基于岩石薄片图像的海陆过渡相页岩纹层识别方法及应用

岩石薄片图像是识别页岩纹层最直接、有效的手段之一。常规方法利用图像色彩分割技术识别页岩纹层，应用于纹层形态复杂多样的海陆过渡相页岩时，识别效果依赖于图像的局部特征，且受纹层形态影响大。针对上述问题，运用二维离散傅立叶变换将岩石薄片图像转换为频域图像，并结合主成分分析技术提取频域图像特征，建立页岩纹层结构发育程度的表征参数，从而提出了一种海陆过渡相页岩纹层结构识别方法。将该方法应用于研究区目的层段的岩石薄片图像分析中，应用结果表明：该方法相比常规方法更适用于复杂多样的海陆过渡相页岩地层，纹层识别符合率达到90%以上。该方法可为页岩结构分析和各向异性评价等工作提供有力支持。     

陆相页岩储集层岩石力学特性及能量演化特征

以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组陆相页岩储集层为研究对象，岩性分别为白云岩、泥质白云岩、白云质泥岩、白云质粉砂岩和粉砂岩，通过室内力学实验，研究了陆相页岩储集层岩石力学特性及能量演化规律。结果表明，陆相页岩储集层不同岩性岩石力学特性存在较明显差异，白云岩、白云质粉砂岩、粉砂岩、泥质白云岩和白云质泥岩的抗压强度分别为112.09 MPa、98.20 MPa、85.98 MPa、81.28 MPa和58.30 MPa；随着围压增大，陆相页岩储集层岩石脆性减弱，延性增强；陆相页岩储集层不同岩性岩样在峰值强度处的能量大小不同，反映不同岩性岩样间存在较强的非均质性，此外，三轴压缩条件下，相同岩性岩石弹性能、耗散能和总能量都大于单轴压缩条件。     

基于热平衡理论的钒氮合金推板炉节能途径分析

为进一步提高钒氮合金推板炉的热能利用效率，以四川某厂49 m钒氮合金推板炉为计算模型，对其进行热平衡计算及节能途径分析。结果表明：物化反应热量支出和排气散热占比最多，分别占31.95%和31.84%；通过节能途径分析，建议钒氮生产厂家将排胶段排气温度、合理利用窑炉尾部余热作为提高热能利用效率的有效途径。     

周期性轻质多孔结构在能量吸收和振动方面的研究进展EI北大核心CSCD

周期性多孔结构以其轻质、高强等优异的力学性能和减振、能量吸收等多功能特性引发诸多学者越来越多的关注。该研究对近年来周期性超轻多孔结构及其填充混杂复合结构在能量吸收和振动性能方面的研究情况进行了综述。首先,概述了超轻多孔结构在减振和抗冲击性能方面优势明显的胞元及结构形式;其次,对于能量吸收方面,重点从准静态载荷、冲击载荷和应用三个角度评述了研究成果;然后,针对振动特性,介绍了振动分析、减振隔振和振动特性应用方面的研究工作;最后,展望其后续的发展方向,包括基于增材制造的多孔结构的动态力学模型研究、超轻多孔结构的疲劳及损伤容限性能研究、多孔结构在多场及多种载荷下动态力学性能研究、面向吸能和减振的多孔结构胞元设计和填充材料组集优化方法、面向工程应用的多孔结构材料功能一体化设计等。     

碳中和目标下推动绿色甲醇发展的必要性分析

目前我国甲醇产能接近9800万吨、产量8000万吨，表观消费量约占世界总量的60%，自给率达90%以上，但以煤为主天然气和焦炉气为辅的原料格局导致甲醇生产每年产生2亿吨CO₂排放。文章指出：在碳中和背景下，随着以电力领域为代表的烟气CO₂捕集工作的深入开展、绿电装机规模的不断增加，将有越来越多的CO₂和绿电以产品形式存在，捕集1t CO₂的综合成本达到300元左右。在该成本边界下，如不能将捕集获得的CO₂进行资源化利用带来效益，将会对双碳目标的达成带来不利影响，因此如何对CO₂进行转化利用成为研究热点，将CO₂加氢合成绿色甲醇则是一个很好的解决方案，并且相关研究和工业开发也逐渐掀起热潮。本文从政策驱动、工艺优势、降碳效应、绿电及CO₂转化消纳、市场需求、甲醇产业升级6个方面进行了分析，认为发展绿色甲醇是实现碳中和目标重要且必要的举措之一。     

致密砂岩地层气体钻井井眼稳定性试验研究

为明确气体钻井过程中致密砂岩地层井壁失稳的机理，基于能量耗散原理，利用三轴压缩试验，研究了气体钻井中致密砂岩地层井壁失稳的机理。通过分析三轴压缩试验结果得知：砂岩的能量演化可分为弹性能稳定聚集阶段、耗散能缓慢聚集阶段、弹性能释放且耗散能快速聚集阶段；随着围压降低，破坏砂岩结构所需耗散能峰值极限呈指数下降，而弹性储能峰值极限呈线性下降。随着加载速率增大，破坏砂岩结构所需耗散能先减小后增大，存在临界加载速率；砂岩耗散能转化速率与围压和加载速率呈正相关，较高的砂岩耗散能转化速率引起黏聚力弱化、摩擦强化。气体钻井速度过快将引起井壁失稳区域增大，而且在钻遇高压地层时更严重，因此，适当地降低钻井速度，给予地层充分泄压时间，有利于气体钻井过程中保持井壁的稳定性。研究结果对于优化气体钻井速度具有重要作用。     

页岩气储层自吸–水化损伤–离子扩散相关性试验研究

压裂液与页岩气储层接触后，诱发自吸、水化损伤及离子扩散等水岩反应，导致压裂液返排率低、矿化度高，对压裂改造效果与页岩气产出均有显著影响。目前对上述水岩反应已经开展了针对性研究，但自吸、水化损伤及离子扩散同步产生，对三者之间相关性的研究较缺乏，难以准确认识压裂液与页岩的相互作用，不利于压裂优化设计。为此，立足于室内试验手段，明确了不同条件下的页岩自吸、水化损伤及离子扩散规律及影响因素，系统分析了页岩自吸、水化损伤及离子扩散之间的定量相关性以及相互作用机制。研究结果显示：自吸、水化损伤及离子扩散具有同步响应特征，均在自吸前期发展显著，后续逐渐趋于稳定；自吸与水化损伤相互促进，使页岩吸水量增大；随页岩吸水量增大，离子扩散程度加剧，更多盐离子扩散进入压裂液，使压裂液活度降低，减弱页岩自吸与水化程度。研究成果深化了对压裂液与页岩相互作用的认识，为实现页岩气储层高效水力压裂改造提供了理论支撑。     

微波热解技术制备的生物炭在废水处理应用的研究进展

水体污染是当今重大的环境问题，吸附法是一种清洁高效的废水处理方法，生物炭因具有良好的吸附能力常被作为吸附剂进行应用。生物炭制备技术有多种，其中微波热解技术因效率高、原料受热均匀、成炭率高、制得的生物炭比表面积大、官能团丰富而被应用。通过介绍微波热解生物炭的制备方法，探讨了微波热解温度、微波功率及停留时间等参数对生物炭制备和吸附的影响，总结了微波热解生物炭对废水中重金属、有机污染物和染料污染物的处理研究现状，阐明了微波热解生物炭所具备的优势，并对其在水中污染物去除的后续研究及推广应用进行了展望，以期为废水处理的研究应用提供思路。     

砂砾岩储集层水力压裂裂缝扩展规律与可压性评价

为探究准噶尔盆地二叠系乌尔禾组砂砾岩储集层水力压裂裂缝扩展延伸规律，采用真实破裂过程分析软件，研究砾石特征、地应力等因素对裂缝扩展的影响。根据数值模拟，研究不同条件下裂缝的扩展过程，描述岩石裂缝演化及形态，建立砂砾岩储集层可压裂性的评价模型。结果表明：乌尔禾组砾石强度和基质强度差异较大，砾石强度为216.62～2 032.64 MPa，是基质强度的2～4倍，砾岩岩石力学特性差异明显；砾石含量较小时，裂缝扩展主要受主应力的影响；砾石粒径较小时，裂缝扩展方式主要为绕砾；随着粒径增大或砾石含量增加，砾石对裂缝的抑制和屏蔽作用明显，裂缝延伸距离减小；砾石强度与基质强度差异越大，裂缝遇砾石受阻越强，扩展方式越易由穿砾变为绕砾，降低了裂缝延伸距离。运用灰色关联法和层次分析法，综合考虑砾石特征、水平地应力差等因素，建立了砂砾岩储集层可压裂性评价系数计算模型，无因次压裂裂缝面积和米采液指数与可压裂性评价系数呈正相关关系。     

基于邻点融合方法的碳酸盐岩孔隙结构统计模型及其声学响应特性

全球油气资源已探明储量中，碳酸盐岩油气藏储量约占50%、产量占60%以上，是油气增储上产的重要对象，但碳酸盐岩孔隙结构复杂，非均质性较强，采用以往的孔隙结构模型得到的声学响应模拟结果通常与实验结果存在较大差异。为此，在碳酸盐岩岩心CT扫描实验的基础上，研究了岩心的孔隙结构特征和分布规律，明确了岩心中孔、洞和裂缝的数量、所占面积分数、长宽比均值以及孔隙中心坐标均值和协方差矩阵，并采用邻点融合方法建立了具有不同尺度的碳酸盐岩二维孔隙结构统计模型；对重建模型的声波波场进行了有限差分数值模拟，并将多个重建模型的声波速度均值与原始模型的声波速度作了对比分析。研究结果表明：(1)同一岩心不同角度纵向切片的孔隙结构和声波速度差异非常大；(2)孔隙度和孔隙数量对声波速度的影响很小，声波速度主要受孔隙分布位置的影响；(3)多个重建模型的声波速度均值与原始模型的声波速度值吻合较好。结论认为，可将声波速度最大值对应的CT纵向切片的孔隙结构参数作为二维孔隙结构统计模型构建的基础，采用孔隙中心坐标均值和协方差矩阵来表征孔隙的分布位置，基于邻点融合方法来建立具有不同尺度的碳酸盐岩二维孔隙结构统计模型，对碳酸盐岩储...