4万元,节约检泵费用135万元,同时降低了高压处理带来的井控风险,应用效果显著。

    2025年04期 v.33;No.114 21-23+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K]
  • 碳酸盐岩异常高压天然水驱气藏的水侵强度评价方法

    杨占伟;樊兴盛;钱琳琳;赵志明;刘骞;刘杰;

    鉴于碳酸盐岩气藏发生水侵时气相渗流能力降低、单井产能骤降、气藏采收率大幅降低、气藏废弃压力增大等问题,进行了天然水驱气藏的水侵强度评价方法研究。以AD碳酸盐岩异常高压边水气藏为研究对象,从天然水驱气藏的物质平衡方程出发,推导天然水驱气藏的压降方程,应用无因次视地层压力、水侵替换系数、水驱指数并结合行业标准,建立无因次压降图版及水侵替换系数、水驱指数与废弃相对视地层压力评价图版,结果表明:确定水驱活跃程度和地层水能量强弱,可准确评价碳酸盐岩异常高压天然水驱气藏的水侵强度。

    2025年04期 v.33;No.114 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 970K]
  • PCA和FA在岩性识别中的对比研究

    李文元;谭伟雄;张磊;

    针对基于元素录井数据识别碳酸盐岩时参数较多且现有方法所能识别岩性较少的问题,分别利用主成分分析(PCA)和因子分析(FA)对所选参数进行降维,然后基于降维结果分别建立碳酸盐岩岩性识别图版,并对图版进行应用分析。结果表明,主成分分析和因子分析均可用于元素录井数据降维,因子分析主要优势在于分析原始变量内在隐藏关系,从而基于因子变化趋势进行潜山卡层及地层划分,但降维后得出的岩性识别图版不理想,而基于主成分分析的碳酸盐岩识别图版可以很好地区分7种岩性。2种方法的现场应用结果表明,基于主成分分析的岩性识别图版岩性识别效果良好,符合率为91%;基于因子分析的曲线趋势进行潜山卡层和地层分层效果良好,准确率100%。

    2025年04期 v.33;No.114 30-35+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1305K]
  • 大位移井钻井半定量风险评价方法研究及应用

    王赞;万圣良;陈立强;于长广;吴占民;沈德新;

    针对大位移井钻井作业难度大、风险高的特点,以风险矩阵法为基本框架,首先通过辨识大位移井钻井作业风险;然后分析风险发生概率与可能产生的事故后果,利用二维表格对风险进行半定量分析;最后综合评估风险因素发生后果的严重度及危险分级结果,并制定相应的控制措施使作业过程中的危险因素处于低风险范围。结果表明,该方法在渤海油田大位移井设计中得到成功应用,创造了渤海油田大位移井水垂比4.03的作业纪录,从而为后续大位移井钻井风险管理决策提供了技术参考。

    2025年04期 v.33;No.114 36-40+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K]
  • 基于双向递归神经网络模型的产量预测方法研究

    梁潇;

    为了解决传统递减曲线法对单井进行产量预测过程中无法考虑数据波动性、给出的结果为平均预测结果及对油田未来开发方案设计、综合调整等难以提供准确指导的问题。以海上水驱复杂河流相稠油油田Q油田为研究对象,应用引入注意力机制的CNN-BiGRU模型对Q油田底水定向井、底水水平井、边水定向井、边水水平井四类油井开展产量预测与分析。与提到的包括传统递减曲线法在内的4种预测模型相比,引入注意力机制的CNN-BiGRU模型预测模型结果均方误差根、平均绝对百分比误差和平均绝对误差均为最低,预测结果更加接近实际水驱油藏单井产油量数据。

    2025年04期 v.33;No.114 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K]

信息与控制工程

  • 基于极限学习机的光储充电站容量配置方法

    马杰;郭勇;皇甫霄文;

    光储充电站的容量配置需综合考虑光伏发电波动性、储能系统效率及充电需求动态变化,传统方法依赖复杂模型且计算成本高。提出了一种基于极限学习机的光储充电站容量配置方法,通过随机权重初始化与解析求解输出层权重,同时结合灰狼优化算法与机会约束条件,该方法在保证配置精度的同时,将系统年净收益提升10.5%,电压波动降低至0.049 p.u.。基于2021年河南某地区全年光伏数据进行验证仿真实验。结果表明,所构建模型的计算效率与多目标优化能力显著优于NSGA-Ⅱ等传统算法,为光储充电站的智能化设计提供可靠工具。

    2025年04期 v.33;No.114 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1157K]

环境与安全工程

  • 基于Bow-tie与BN的建筑工地起重机械作业风险评估模型

    康健;黄舒月;米博文;尤雅楠;周平;

    提出基于安全屏障模型的起重机械作业风险分析方法。从“人-机-管”维度系统识别风险因素,构建评价指标体系;运用熵权法确定指标权重并排序,结合贝叶斯网络构建因果关系网络,实现事故发生频率的量化计算与预测,并验证了该方法的有效性。研究结果表明:人的因素对起重作业风险影响最为显著,重要度达31.2%,作业人员缺乏资质时,事故发生频率等级将从Ⅰ级提升至Ⅲ级。

    2025年04期 v.33;No.114 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1746K]

应用数学与物理

  • 利用液体表面波驻波测量液体表面张力系数

    赵曼;李东临;谭恩忠;

    由液体表面波频散关系的理论公式得到表面张力与表面波波长的函数关系式。根据理论关系式,设计并制作了表面波驻波实验仪,利用驻波稳定性的特点测量波长、频率等物理量,从而计算出液体的表面张力系数。根据测量结果对比分析了实验中影响测量准确性的有关因素,指出重力与信号频率(波长)对测量结果的影响。结果表明:本实验设计思路综合性较强、角度新颖、实验装置简单、操作方便,为测量液体表面张力系数提供了较为创新的思路和方法。

    2025年04期 v.33;No.114 63-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K]

教学与管理

  • 基于PDCA循环理论的普通高校二级学院教学档案管理工作研究

    倪方昳;

    高校二级学院教学档案资料记录着学院及院内各专业学科发展历史以及学生在校学习成果,为学院本科教育教学审核评估、工程教育专业认证等工作提供全周期动态监测与数据分析支撑。以普通高校二级学院教学办公室、教研室为研究对象,运用PDCA循环理论建立教学办公室与教研室双循环的二级学院教学档案管理模式。结果表明:与传统的管理模式相比,学院教学档案管理工作水平得到提高,基本适应学院教学发展的需要,为教师和学院发展提供更好的服务。

    2025年04期 v.33;No.114 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 839K]
  • “美育浸润”下工科高校化学之美课程实践研究

    王萍;王荣霞;饶红华;刘姗姗;

    为了顺应教育部“美育浸润”目标下新工科人才培养需求,促进专业教育与美育的深度融合,开设了“化学之美”跨学科美育课程,并针对化学与中华美学元素联系较少的问题进行了探索与研究。通过引导学生解析化学领域蕴含的中华美学精神内涵,有效地提升了学生对化学领域中华美学精神的感知力,丰富了学生的化学学科审美素养。实践结果表明,该教学模式下学生学习效果良好、课程评价优良,可以为其他课程美育提供实践参考。

    2025年04期 v.33;No.114 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1066K]