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期刊信息/Journal information
中国石油大学学报（自然科学版）
中国石油大学学报（自然科学版）

陈淑娴

双月刊

1673-5005

Journal@upc.edu.cn

0546-8392495 86983262

257061

山东省东营市北二路271号

中国石油大学学报（自然科学版）/Journal Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是以石油工业学科为办刊特色的自然科学综合性学术期刊，主要报道中国石油大学教师和其他石油科技工作者的学术研究成果。
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收录年代

    海浪背景下舰船尾流感应磁场特性

    魏宝君陈涛刘健李静...
    104-114页
    查看更多>>摘要：基于麦克斯韦方程组以及海浪和尾流的速度场表达式得到无限深海水中海浪背景下舰船尾流感应电磁场的表达式,根据分界面处感应电磁场的连续性条件确定表达式中的待定系数.利用所得到的表达式分析无限深海水中尾流感应磁场、海浪感应磁场和海浪背景下舰船尾流感应磁场的特性.结果表明:舰船尾流感应磁场各分量的幅度在靠近海面的海水中均存在极大值点,且这些极大值点的数值和对应的海水深度均随船速的增大而增加;在海水中某一深度处舰船尾流感应磁场主要集中分布在一个"V"形平面区域内,且船速越大,"V"形区域内感应磁场周期性振荡的幅度越大,沿尾流运动方向振荡的空间间隔越大;海浪对舰船尾流感应磁场z分量的影响大于对x分量的影响.风向对尾流感应磁场的影响存在周期为π的周期性;当风速小于船速时,海浪对舰船尾流感应磁场的影响较弱,在"V"形区域内尾流感应磁场占主导作用;当风速继续增加时,海水中海浪感应磁场的强度显著增大,对尾流感应磁场的影响明显增强,在"V"形区域内尾流感应磁场逐渐被海浪感应磁场所覆盖;与风速变化所产生的影响差异比较明显相比,风向变化对尾流感应磁场影响的差别相对要小.

    舰船尾流海浪感应磁场三维海水运动

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    基于井下X射线源的密度测井仪器参数优化设计

    张泉滢刘国斌袁超田立立...
    115-123页
    查看更多>>摘要：基于实际井下X射线源参数,利用数值模拟方法研究Cs137 源和X射线源密度测井在能谱、密度灵敏度和精度方面的差异;并对X射线源密度测井的能窗、屏蔽体和探测器等参数进行优化,提出一种四探测器密度探测系统方案.结果表明:X射线源密度测量能窗应选取0.12～0.35 MeV;仪器结构无需增加纵向屏蔽体;为了满足密度测井需求,近探测器源距应大于12.0 cm,远探测器源距应设置在29～55.5 cm;通过四探测器密度探测系统方案可以使X射线密度测井兼顾纵向分辨率、探测深度、密度灵敏度和精度等方面的优势,更加适合复杂储层评价;研究可以为X射线源密度测井仪器研发提供硬件参数指导.

    密度测井X射线源参数优化密度精度密度灵敏度

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    基于定切深和状态依赖时滞的共振冲击钻井系统动力学特性

    李思琪陈卓李杉李玮...
    124-132页
    查看更多>>摘要：为了研究共振冲击钻井系统的动力学特性,综合考虑钻柱的轴向动-静载复合冲击以及轴向冲击-周向扭转耦合运动,分别建立基于定切深方法和状态依赖时滞方法的钻进系统动力学模型.通过杜哈梅积分、四阶龙格-库塔方法对动力学模型求解,分析轴向简谐动载的频率和幅值对共振钻井系统动力学特性的影响;最后,基于数值求解结果和箱线图方法,对比分析两种钻进系统动力学模型特性差异.结果表明:在给定的初始条件下,当简谐动载频率从 25 Hz提高到100 Hz时,钻进系统轴向方向的跳钻现象和扭转方向的黏滑效应明显减弱;当简谐动载幅值从 30 kN提高到 60 kN时,钻进系统轴向方向钻头跳钻现象频发,扭转方向黏滑效应加剧;在相同初始条件和简谐动载激励下,两种模型得到的动力学特性响应曲线无论是形状还是频率均存在差异,采用状态依赖时滞模型计算得到的数据点更加集中,更接近实际钻井工况;高频低幅的简谐动载能改善共振冲击钻井系统动力学特性,从而提高钻进效率.

    共振冲击钻井系统动力学特性定切深状态依赖时滞箱线图

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    疏松砂岩稠油油藏防砂介质的原油-地层砂协同复合堵塞机制与规律

    董长银刘洪刚韩耀图李进...
    133-141页
    查看更多>>摘要：针对稠油出砂井防砂介质堵塞问题,使用稠油与水混合液携带地层砂,开展单向驱替流动、热采交变吞吐流动两种模式下的挡砂堵塞驱替模拟试验,揭示不同条件下割缝、绕丝、复合滤网和砾石层等多类型防砂介质的稠油-地层砂协同堵塞机制与规律,根据堵塞机制和定量关系,构建稠油-地层砂对防砂介质堵塞程度和动态产能预测模型.结果表明:高黏度稠油对防砂层多孔介质具有明显堵塞作用,渗透率损伤可高达 70%;稠油防砂井中,存在稠油和地层砂对防砂介质的协同堵塞机制,稠油以束缚油的形式占据介质空间,加剧内部分选桥架堵塞,最终造成 90%以上渗透率损害,但同时挡砂效果得到提升;热采蒸汽交变吞吐生产方式对稠油-地层砂的协同堵塞具有明显的解除堵塞效应;但随着交替轮次的增加,解堵和渗透率恢复幅度逐渐下降;对于稠油油藏防砂,建议挡砂精度相比常规油藏防砂精度放宽 1～2 个等级.

    稠油油藏防砂介质协同堵塞堵塞机制交变解堵蒸汽吞吐

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    支撑剂回流对页岩人工裂缝导流能力影响试验

    陈浩高帅强吴天鹏张鉴...
    142-149页
    查看更多>>摘要：支撑剂回流对页岩人工裂缝导流能力的伤害不容忽视,须对实际应力加载条件下支撑剂回流进行定量表征.利用自主研发的导流能力测试系统,通过添加支撑剂回流腔体模块,实现压裂液返排过程中支撑剂回流的定量表征,在实验室尺度下开展不同应力加载方式(变围压测试和变流压测试)下的页岩人工裂缝长期导流能力对比试验.结果表明:不同应力加载方式对支撑剂破碎量和嵌入量的影响相似,但变围压测试下支撑剂回流量随围压变化维持在约 4.46%,与现场支撑剂回流数据不符;变流压测试下支撑剂回流量在流压 20 MPa 时的支撑剂回流量为20.53%,且随着流压的降低,回流量下降,与现场支撑剂的回流变量变化规律一致;忽略支撑剂的回流会导致对裂缝导流能力伤害率的计算值偏低,不利于制定施工方案;页岩人工裂缝导流能力的准确测试,应采用与实际应力加载更符合的变流压测试方法,以便更好地体现支撑剂回流对导流能力的影响.

    页岩人工裂缝导流能力支撑剂回流铺砂

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    用于油气井RFID扶正器激活的阅读器共形天线设计

    尹宜勇朱文佳曲从锋王岩...
    150-158页
    查看更多>>摘要：基于油气井井下环境的特点,为实现井下扶正器的远程控制,同时改正射频识别(RFID)阅读器天线电磁波强度衰减过大、辐射性能差等缺陷,设计一种共形于井下管道的RFID扶正器阅读器偶极子天线.依据天线设计的基本理论,利用天线弯折技术,将该天线结构设计为倒"U"型,实现与套管相共形;通过仿真扫频分析优化天线参数,分析天线主要结构对性能的影响.结果表明,设计的天线最终的中心频率为 860 MHz,在该频率下天线输入端口反射系数为-21.05 dB,增益为 2.2 dB,天线尺寸为 11 mm×148.44 mm,天线的性能满足设计需求,可用于套管扶正器等井下工具的无线控制.

    油气井扶正器射频识别共形偶极子天线增益

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    基于超音速膨胀凝结的油田伴生气脱二氧化碳研究

    范路韩卓蒲晓莉马立辉...
    159-165页
    查看更多>>摘要：油田伴生气通常含有大量的二氧化碳等酸性气体,为了提升油田伴生气质量,必须对天然气进行脱二氧化碳处理;将超音速旋流分离技术用于伴生气脱除二氧化碳是一条全新路径,但二氧化碳在超音速流动条件下的冷凝特性有待进一步明晰.建立二氧化碳在喷管中的相变过程数学模型,讨论二氧化碳超音速凝结流动特性,分析入口温度和压力对二氧化碳超音速凝结特性的影响规律.结果表明:二氧化碳在喷管喉部之后的扩张段发生凝结,生成大量的二氧化碳液滴;随着喷管入口温度增加,尽管凝结的二氧化碳液滴数量增加,但喷管出口和中轴线上的液相质量分数减小,凝结位置越靠近喷管出口;随着喷管入口压力增加,混合气体在喷管出口的压力和温度升高、速度减小,二氧化碳在喷管内凝结产生的液滴数量减少,喷管出口和中心轴线上的液相质量分数越大.

    油田伴生气二氧化碳喷管超音速凝结

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    高压氢燃料气瓶加压惰化排气陡降机制

    邓佳佳庹中兰夏海山薛大文...
    166-175页
    查看更多>>摘要：为了提高惰化效率并确保高压氢燃料气瓶的安全应用,采用数值模拟方法评估加压惰化过程中的氧气体积分数变化特征.在加压注气过程中最大氧气体积分数位于氢燃料气瓶的底部区域,而在排气过程开始阶段发现最大氧气体积分数的陡降现象,设计不同的模拟方案分析陡降现象的原因.结果表明:速度-压力耦合效应是排气过程开始阶段氧气体积分数陡降的根本原因,其中瓶内速度场的影响占主导地位,速度场的影响在未静置和静置方案中分别为 91.4%和 86.7%,而压力场的影响仅为 8.6%和 13.3%;排气反向冲量及排气低压向瓶内传递诱导流场,叠加加注形成流场共同促使气瓶底部区域内的流动再循环,使得瓶底区域的流动速度增加且速度场与氧气体积分数场协同效应加强,强化了对流传质形成陡降现象.

    高压氢燃料气瓶惰性气体氧气体积分数对流传质速度-压力耦合数值模拟

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    尖端Pt负载纳米Au棒的制备及其催化还原4-硝基苯酚

    付云芝陈笑霖姚帅琪
    176-181页
    查看更多>>摘要：采用种子生长法制备了长径比约为 4 的金纳米棒(AuNRs),并将铂负载其两端制备出尖端Pt负载的纳米Au棒(Pt-AuNRs).采用紫外-可见分光光度计、透射电子显微镜和 X 射线光电子能谱等一系列常规表征手段对AuNRs和Pt-AuNRs的物化性质进行表征及分析.研究AuNRs和Pt-AuNRs作为催化剂在NaBH4 存在下催化还原4-硝基苯酚(4-NP)的性能.首次提出Pt-AuNRs催化还原 4-NP机制.结果表明:500-Pt-AuNRs催化剂表现出最好的催化性能,速率常数Kapp = 0.3836 min-1,是AuNRs催化剂的 4.7 倍;Pt-AuNRs特殊的异质结构以及高表面活性和稳定性,有助于BH-4 在其表面的高效吸附和电子转移.

    AuNRsPt-AuNRs4-硝基苯酚催化还原

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    聚合物辅助生成焦磷酸铌NbP1.8O7用于钠离子电池负极

    李忠涛吕青刘涛邢涛...
    182-188页
    查看更多>>摘要：提出一种利用聚合物合成焦磷酸铌NbP1.8O7 的简易方法,采用聚合物辅助一步煅烧,通过调控含磷聚合物的加入量来制备纯相的焦磷酸铌,调控煅烧升温速率以进一步提高负极材料的无定型化,考察电极材料的电化学性能.结果表明:优化后的电极材料电化学储钠性能优异;制备5℃/min升温速率下的趋于无定形的焦磷酸铌在1000 mA/g的电流密度下循环 5000 圈后可逆放电比容量仍有 164.6 mA·h/g,在 2000 mA/g的大电流密度下循环 5000圈后仍有 101.37 mA·h/g的高可逆比容量.

    钠离子电池负极材料聚阴离子化合物焦磷酸铌

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