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科学技术与工程 2017年第22期杂志 文档列表

科学技术与工程杂志论文

新疆黄土坡块状硫化物矿床航空瞬变电磁异常特征1-7

摘要：航空瞬变电磁法在国外多金属矿产勘查中应用效果显著,尤其是在块状硫化物矿勘查中。该类型矿产在国内分布较为广泛,主要勘查手段为地面物化探方法,但周期长,受地形影响大。为此,国内引进航空瞬变电磁法,并首次在黄土坡矿床开展测量试验,结果表明矿床上方具有航电异常显示,低阻体空间上与主矿体吻合较好,并在主矿体南侧新发现一处航电异常,为该矿床深边部找矿提供线索。本文开展的航空瞬变电磁法测量试验找矿效果分析,为国内多金属矿产勘查,尤其是块状硫化物矿的找矿工作提供了方法技术借鉴。

岩溶斜坡地带基于蓄水构造的地下水富集模式8-15

摘要：贵州斜坡地带岩溶地区碳酸盐岩裸露,地表水快速下渗漏失,干旱缺水问题突出。同时受深切河谷控制,大部分地区地下水深埋且集中径流,储存空间分布和相互之间连通性高度不均匀,打井找水极其困难,有利蓄水构造导致地下水局部均匀富集,成为打井找水的关键。应急抗旱找水行动中发现向斜核部、背斜翼部、正断层和可溶盐与非可溶岩接触带为最常见地下水富水靶区,比较4种蓄水构造水文地质剖面与电阻率反演剖面差异,总体一致,在分析的地下水径流富集区实施钻井成井率较高。

长达坂沟泥石流桩板墙治理工程模型试验16-21

摘要：泥石流是一种能够给人类造成严重灾难的地质灾害,近年来中国接连发生数次严重泥石流给人民的生命财产造成了严重损失,每年中国国土等部门均会投入大量的资金进行泥石流的治理。但是由于中国幅员辽阔,地形地质情况极为复杂,且泥石流的启动机制和破坏机制变幻莫测,受多种因素影响,截至目前,治理工程实施后又遭遇大型泥石流的工点很罕见,大量的治理工程的效果缺失后评价,造成前期的治理投入不能对后续的治理治理工程提供借鉴,国内外少见有针对工程实例,建设一次性的大比例模型试验,将工程实际效果与实验结果进行对比。通过将甘肃省肃南县长达坂沟泥石流的沟道以及治理工程按照1∶100的比例重现在实验室内,在拦挡结构上安装的力学传感器,同时监测泥石流的运动情况,分析了治理工程的受力模式及其拦挡效果。研究表明：（1）在模型试验中拦挡结构的拦挡效果良好,可以将大部分体积较大的固体物质拦下;（2）格宾-桩板墙拦挡结构应尽量设置在沟道转弯处,可以有效较少泥石流对拦挡结构的冲击力;（3）在转角较多的沟道内,泥石流在的冲击力会被极大的消散,甚至出现下游处拦挡结构的冲击力小于上游处的冲击力;（4）沟道转弯处泥石流冲起高度可能超过沟道而出现漫流,所以在沟道转弯处,若是沟道较浅,可以在沟道顶部加设拦挡墙体。

预制孔对碳纤维复合材料钻削分层的影响22-27

摘要：碳纤维材料钻削加工时会产生很多难以克服的缺陷,其中分层缺陷与钻削时产生的轴向力密切相关。本文以碳纤维/环氧树脂基复合材料为研究对象,观察不同预制孔直径对轴向力的影响。实验结果表明钻头横刃引起的轴向力占全部轴向力50%左右;采用预制孔工艺可显著减少分层缺陷;2 mm直径的预制孔比1 mm更能有效抑制分层缺陷。

可蠕变砂岩地层的临界蠕变应力及安全钻井周期28-33

摘要：砂岩地层钻井可能出现缩径,严重威胁钻井安全,有必要研究砂岩蠕变性质,为钻井提供安全保障。使用MTS刚性实验机测定偏应力15～35 MPa下的黄流组砂岩岩心轴向应变,得出砂岩岩心存在临界蠕变应力。研究了砂岩不同蠕变阶段的蠕变机理,通过测定砂岩横波波速及长期强度确定了其稳态蠕变与加速蠕变临界应力。使用西原模型拟合了砂岩蠕变应变,计算了使用不同密度钻井液时黄流组砂岩地层安全钻井周期。研究结果可用于指导蠕变性砂岩地层安全钻井及钻井液密度设计。

白云凹陷东部古近系层序格架及结构模式34-42

摘要：基于珠江口盆地白云凹陷的钻井和三维地震资料,以经典层序地层学理论为指导,从宏观地震层序分析入手,综合运用测井和古生物等资料,采取局部和整体相结合的方法,首先厘定了三级层序界面识别的标志,并结合前积、退积等内幕结构进行了体系域划分,在白云凹陷东部文昌-恩平组中识别出3个二级层序界面和5个三级层序界面,从而建立了研究区文昌组-恩平组的三级层序地层格架,并在研究区提出WCSB4为二级界面,最终总结归纳了缓坡断阶、断控陡坡和挠曲坡折3种盆缘背景,建立相应的层序结构模式。

祁连山冻土区烃源岩芳烃地球化学特征43-50

摘要：为查明祁连山冻土区天然气水合物气源,在对该区可能烃源岩芳烃GC-MS分析的基础上,剖析了煤和泥岩的有机质来源、热演化程度和沉积环境。结果表明,研究区所有烃源岩样品中均检测到苯并蒽等陆源高等植物来源的芳烃化合物,且石炭系和侏罗系煤样1,2,5-TMN/1,3,6-TMN比值较高,分别为2.35和4.89,其余烃源岩样品该比值较低,为0.04～0.77,说明石炭系和侏罗系煤样陆源高等植物贡献较大,其余烃源岩样品则以低等水生生物输入为主;侏罗系（D-17）煤样F1和F2值分别为0.40和0.21,处于成熟阶段,其余烃源岩为高成熟烃源岩;侏罗系和二叠系煤样氧芴相对含量较高,分别为69.39%和40.92%,表征发育于氧化性环境,其余烃源岩氧芴含量较低,介于2.53%～13.43%之间,为还原性环境沉积的烃源岩。

塔里木盆地白垩系三级层序划分、展布特征及充填模式51-56

摘要：综合运用露头、岩心、钻测井以及地震资料,在塔里木全盆尺度上,建立了其三级层序地层格架,将塔里木盆地白垩系划分为2个二级层序（SSQ1、SSQ2）和6个三级层序（SQ1～SQ6）。通过分析贯穿盆地南北部的地震及连井对比剖面可知,SSQ1、SSQ2的地层厚度存在较大差异,地层在盆地腹部和库车坳陷之间出现了类似＂跷跷板式＂的升降。指出二级层序的可容空间在库车坳陷与盆地腹部之间具有转换的特点,沙雅隆起充当了可容空间转换带的角色。建立了塔里木盆地白垩系的两种层序地层发育模式,SSQ1整体为粗-细-粗的沉积旋回,主要发育冲积扇、扇三角洲、河流、辫状河三角洲、曲流河三角洲和湖泊等沉积体系;SSQ2为由粗变细的正旋回,总体为一套粗粒的冲积扇-河流相沉积体系。

考虑变表皮影响的海上油田吸水能力预测新方法57-62

摘要：海上陆相沉积油田普遍采用注水的开发方式,深入研究注水井吸水能力变化规律,掌握注水井真实吸水能力,就能合理调整注采系统,提高注水油田最终采收率。统计发现,海上注水开发油田普遍存在吸水能力下降趋势,这一现象与理论研究不符,故利用理论公式来计算所得结果往往偏大。通过引入t时刻表皮因子S（t）,模拟注水过程中流动附加阻力的变化,提出了考虑注水表皮影响的海上油田吸水能力预测新方法。海上油田注水井吸水能力主要受：（1）水驱油过程中流度比增加的正影响;（2）由于水源受限、平台水处理设施局限以及水质处理难度大等原因造成的注水表皮增加的负影响。二者的耦合最终体现为油田最终实际吸水能力的变化。与以往理论公式相比,新方法能够考虑注水过程中表皮增加带来的负影响,得到的吸水能力变化趋势更加符合现场实际,对海上注水开发油田吸水能力预测与评价有重要的指导意义。

基于Minkowski泛函和K-means聚类算法的岩石类型划分63-67

摘要：数字岩心技术的发展和计算科学、物理学、统计学、油藏工程等多学科的交叉融合,为基于数字岩心图像的岩石类型的精细划分提供了一种新的方法。基于micro-CT物理法成像处理后获得的砂岩数字岩心图像,运用闵可夫斯基泛函作为基于数字岩心图像的岩石物性特征的综合表征参数;并结合K-means聚类算法,可以达到基于数字岩心图像的岩石类型的精细划分和获得基于精细岩石类型层次系统的目的。对于后续基于精细岩心层次系统岩心物性参数的模拟和粗化具有十分重要的意义。

基于幂律方程的致密油藏产能预测模型68-72

摘要：选取鄂尔多斯盆地长7致密储层岩心,通过实验测定了致密岩心的渗流曲线,提出采用幂律方程及拟线性模型的复合渗流模型描述致密油藏渗流特征,建立了符合致密油藏的产能预测新模型,并进行了参数敏感性分析。结果表明,新模型预测的产能比拟启动压力梯度模型预测的产能偏高,井底流压越大越明显;达西线性流模型预测的产能比新模型预测的产能偏高,井底流压越小越明显。在同一井底流压下,产能随平衡系数的增大而增大,随幂律指数的增大而减小。

振动离心复合试验系统中空气弹簧隔振系统设计73-79

摘要：振动离心复合试验系统是将电动振动台或压电激振器安装在离心机转臂末端的设备,对于振动台顺臂振动,为了避免过大的激振力对离心机主轴及传动系统造成损坏,在转臂与转臂支承之间安装空气弹簧隔振系统。利用刚体动力学方法,建立了振动离心复合试验系统的数学模型。指出隔振系统必须具有变载荷对中能力。最后,考虑空气弹簧工作在压缩状态、考虑转速对系统刚度的影响,对隔振系统特性进行分析。分析表明,在转臂系统初始位置质心偏离时,空气弹簧刚度随着离心机转速增加而增大。空气弹簧刚度应足够大以抵消离心机转速影响,避免系统发散。

增程式电动汽车电子节气门连续逼近滑膜控制器设计80-87

摘要：增程式电动汽车是混合动力汽车的重要方向之一。为了提高增程式电动汽车电子节气门控制性能,且控制效果不随电子节气门特性变化而变差,基于电子节气门非线性特性,建立面向控制器设计的非线性模型;应用递推平均滤波法对待跟踪开度信号和节气门位置反馈信号进行滤波,采用切换控制率构造电子节气门经典滑膜控制器。针对经典滑膜控制器会产生颤振的问题,对切换控制率在滑膜面附近进行连续逼近,设计了基于平滑控制率的电子节气门连续逼近滑膜控制器。其后应用不变集理论分析控制系统的稳定性,并给出连续逼近滑膜控制器参数选取原则。通过实验验证所设计控制器的实时性和有效性,结果表明,所设计的连续逼近滑膜控制器能够有效抑制颤振现象,很好地实现电子节气门的跟踪控制,控制效果对模型精确度依赖性不高,不随电子节气门特性变化而变差。

面向无缆水下机器人水下对接的轨迹跟踪控制88-93

摘要：针对欠驱动无缆水下机器人（autonomous underwater vehicle,AUV）的特点,面向水下对接的应用需要,在考虑其非完整约束的条件下,对水下机器人的非线性系统的可控性进行深入分析,并推导如何将非线性系统通过反馈变换转换成链式模型,在此基础上提出一种使用近似线性化的全状态反馈进行三维链式控制器设计的方法。最后,为了验证轨迹跟踪控制器的控制性能,在Matlab仿真环境下进行了实验,结果表明该方法可以实现路径跟踪误差的全局渐近稳定,验证了其有效性和合理性。

最短路径扩散机制下实时可靠性网络路由选择方法94-99

摘要：针对网络通信实时性、可靠性的要求,提出一种最短路径扩散机制下实时可靠性网络路由选择方法。依据链路质量对加入网络的节点构建逻辑路径,形成树状结构。将某节点与其他节点之间的可用物理链路看作辅助路径,得到Mesh形网络拓扑结构。分析了最短路径扩散机制,利用最短路径扩散机制对网络中全部节点构建最短路径信息。介绍了网络交通流和交通引力场模型,考虑节点对交通流的引力作用,将传输路径看作影响引力的指标,通过交通引力场实现网络路由选择。实验结果表明,所提方法在保证网络实时可靠性的同时,可减少能耗,降低数据丢包率,提高网络吞吐量。

高分辨率遥感影像在土地覆被变化监测中的应用100-106

摘要：为了分析高分辨率遥感影像在土地覆被监测中的适用性,以SPOT5和＂资源一号＂02C卫星高分辨率遥感影像为数据源,对两种数据的波段组合和数据融合方法进行分析评价,并建立相应的土地覆被解译标志,提取研究区2005年和2012年两期土地覆被信息,基于RS和GIS软件平台,从面积变化、土地利用动态度和转移矩阵3方面研究了土地覆被信息的变化规律。研究结果表明,经过有效合成和融合处理的高分辨影像最大限度地保持了影像的纹理和光谱信息,可以正确识别并提取地物变化边界线,研究成果可为高分辨率遥感影像在土地覆被变化监测中的应用提供一定的参考和依据。

CO2对非负载型镍催化剂甲烷裂解性能的影响107-111

摘要：采用沉淀法分别以乙醇洗涤和以乙醇洗涤后再以水洗涤氢氧化镍,焙烧制备了不同形貌非负载型镍催化剂,对催化剂进行了X射线衍射（XRD）表征,分析了催化剂暴露的晶面,考察了CO2对该催化剂CH4裂解性能的影响。结果表明：反应气氛中引入～8%（vol）的CO2可显著提高Ni-et的甲烷裂解性能;同时也可小幅提高Ni-etwt的甲烷裂解性能;适量CO2的存在可阻止活性较低的非负载型镍的活性位在反应过程中被产物碳包裹,从而有效提高其活性。活性较高的Ni-etwt催化剂不易因被产物碳包裹而失活,使CO2对其裂解活性影响较小。当CO2含量较高（～50%）时,CO2的存在会使更多反应掉的CH4不能全部转化为碳纳米材料和氢气,降低甲烷裂解的选择性;因此,过高含量的CO2不利于催化剂催化甲烷裂解制氢和碳纳米材料。

温度压力耦合作用下不同层理倾角陆相页岩的破坏规律112-116

摘要：采集鄂尔多斯盆地陆相页岩实验样品,制作成具有不同层理倾角的标准试样,研究其在不同埋深条件下即温度压力耦合作用下的三轴压缩破坏机理,裂缝形态、裂纹起始应力、裂纹破裂应力等规律。实验结果表明：鄂尔多斯盆地陆相页岩压缩破坏过程中不包括裂隙压密阶段,埋深为3 000 m左右时,压缩破坏过程不包括裂隙压密阶段和弹性阶段,试样直接塑性破坏;层理倾角和埋深对页岩裂纹起始应力、裂纹破裂应力和两者比例影响特别大;不同层理倾角和埋深的页岩的破坏机理和破裂后的裂缝形态差异均很大。