基于分形与核磁共振测井的储层孔隙结构表征与分类

基于核磁共振测井与分形理论,对鄂尔多斯盆地彭阳地区长8储层孔隙结构多重分形特征进行了分析.根据核磁共振实验反映的岩石孔隙结构差异,将研究区岩石孔隙结构类型分为大孔占优、中孔占优、小孔占优3类;针对岩石不同类型孔隙结构的核磁共振T2谱计算奇异强度α、多重分形维数Dq、多重分形谱f(α)等多重分形参数,探索了孔隙结构类型与多重分形参数之间的关系.研究表明,核磁共振T2谱多重分形参数与孔隙结构类型有关,可用多重分形参数划分孔隙结构类型.利用该方法对核磁共振测井数据进行处理,基于多重分形维数图像和多重分形谱宽对不同类型孔隙结构进行可视化和定量化表征,实际应用效果较好,表明核磁共振T2谱具有多重分形特征,利用核磁共振T2谱多重分形参数能够较好地评价不同井段孔隙结构类型.     

Ti-Mg聚乙烯催化剂的制备及其分形形态的研究

应用分形理论研究了Ｔｉ－ Ｍｇ 负载型聚乙烯催化剂的形态。采用改进的盒子维法对扫描电镜照片进行分析计算,得到了催化剂及其聚合物的表面分维值。探讨了催化剂制备反应时间、反应温度及搅拌速率对催化剂表面形态的影响,以及催化剂分维值对聚合活性及其聚合产品形态的影响。结果表明,随着反应时间的延长和反应温度及搅拌速率的提高,催化剂表面的粗糙无规则度随之增加,聚合活性有所提高。而过低或过高的催化剂初始分维值对聚合物的形态都将产生不利的影响,因此在工业应用中催化剂分维值应选取一最佳范围。     

基于多重分形的转子故障信号特征研究

针对转子振动信号非线性较强的特性,将多重分形理论引入到转子振动故障信号的特征提取与识别当中,系统介绍了小波变换模极大值求取多重分形谱及其参数的方法,且对该方法进行了改进,消除了振动噪声信号对多重分形计算过程的干扰,提高了计算结果的准确度;同时,提出了广义维数偏差因子的概念。通过试验证明,将多重分形谱参数与广义维数偏差因子相结合,可以实现转子正常振动信号、不对中故障振动信号以及不平衡故障振动信号的分离。研究内容为旋转机械转子部件的状态监测与故障诊断提供了一种新的方法。     

测井曲线的多重分形分析方法研究

单一分形在测井解释方面已有许多应用.多重分形分析可以计算出包括单一分形分维数在内的多重分形谱,对测井曲线进行分析时,多重分形分析可以提供比单一分形分析更多的信息.在研究测井曲线多重分形分析的数学原理基础上,研究了计算测井曲线多重分形谱的算法.该算法由FORTRAN语言实现.通过对实际测井资料的处理分析,发现多重分形谱在描述地层非均质性方面具有比较好的效果.测井曲线的多重分形分析方法对于复杂地层的研究具有一定的现实意义.     

断裂体系多重分形谱特征及其应用

在对松辽盆地北部齐家－古龙地区泥岩裂缝油藏形成机理进行研究的基础上,应用多重分形理论计算了该区Ｔ２反射层在不同区域内断裂体系的多重形谱ｆ（ａ）。通过对各区断裂体系多重分形谱特征的分析,发现多重分形谱ｆ（ａ）和ａ高值区与泥炭裂缝油藏分布存在较好的对应关系。     

齿轮箱故障诊断的多重分形方法研究

齿轮箱的信号多是非平稳、非线性的,尤其当齿轮发生故障时其非线性特性更加突出,因此齿轮箱的故障诊断一直是诊断领域的研究重点。多重分形方法对设备的不均匀性反应敏感,能够定量地描述设备的动态特性。文中提出通过广义维数和多重分形谱从多重角度对齿轮箱信号进行诊断,在齿轮减速箱实验平台模拟了齿轮裂纹、剥落及断齿故障,通过多重分形方法可以得到准确的诊断结果。     

利用分形理论评价潜山裂缝型油藏油井产量变化特征

以渤海海域JZ25-1S油田为例,利用分形理论评价了潜山裂缝型油藏油井产量的时间序列变化特征,建立了分形维数与产出流体类型、生产井型及不同工作制度的关系,结果表明:油井产量具有很好的分形特征,分形维数与产出流体类型基本无关;同一井组内,水平井生产的分形维数高于定向井;同一口井不同工作制度生产对应油井产量的分形维数不同,随着油嘴或泵频率逐步增大,对应的分形维数逐步减小。通过研究油井产量的分形维数可以用间接表征裂缝型油藏储层裂缝发育程度,而且油井产量的分形维数越大,储层的裂缝越发育,油井采油指数递减幅度也越小。     

利用分形维数研究储层的孔隙结构特征

以分形理论为基础,结合压汞测试资料,计算了鄂尔多斯盆地东-韩地区延长组长2段储层孔隙结构的分形维数。结果表明,储层孔隙空间存在单一分形和多重分形的现象,中孔隙的分形维数大于小孔隙的分形维数,中孔隙的均匀程度差于小孔隙。分形维数与孔隙结构参数呈微弱的正相关性,分形维数越大,孔隙分布的非均质性越强。     

低阶煤储层微观孔隙结构的分形模型评价

以准噶尔盆地南缘低阶煤储层为研究对象,在压汞实验基础上,应用3种分形理论模型,对低阶煤储层孔隙结构的非均质性进行了定量表征和对比研究。3种理论模型的分形维数D与D_m、D_s之间没有明显的相关性,且与煤岩储层的孔隙连通性之间相关性也较小。但随着经典几何学模型的分形维数D_m增大,热力学模型的分形维数D_s有增加的趋势,且随着D_m与D_s的增加,其煤岩储层微小孔的连通性也明显优于中大孔。不同分形模型的分形维数对低阶煤储层的地质意义不同,多孔介质分形模型的分形维数(D)主要表征低阶煤储层大尺度孔隙对于孔隙体积变化的影响,但没有揭示分形维数与煤储层物性的变化规律;经典几何学分形模型的分形维数(D_m)主要表征低阶煤储层孔隙空间变化的特征,煤储层的孔容随着分形维数(D_m)的增加而减小;热力学分形模型的分形维数(D_s)则主要表征低阶煤储层孔隙表面的粗糙程度,随着分形维数(D_s)增加,孔隙表面张力增大,孔隙表面的粗糙程度也就越大。低阶煤储层的孔隙度与渗透率都较低,连通性相对较好的微小孔增加连通孔隙的体积,根据不同分形模型的分形维数所反映的地质意义,可以按照不同渗透率范围,用不同的分形模型来表征低阶煤储层渗透率的变化规律,为低阶煤的煤层气开采与有效渗透率的预测提供地质依据。     

应用分形和多重分形几何学模拟地震小断层

油藏描述中的一个重要问题是对未被地震技术确定出来的断层进行预测。这些断层能够破坏流动单元的连续性，也可能是水平钻井的潜在目的层，描述这些断层分布的方法之一是随机模拟。本文介绍了一种用分形和多重分形概念来模拟地下小断层的数量，长度，排列方向和空间分布的技术。这种方法是利用断层的分形性质来确定它们真实的长度分布，断层是以多重分形谱表征的，而不只是以单一的分数维来表征。所绘制的地震断层图的多重分形分布是     

小角X射线散射表征BCE催化剂孔隙结构的研究

应用小角X射线散射(SAXS)法研究了BCE催化剂的孔隙结构,分别对催化剂散射曲线进行了形态定性分析、Porod分析和分形分析。分析结果表明,催化剂散射强度是由催化剂颗粒外表面界面和颗粒内部孔隙联合产生的,前者产生的散射强度遵守Porod的q-4规则(q为散射矢量的模量);采用Porod模型计算催化剂的比表面积时发现,SAXS法得到的催化剂比表面积比BET法测得的结果大,这是由于SAXS法不仅可测得催化剂开孔孔隙的结构还可测得闭孔孔隙的结构;分形分析结果表明,催化剂的孔隙空间分布呈质量分形或表面分形的特征,且Porod指数能与催化剂颗粒形态形成一定关联,Porod指数越大的催化剂颗粒形态越好。     

MgCl_2-SiO_2复合载体型Ziegler-Natta乙烯聚合催化剂

采用相同的制备工艺,制备了4种不同SiO2加入量的MgCl2-SiO2复合载体型Ziegler-Natta催化剂,考察了SiO2加入量对催化剂的形态、结构及其催化乙烯聚合性能的影响;并用BET,SEM,XRD等方法对催化剂的形态和物性进行了表征。实验结果表明,加入SiO2可以改善催化剂的颗粒形态和均匀程度;随SiO2加入量的增加,催化剂活性降低,聚乙烯的堆密度和熔体流动指数呈先增大后趋于平稳的趋势;当m(SiO2)∶m(MgCl2)=5.0时,催化剂的形态和性能较好,聚乙烯的堆密度为0.35g/cm3,熔体流动指数(10min)为0.12g,粒径为75～750μm的颗粒的质量分数为98.67%。     

硅胶负载磷钨酸催化正丁醇和乙酸液相酯化反应

以硅胶为载体,用浸渍法制备了一系列不同负载量的磷钨酸催化剂,通过X射线衍射、低温N2物理吸附、程序升温氨脱附以及Hammett指示剂法表征了催化剂的物化性质,并考察了催化剂在乙酸与正丁醇液相酯化反应中的催化性能。结果表明,通过控制杂多酸负载量,可有效调整催化剂的表面性质、酸性及酯化反应性能;酯化反应结果与催化剂酸量、比表面积及磷钨酸在载体表面分散状况有直接关系。磷钨酸负载量为40%时,反应物的转化率及酯的产率均明显高于纯磷钨酸催化剂的结果。在反应温度为395K、催化剂在反应体系中的质量分数为3.5%、反应时间为120min的条件下,正丁醇转化率达89.8%,乙酸丁酯选择性为100%。     

超细CeO_2/ZnO催化剂的分形特征及催化性能

以均匀沉淀法制备了超细CeO2/ZnO催化剂,用固定床反应器测试了其对甲烷、二氧化碳氧化偶联反应的催化性能及使用寿命,使用隧道扫描电子显微镜对其亚微观结构进行观察和拍照,应用盒子维法计算出该催化剂的分维数,并分析了分维数与催化性能的关系。结果显示,在一定范围内,分维数较大,则其催化活性较高,但选择性并无规律性变化。分维数可以较真实地表征催化剂表面的几何特性,而不能全面反映其它表面特性。     

SiCl_4、PPh_3促进的TiCl_4/Ni(acac)_2复合催化剂的乙烯聚合研究

制备了SiCl4、PPh3促进的MgCl2 -SiO2 -ZnCl2 为载体 ,TiCl4/Ni(acac) 2 为主催化剂的A、B型乙烯聚合高效催化剂。研究了SiCl4、PPh3对乙烯气相聚合的影响 ,发现SiCl4能大幅度提高催化效率 ,PPh3使催化效率出现峰值。用DSC、IR、1 3CNMR对聚合产物进行结构性能的分析和表征。结果表明 ,TiCl4/Ni(acac) 2 组成的复合催化剂较单一Ti系催化剂的聚合产物熔点、结晶度、密度、相对分子质量明显降低。添加PPh3的B型催化剂获得了支化度为 3～ 5的支化聚乙烯 ,表明B型催化剂具有一定的低聚和原位共聚功能。     

化学镀法制备Pd负载型碳二馏分选择加氢催化剂及其催化性能

以Al2O3为载体,采用特殊的化学镀法制备了Pd负载型碳二馏分选择加氢催化剂。对催化剂表面进行X射线光电子能谱和扫描电子显微镜表征显示,活性组分Pd在催化剂表面以单质形式存在,在碳二馏分加氢反应前无须高温焙烧和还原,且Pd富集分布在催化剂表面壳层的10～20μm之间,与浸渍法制备的Pd负载型催化剂相比,Pd层更薄,有利于提高Pd的利用率。在气态空速15000h-1、氢气与乙炔摩尔比1.5、反应温度130℃的条件下,以碳二馏分选择加氢反应考察了催化剂的性能,评价结果表明,以化学镀法制备的HXD10催化剂的性能大大优于浸渍法制备的SAM20催化剂(两种催化剂中Pd质量分数均为0.035%),HXD催化剂上乙炔转化率和乙烯选择性分别达到91%和83%。     

改性凹凸棒土负载Ni-B合金催化剂的制备及其顺酐选择加氢制γ-丁内酯反应研究

 以硫酸改性凹凸棒土为催化剂载体,利用化学还原法制备了一系列Ni-B/PAL-X非晶态合金催化剂,并作了XRD、TEM、XPS和BET表征;考察了催化剂制备和反应条件对顺酐选择加氢制γ-丁内酯反应的影响。实验结果表明：Ni-B/PAL-8催化剂上,当反应压力为3MPa、反应温度200℃、反应时间2h时,顺酐的转化率达到了100%,γ-丁内酯的收率达到了97.1%;经过硫酸改性后的凹凸棒土载体的棒状,针状结构以及其较高的比表面积是Ni-B/PAL-8催化剂顺酐选择加氢制γ-丁内酯高活性的主要因素。     

负载型二(2-乙酰基-1-萘酚氧基)二氯化钒催化剂的制备及其催化乙烯聚合反应

分别以活性MgCl2和无水MgCl2为载体,采用浸渍法制备了负载型二(2-乙酰基-1-萘酚氧基)二氯化钒催化剂(简称负载型催化剂),并采用元素分析、红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、核磁共振和氮吸附静态容量法等手段对载体和负载型催化剂的结构进行了表征。表征结果显示,采用浸渍法制备的负载型催化剂没有改变催化活性组分的化学结构。研究负载型催化剂对乙烯聚合的性能时发现,负载型催化剂比二(2-乙酰基-1-萘酚氧基)二氯化钒均相催化剂的活性提高约一倍,所得聚乙烯的黏均相对分子质量增大;以活性MgCl2为载体的负载型催化剂的活性高。聚合动力学研究表明,负载型催化剂活性中心的稳定性好于二(2-乙酰基-1-萘酚氧基)二氯化钒均相催化剂,负载型催化剂活性中心的衰减速率较慢。     

噻吩加氢脱硫反应中NiMo催化剂的研究

采用连续流动微反装置,考察了催化剂载体、载体焙烧温度、催化剂制备方法及催化剂中Ni/Mo配比对NiMo催化剂催化噻吩加氢脱硫反应性能的影响,并用BET,XRD和TPR对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂载体影响催化剂的性能,对于无Ni助剂的催化剂,负载在TiO2载体上的Mo催化剂活性高于负载在ZrO2上的催化剂,而助剂Ni的添加改变了活性顺序,使负载在TiO2载体上的NiMo催化剂活性低于负载在ZrO2上的催化剂;催化剂制备方法影响催化剂的性能,以共浸法制备的催化剂表现出高的催化活性;Ni/Mo配比影响催化剂的性能,当Ni/Mo摩尔比为0 6时,催化剂具有最高活性。