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超临界CO_(2)压裂深部煤体的显微裂缝分布特征及其控制机理
1
作者 王香增 吴金桥 +3 位作者 张锋三 曹文琦 阎纪伟 朱帝杰 《煤炭学报》 北大核心 2026年第1期181-192,共12页
深部煤层埋深大,煤岩结构致密,裂隙相对不发育,成为制约深部煤层气高效开采的重要因素。水力压裂主要在煤层中形成较宽大的裂缝,而超临界CO_(2)(ScCO_(2))由于其分子结构较小,黏度低,能够渗透到煤体微纳米尺度的孔裂隙内,从而产生较复... 深部煤层埋深大,煤岩结构致密,裂隙相对不发育,成为制约深部煤层气高效开采的重要因素。水力压裂主要在煤层中形成较宽大的裂缝,而超临界CO_(2)(ScCO_(2))由于其分子结构较小,黏度低,能够渗透到煤体微纳米尺度的孔裂隙内,从而产生较复杂的显微裂缝网络,有效增加气体运移空间。结合显微CT、声发射仪、形貌扫描仪研究了ScCO_(2)压裂延安区块深部煤体后显微裂缝的分布特征及扩展规律,获得了不同应力约束条件下煤中压裂裂缝的分布特征,分析了煤体结构、地应力、ScCO_(2)特性等因素对显微裂缝起裂与扩展的控制机理,定量表征了显微裂缝的形貌特征及其非均质性,揭示了显微裂缝扩展与分布的控制机理。研究结果表明,1~3号样的垂向应力差系数(Kv)均为0.4,4号样的Kv为0.6时,1~3号样的破裂压力均在25 MPa附近,而4号样的破裂压力仅为16 MPa,即Kv增加有利于煤体破裂。ScCO_(2)压裂后煤体中显微裂缝发育,其形态复杂且连通性增强,有利于气体运移。ScCO_(2)进入煤体,沿着较大孔裂隙通道逐步进入显微尺度的孔裂隙,随着注入气体量增大,ScCO_(2)对煤体的挤压强度不断提高,煤体先发生显微破裂,随着ScCO_(2)聚集压力增大,煤中裂缝被撑开发生整体破裂。由于ScCO_(2)能够进入不同尺度的煤体内且其分布较均匀,因此形成的裂缝分布范围较广。1~4号样裂缝面的粗糙度分形维数分别为1.915、1.828、1.814和1.797,表明煤体的破裂压力越大,裂缝面的分形维数越高,裂缝的非均质性越强。煤体结构、地应力和ScCO_(2)性质是影响深部煤体压裂裂缝展布的主要因素。研究结果为ScCO_(2)压裂改造深部煤体渗透率提供了指导。 展开更多
关键词 超临界co_(2)压裂 煤体弱化 压裂裂缝 扩展特征 控制机理
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超临界CO_(2)相变致裂技术中致裂管释压特性研究
2
作者 阿比尔的 吴发友 +5 位作者 刘明维 张洁 曾启富 蒋明镜 胡尊镕 李佩伦 《工程科学与技术》 北大核心 2026年第1期345-354,共10页
致裂管作为超临界CO_(2)相变致裂技术中释放能量的核心部件,研究其释压特性对于提高技术的破岩效率和安全性至关重要。本文通过开展了不同活化剂质量、CO_(2)充装质量及泄能片厚度下的膛压试验,探明了致裂管内部压力响应特征,分析了活... 致裂管作为超临界CO_(2)相变致裂技术中释放能量的核心部件,研究其释压特性对于提高技术的破岩效率和安全性至关重要。本文通过开展了不同活化剂质量、CO_(2)充装质量及泄能片厚度下的膛压试验,探明了致裂管内部压力响应特征,分析了活化剂质量、CO_(2)充装质量及泄能片厚度3个因素对致裂管内峰值压力和升压时间的影响规律,讨论了致裂管内峰值压力计算方法,提出了活化剂质量、CO_(2)充装质量及泄能片厚度的量化取值方法。结果表明:致裂管内压力响应曲线主要包括峰值压力前的升压阶段及峰值压力后的释放阶段;在升压阶段,致裂管内的压力随时间的增加呈先缓慢上升后线性激增的变化趋势;在释放阶段,致裂管内的压力随时间的增加呈先迅速下降,随后逐渐降低至大气压的变化规律。活化剂质量、CO_(2)充装质量及泄能片厚度共同影响升压时间,活化剂质量与CO_(2)充装质量共同控制致裂管内的升压能力,泄能片厚度则决定了致裂管内所能达到的峰值压力。致裂管被激发时的峰值压力可以通过剪切破坏计算公式得到的泄能片破坏压力来表征。致裂管中CO_(2)初始充装压力宜不小于7.5 MPa,活化剂消耗系数Kc建议取200。研究可为超临界CO_(2)相变致裂技术的参数取值和破岩效果分析提供理论依据。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 岩石爆破 致裂管 释压特性
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超临界CO_(2)聚能冲击压裂裂缝起裂与扩展规律
3
作者 余星 王海柱 +7 位作者 石明亮 王斌 丁柏昕 张国新 樊旭浩 赵成明 STANCHITS Sergey CHEREMISIN Alexey 《石油勘探与开发》 北大核心 2026年第1期233-244,共12页
针对超临界CO_(2)(SCCO_(2))聚能冲击作用下致密砂岩裂缝的起裂与扩展规律,采用拟三轴SCCO_(2)聚能冲击压裂系统开展室内压裂实验,通过CT扫描和三维裂缝重构揭示聚能压力、孔隙压力和地应力对裂缝特性的影响,结合核磁共振横向弛豫时间... 针对超临界CO_(2)(SCCO_(2))聚能冲击作用下致密砂岩裂缝的起裂与扩展规律,采用拟三轴SCCO_(2)聚能冲击压裂系统开展室内压裂实验,通过CT扫描和三维裂缝重构揭示聚能压力、孔隙压力和地应力对裂缝特性的影响,结合核磁共振横向弛豫时间谱研究SCCO_(2)聚能冲击压裂对砂岩内部损伤的影响。研究显示:与常规水力压裂和SCCO_(2)准静态压裂相比,SCCO_(2)聚能冲击压裂有利于形成多方向起裂和复杂缝网;提高聚能压力可促进层理弱面开启,主裂缝与分支缝交织构成致密缝网;在相同冲击强度下,孔隙压力升高会降低有效法向应力并改变应力波散射路径,诱发更多分支缝,增强裂缝复杂度;地应力差增大促使裂缝沿最大主应力方向扩展、分支减少、形态简化。随着SCCO_(2)聚能压力升高,孔隙体积与连通性总体提升:小—中孔隙以数量增加与连通性增强为主要响应;当聚能压力升高至40~45 MPa时,裂纹贯通并形成较大孔隙与裂隙,对渗流通道与有效储集空间改善起主导作用,最终形成多尺度孔隙-裂缝网络。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 聚能冲击压裂 无水压裂 裂缝起裂 裂缝扩展
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多孔冲击下超临界CO_(2)相变破岩半径计算模型
4
作者 曾启富 阿比尔的 +2 位作者 刘明维 蒋明镜 杜洪波 《爆炸与冲击》 北大核心 2026年第3期167-183,共17页
超临界CO_(2)相变破岩是冲击波与高压气体协同作用下的动态破坏过程。为深入探究多孔同步激发与地应力耦合条件下的超临界CO_(2)相变破岩机制,针对CO_(2)现场破岩实际工况,基于薄壁圆筒理论解析了单孔初始破岩压力,结合一维爆生气体膨... 超临界CO_(2)相变破岩是冲击波与高压气体协同作用下的动态破坏过程。为深入探究多孔同步激发与地应力耦合条件下的超临界CO_(2)相变破岩机制,针对CO_(2)现场破岩实际工况,基于薄壁圆筒理论解析了单孔初始破岩压力,结合一维爆生气体膨胀理论,构建了地应力作用下多孔冲击波与高压气体联合破岩半径预测模型,并通过现场多孔CO_(2)相变破岩试验进行了对比验证。结果表明:当致裂管埋深较浅时,地应力对岩体应力分布的影响较微弱;当单孔压力一致时,致裂孔数量越多,各孔的叠加峰值应力越大;在垂直于测试孔布置方向,各孔的峰值应力均呈U形抛物线分布,两端的致裂孔的叠加应力最大;而在平行于测试孔布置方向,各孔的峰值应力均呈倒U形抛物线分布,中部致裂孔的叠加应力最大。此外,利用声波测试得到的现场多孔冲击下岩体损伤破坏范围呈三维漏斗状,竖向损伤破坏范围在5.05~5.73 m之间,平面损伤破坏范围在4.3~5.6 m之间,其中平面损伤破坏范围测试值与理论计算值的相对误差在5.0%~18.7%之间,计算误差多来自各致裂孔叠加应力的不均匀性。进一步分析可知:超临界CO_(2)相变破岩半径随致裂孔叠加应力呈半抛物线式增长,随致裂孔深度呈对数式增长;当岩体抗压强度增大时,岩石断裂韧度近线性增长,对应破岩半径近线性下降。研究成果可为多孔超临界CO_(2)相变破岩工程参数优化提供定量化设计依据。 展开更多
关键词 超临界co_(2)相变 高压气体膨胀压力 多孔同时激发 声波测速 破岩半径
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超临界CO_(2)对深层超低渗火山岩储层扩孔增渗效果研究
5
作者 陈秋宇 赵众从 +6 位作者 李大铭 赵小龙 周鹏程 徐德培 孙晓辉 侯艳鑫 华长俊 《油气藏评价与开发》 北大核心 2026年第1期52-60,共9页
松辽盆地火石岭组深层火山岩储层受超低渗透率与极致密性制约,经济高效开发面临严峻挑战,同时也为CCUS背景下的CO_(2)利用与封存提供了潜在目标储层。研究针对此难题探索并验证了基于超临界CO_(2)(SC-CO_(2))协同地层水的水岩作用改造... 松辽盆地火石岭组深层火山岩储层受超低渗透率与极致密性制约,经济高效开发面临严峻挑战,同时也为CCUS背景下的CO_(2)利用与封存提供了潜在目标储层。研究针对此难题探索并验证了基于超临界CO_(2)(SC-CO_(2))协同地层水的水岩作用改造方法。通过构建SC-CO_(2)饱和溶蚀反应实验,结合X射线衍射(XRD)矿物定量分析、场发射扫描电镜(FE-SEM)微观形貌表征及岩石力学性能测试,系统研究了SC-CO_(2)协同地层水对储层的改造效果。实验结果表明:SC-CO_(2)优先溶蚀斜长石和方解石等矿物,导致黏土矿物含量显著降低,并形成微小裂缝和孔道。基于CT扫描构建的三维数字岩心模型进一步揭示,经SC-CO_(2)处理后,储层孔隙结构得到显著改善:配位数(CN)大于3的优势渗流通道占比提升约11%,喉道半径大于6μm的孔隙体积增加16.5%以上,模拟渗透率与实际气测渗透率变化趋势一致,同比增幅均超过90%。同时,岩石力学测试显示:SC-CO_(2)作用后岩样抗压强度下降19.6%,弹性模量降低13.2%,泊松比增加8.7%,结合扫描电子显微镜(SEM)观察证实其通过力学弱化可有效诱发次生裂缝网络。研究表明:SC-CO_(2)凭借其纳米级分子扩散能力与零界面张力特性,能够有效进入微纳级孔隙,并与孔隙束缚水形成碳酸,通过水岩反应深度溶蚀储层内部,有效弥补了传统酸液难以触及微纳米级孔隙的局限。该方法为深层火山岩储层的经济高效开发及CCUS技术中的CO_(2)协同埋存与增渗改造提供了新的理论依据与技术路径。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 火山岩储层 超低渗 水岩反应 溶蚀作用 储层改造
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分散染料在超临界CO_(2)中溶解性研究进展
6
作者 魏语聪 刘雁雁 +1 位作者 王伟超 郑振荣 《天津纺织科技》 2026年第1期61-64,共4页
纺织印染是我国典型的高能耗、高水耗、高污染行业,超临界CO_(2)染色技术因无需水介质,可减少资源浪费与环境污染,为行业节能减排提供关键支撑,而分散染料作为该技术的首选染料,其在超临界CO_(2)中的溶解性对染色效果至关重要。文中围... 纺织印染是我国典型的高能耗、高水耗、高污染行业,超临界CO_(2)染色技术因无需水介质,可减少资源浪费与环境污染,为行业节能减排提供关键支撑,而分散染料作为该技术的首选染料,其在超临界CO_(2)中的溶解性对染色效果至关重要。文中围绕该溶解性展开,阐述了超临界CO_(2)染色的机理与工艺流程,重点分析了工艺条件(压力、温度)和染料分子结构对分散染料溶解度的影响,探讨了甲醇、乙醇等共溶剂的增溶作用,为优化超临界CO_(2)染色工艺及推动技术工业化应用提供理论参考。 展开更多
关键词 分散染料 超临界co_(2)流体 溶解度 无水染色 共溶剂增溶
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基于CCUS的超临界CO_(2)停输过程瞬态分析研究
7
作者 周阳 张贤率 +1 位作者 王迪 雷永 《油气田地面工程》 2026年第2期63-68,共6页
超临界CO_(2)管道在停输过程中,温度、压力和相态会发生变化,导致流体体积发生大范围波动,进而对管道及附件造成冲击影响。为了确定管道安全停输的边界条件,利用室内实验验证OLGA软件模拟结果的准确性,以某待投产的CCUS长输管道为研究对... 超临界CO_(2)管道在停输过程中,温度、压力和相态会发生变化,导致流体体积发生大范围波动,进而对管道及附件造成冲击影响。为了确定管道安全停输的边界条件,利用室内实验验证OLGA软件模拟结果的准确性,以某待投产的CCUS长输管道为研究对象,建立起伏地形管道停输的物理模型,分析关阀后首站、末站不同位置的参数变化,将管内流体发生气化之前的时间定义为安全停输时间,考察不同典型工况条件下的相态持续时间和安全停输时间。结果显示:关阀过程产生的水击效应有限,对管道的危害程度较小;管道沿线高点处需消耗额外静压维持稳定运行,该位置最容易发生气化;地温15℃条件下,高压高温工况、低压高温工况和低压低温工况的安全停输时间分别为38 h、7.5 h和31.5 h,高压低温工况不存在安全停输时间,相对最为安全;地温5℃条件下的安全停输时间均小于地温15℃条件,说明停输过程受温度的影响更大,安全停输时间受温度和压力的协同作用影响。研究结果可为CO_(2)管道输送的工艺设计和安全运行提供实际参考和相关经验。 展开更多
关键词 CCUS 超临界co_(2) 停输 瞬态 水击
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松茸超临界CO_(2)提取物的美白功效
8
作者 张誉荠 李从严 +4 位作者 黄灿 周戟 贺锐 解勇 田山黎 《香料香精化妆品》 2026年第1期70-76,共7页
以松茸[Tricholoma matsutake(S.Ito et Imai)Sing.]超临界提取物为研究对象,采用超临界CO_(2)萃取法制得松茸超临界提取物,使用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS)初步分析其成分;通过酪氨酸酶抑制试验、小鼠黑色素瘤细胞(B16-F10)试验... 以松茸[Tricholoma matsutake(S.Ito et Imai)Sing.]超临界提取物为研究对象,采用超临界CO_(2)萃取法制得松茸超临界提取物,使用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS)初步分析其成分;通过酪氨酸酶抑制试验、小鼠黑色素瘤细胞(B16-F10)试验以及斑马鱼试验,评价其美白功效。结果表明,松茸超临界提取物对酪氨酸酶有一定的抑制活性,在低质量浓度(24.39μg/mL)下抑制率为(23.02%±0.65%),抑制率随质量浓度升高而提升,抑制率最高为(33.96%±1.17%),并且在0.0125 mg/mL时,对B16-F10细胞黑色素分泌的抑制率为(31.14%±0.81%);对斑马鱼中的黑色素形成也具有显著的抑制作用,质量浓度为0.05 mg/mL时可抑制斑马鱼中黑色素(24.83%±0.96%)形成。综上,松茸超临界提取物具有作为美白功效原料的潜力,在美白、提亮肤色方面均有开发价值。 展开更多
关键词 松茸 超临界co_(2)提取物 体外功效测试 美白活性
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运行工况对超临界CO_(2)干气密封端面热力学过程及稳态性能影响研究 被引量：2
9
作者 江锦波 陈竹鑫 +5 位作者 肖洋溢 彭新 陈源 于辰 孟祥铠 彭旭东 《化工学报》 北大核心 2025年第6期2913-2928,共16页
超临界CO_(2)压缩机干气密封因密封介质在临界点工况附近的物性特殊性和高参数化,密封间隙内介质流动呈现出多相流动、高度湍流化和物性畸变特征。以微段组合型槽干气密封为研究对象构建了轴向力平衡条件下考虑实际流体效应的超临界CO_... 超临界CO_(2)压缩机干气密封因密封介质在临界点工况附近的物性特殊性和高参数化,密封间隙内介质流动呈现出多相流动、高度湍流化和物性畸变特征。以微段组合型槽干气密封为研究对象构建了轴向力平衡条件下考虑实际流体效应的超临界CO_(2)干气密封热动力润滑相变仿真模型,提出了密封端面热力学过程表征方法,研究了转速、进气压力和进气温度等运行工况参数对超临界CO_(2)干气密封端面热力学过程、流场参数和稳态性能的影响。结果表明:进气温度的提高对于抑制密封端面液相凝析效果显著;转速和进气压力的增大只能抑制槽区液相凝析,增大端面非液相区面积,但对密封坝气液混相区影响不大,当进气温度达到320 K和340 K时,端面纯液相区和气液混相区先后消失;提高非液相区面积,对于增大密封气膜刚度是有利的。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 干气密封 相变 工况参数 热力学过程
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U型弯管对超临界CO_(2)跨类临界换热的影响分析 被引量：1
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作者 闫晨帅 张炎 +3 位作者 张鑫奕 王维雪 陈奇成 赵亚莹 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5402-5412,I0006,共12页
U型弯管是换热器常用换热通道形式之一,但超临界二氧化碳(supercritical CO_(2),S-CO_(2))在U型管内的流动换热特性及机制尚未得到充分研究。该文采用数值方法重点探究S-CO_(2)在垂直倒U型弯管内流动换热特性及规律。基于S-CO_(2)跨越... U型弯管是换热器常用换热通道形式之一,但超临界二氧化碳(supercritical CO_(2),S-CO_(2))在U型管内的流动换热特性及机制尚未得到充分研究。该文采用数值方法重点探究S-CO_(2)在垂直倒U型弯管内流动换热特性及规律。基于S-CO_(2)跨越类临界温度发生类气-类液转换假设,阐述U型管内S-CO_(2)跨类临界传热行为的机理,讨论S-CO_(2)在U型管与垂直圆管内产生传热差异的原因。结果表明,相对于垂直圆管,U型管段具有强化S-CO_(2)传热的效应,但其壁温沿周向呈不均匀分布。此外,U型弯管段横截面内类液相受离心力作用偏离中心区域并迁移至弯管顶部,类气相则汇聚于底部,且流动参数与垂直圆管呈现显著差异,以上因素共同决定了U型管内S-CO_(2)换热特性及壁温分布特点。该文结果对采用U型换热管的S-CO_(2)换热器设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 跨类临界 传热 U型管 数值模拟
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含杂质超临界CO_(2)输送管道水膜生成模拟及腐蚀威胁预测 被引量：1
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作者 陈兵 张萧玉 +3 位作者 房启超 唐春丽 齐文娇 王香增 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期68-76,共9页
以延长油田一期管网工程中榆林能化-乔家洼干线CO_(2)输送管道为例,结合热力学分析了该实际管网工程中杂质水凝析过程及其腐蚀威胁,使用OLGA软件模拟了管线的水膜生成并预测了腐蚀威胁,分析了稳态工况和不同瞬态工况下水膜含量及存在位... 以延长油田一期管网工程中榆林能化-乔家洼干线CO_(2)输送管道为例,结合热力学分析了该实际管网工程中杂质水凝析过程及其腐蚀威胁,使用OLGA软件模拟了管线的水膜生成并预测了腐蚀威胁,分析了稳态工况和不同瞬态工况下水膜含量及存在位置变化,并基于试验数据验证了模拟方法的适用性。结果表明:在稳态运行过程中,该管线前22.3 km存在一定量的连续水膜,管内存在腐蚀威胁;随管线输量波动,水膜体积增加,低输量下存在水膜的管段更长;低压运行时水膜体积减少,但在压力恢复过程中,水膜体积迅速增加,被水膜覆盖的管线长度达到37 km;在停输/再启动工况下,水膜体积和存在水膜的管段长度均减小,但停输可能导致前8 km管线中的静态水膜发生聚集,造成管壁严重腐蚀;在泄漏工况下,管内水膜体积增加,存在水膜的管段长度增加至30 km,管内腐蚀威胁较大。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 腐蚀 水膜 存在位置
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ScCO_(2)-水作用下页岩纳米孔与吸附性能演变机制
12
作者 冯光俊 王猛 +5 位作者 朱炎铭 宋昱 代旭光 郑司建 谢红 尚福华 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第1期142-157,共16页
【背景】超临界CO_(2)(ScCO_(2))强化页岩油气开采是一种有效的地质封存途径。ScCO_(2)注入页岩储层会引发复杂的ScCO_(2)-水-岩相互作用,导致页岩物质组分、纳米孔及吸附性能演变,这也是评价CO_(2)封存效率的关键科学问题。【方法】以... 【背景】超临界CO_(2)(ScCO_(2))强化页岩油气开采是一种有效的地质封存途径。ScCO_(2)注入页岩储层会引发复杂的ScCO_(2)-水-岩相互作用,导致页岩物质组分、纳米孔及吸附性能演变,这也是评价CO_(2)封存效率的关键科学问题。【方法】以渝东南地区龙马溪组页岩为研究对象,开展ScCO_(2)-水-岩作用模拟实验,综合运用X射线衍射、低压CO_(2)/N_(2)吸附、分形理论及等温吸附实验,探究ScCO_(2)-水作用诱导页岩物质组成、纳米孔结构、分形非均质性及吸附性能的演变机制。通过控制ScCO_(2)-水-岩作用时间、温度和压力,深入剖析CO_(2)吸附封存效率的影响因素。【结果和结论】(1)ScCO_(2)-水-岩作用过程中发生萃取溶解、溶蚀作用及离子置换反应,致使页岩总有机碳、碳酸盐和黏土矿物质量分数显著降低。随着作用时间和压力增大,页岩有机/无机组分质量分数变化愈加显著。(2)有机质萃取与矿物溶蚀作用增大了页岩纳米孔体积和比表面积。作用温度升高主要促进了0.9~1.5 nm的微孔发育,作用压力增大对微孔(<2 nm)和介孔(2~50 nm)均具有明显增容效应,并增强了孔隙结构非均质性。然而,随着作用时间延长,次生矿物沉淀并堵塞孔隙,其中微孔及其非均质性受沉淀减容影响尤为明显。(3)与亚临界CO_(2)相比,超临界CO_(2)-水作用后页岩对CO_(2)的吸附能力和吸附速率呈现阶跃式增长。维持CO_(2)超临界温压条件对提升页岩储层的吸附性能及封存效率至关重要,但长期封存过程中需重视次生沉淀堵塞孔隙对封存效率的劣化效应。研究成果可为ScCO_(2)强化页岩油气开采及科学优化CO_(2)地质封存效率提供理论依据。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 页岩 孔隙结构 分形 吸附 溶蚀/沉淀
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超临界CO_(2)萃取苹果籽油工艺优化及其品质分析 被引量：1
13
作者 苟丽娜 曾朝珍 康三江 《寒旱农业科学》 2025年第5期452-458,共7页
系统比较超临界CO_(2)萃取与传统溶剂萃取对苹果籽油质量的关键理化指标的影响,为选择合适的萃取工艺和开发高品质苹果籽油提供科学依据。以红富士苹果籽为原料,通过单因素试验及正交试验优化了超临界CO_(2)萃取工艺条件,分别采用超临界... 系统比较超临界CO_(2)萃取与传统溶剂萃取对苹果籽油质量的关键理化指标的影响,为选择合适的萃取工艺和开发高品质苹果籽油提供科学依据。以红富士苹果籽为原料,通过单因素试验及正交试验优化了超临界CO_(2)萃取工艺条件,分别采用超临界CO_(2)萃取和石油醚萃取提取苹果籽油,并对其理化指标和脂肪酸组成进行系统比较。结果表明,超临界CO_(2)萃取最佳工艺条件为萃取压力30 MPa、萃取温度55℃、萃取时间2.0 h、CO_(2)流量25 L/h,苹果籽油得率达23.72%。理化指标分析结果显示,与传统溶剂萃取相比,超临界CO_(2)萃取的苹果籽油具有较低的过氧化值(0.70 g/kg)和较高的皂化值(189 mg/g),表明其具有更好的稳定性和较高的长链脂肪酸含量。脂肪酸分析结果表明,2种萃取方法所得苹果籽油的脂肪酸组成相似,均以不饱和脂肪酸为主,主要包括亚油酸(51.973%~52.050%)和油酸(36.206%~36.293%)。综上所述,超临界CO_(2)萃取法在提升苹果籽油品质方面具有一定优势,适用于生产高品质苹果籽油产品。 展开更多
关键词 苹果籽油 超临界co_(2)萃取 工艺优化 理化特性 脂肪酸组成
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超临界CO_(2)布雷顿循环耦合有机闪蒸循环的性能分析及优化 被引量：1
14
作者 余廷芳 张艮离 +1 位作者 周嘉鹏 汤一村 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第1期130-140,共11页
为了提高超临界CO_(2)再压缩布雷顿循环(SCRBC)的热效率,在SCRBC余热端耦合有机闪蒸循环(OFC)作为低温余热利用的底循环,建立基于太阳能塔的SCRBC/OFC联合循环.在设定条件下,进行联合循环的主要参数(如分流比、顶循环透平入口压力和温... 为了提高超临界CO_(2)再压缩布雷顿循环(SCRBC)的热效率,在SCRBC余热端耦合有机闪蒸循环(OFC)作为低温余热利用的底循环,建立基于太阳能塔的SCRBC/OFC联合循环.在设定条件下,进行联合循环的主要参数(如分流比、顶循环透平入口压力和温度、透平效率、闪蒸温度和冷凝温度)对系统热力性能影响的参数分析和㶲分析.参数分析结果表明,在不同的顶循环透平入口压力和温度下存在最佳分流比,该分流比随透平入口压力的提高而上升;系统热效率随着冷凝温度增加而降低,随闪蒸温度的增加先增后降.㶲损分析结果表明,在给定的条件下,印刷电路板式换热器(PCHE)㶲损失最大,之后依次为SCRBC透平、预冷器、回热器.采用多目标优化方法得到兼顾系统热力性能和单位投资成本的Pareto解集,为工程设计方案提供了最优折中解作为参考.相比优化前的SCRBC,优化后SCRBC/OFC使联合循环的热效率提高了12.5%. 展开更多
关键词 热力循环 超临界co_(2)再压缩布雷顿循环 有机闪蒸循环 热力性能分析 多目标优化
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超临界CO_(2)脉动作用对低阶煤微观-宏观结构损伤演化特征
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作者 刘佳佳 李元隆 +2 位作者 高建良 王丹 张云龙 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期190-199,共10页
为了明晰超临界CO_(2)脉动作用对低阶煤的作用效果及机理,采集新疆艾维尔沟矿深部低阶煤作为试验对象,通过自主搭建的超临界CO_(2)脉动致裂试验系统开展试验研究,对脉动作用前后的煤样分别进行XRD、FTIR、低温液氮吸附试验、低场核磁共... 为了明晰超临界CO_(2)脉动作用对低阶煤的作用效果及机理,采集新疆艾维尔沟矿深部低阶煤作为试验对象,通过自主搭建的超临界CO_(2)脉动致裂试验系统开展试验研究,对脉动作用前后的煤样分别进行XRD、FTIR、低温液氮吸附试验、低场核磁共振及单轴压缩试验测定,量化分析超临界CO_(2)脉动作用前后煤体的微观结构、孔隙结构及力学特性变化。结果表明:超临界CO_(2)脉动作用后,煤中方解石和黏土矿物的质量分数增加,黏土矿物质量分数的变化主要受氨伊利石增加的影响,煤中各有机官能团峰值均呈现不同程度的降低,超临界CO_(2)对有机物的萃取作用效果明显,脉动作用后煤体的微晶结构受到损伤,晶体层片间距增加了0.002 9 nm,煤体结构趋于松散;对比超临界CO_(2)脉动作用前,作用后煤样XJ-A、XJ-B有效孔隙率分别提高了66.7%、128.6%,煤体内部孔隙连通性增强,脉动作用对微小孔及中孔的改造作用更明显;超临界CO_(2)脉动作用后煤的力学特性显著劣化,单轴抗压强度和弹性模量分别降低54.73%和59.82%,声发射振铃计数和累积能量均大幅降低,振铃计数峰值降至作用前51%,煤样内部颗粒黏聚力降低,累积能量降低了62%。综上,超临界CO_(2)脉动作用能够显著破坏低阶煤的微观-宏观结构,对深部低阶煤储层致裂增透、煤层气抽采具有重要意义。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 脉动致裂 微观结构 孔隙 力学特性
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超临界CO_(2)脉冲致裂页岩裂缝起裂及扩展影响规律
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作者 陆朝晖 闫卓林 +3 位作者 王俐佳 卢义玉 房大志 周军平 《天然气工业》 北大核心 2025年第9期79-91,共13页
中国深层页岩气藏构造复杂、储层温度高和地应力差异大,致使页岩气储层压裂过程中存在起裂压力高、裂缝网络单一等问题。为此,综合超临界CO_(2)压裂(SCF)与脉冲压裂在致裂储层的优势,探索了超临界CO_(2)脉冲压裂(SCPF)对页岩裂缝起裂和... 中国深层页岩气藏构造复杂、储层温度高和地应力差异大,致使页岩气储层压裂过程中存在起裂压力高、裂缝网络单一等问题。为此,综合超临界CO_(2)压裂(SCF)与脉冲压裂在致裂储层的优势,探索了超临界CO_(2)脉冲压裂(SCPF)对页岩裂缝起裂和扩展的影响规律。以四川盆地下志留统龙马溪组页岩为研究对象,开展了SCPF页岩的对比实验,通过声发射监测、CT扫描及三维重构技术对实验结果进行表征,揭示了不同压裂方式及脉冲参数对页岩裂缝起裂压力、扩展形态及裂缝复杂性的影响。研究结果表明:①SCPF的起裂压力相较SCF降低了16.33%,较水力压裂降低了40.95%;②SCPF使大振幅的应力释放被分散到多次小振幅事件中,可以释放更多的声发射信号,产生的声发射累计能量和起裂瞬态能量分别是SCF的2.30倍和0.83倍;③SCPF形成拉-剪混合裂缝网络,伴随大量次生裂缝和层理裂缝,裂缝扩展面积和体积分别是SCF的2.07倍和1.47倍;④在低频脉冲条件下,起裂压力随脉冲频率和振幅的增加而降低,裂缝复杂程度随脉冲频率和振幅的增加而提高。结论认为,超临界CO_(2)脉冲压裂技术能够有效改善页岩储层压裂效果,为优化页岩气开采工艺参数提供了理论与实验依据。 展开更多
关键词 深层页岩气 超临界co_(2) 脉冲压裂 脉冲频率 脉冲振幅 疲劳损伤 起裂压力 裂缝扩展
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超临界CO_(2)与黏土矿物的化学反应动力学特征
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作者 李小刚 李坤阳 +3 位作者 杨兆中 朱静怡 袁健峰 易良平 《断块油气田》 北大核心 2025年第2期331-338,共8页
为研究黏土矿物在超临界CO_(2)焖井过程中的溶蚀行为与反应强度,选取4种主要黏土矿物进行超临界CO_(2)与黏土矿物的地球化学反应实验研究。采用X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析法,分析了4种黏土矿物的矿物成分、元素组成及微观结构对超... 为研究黏土矿物在超临界CO_(2)焖井过程中的溶蚀行为与反应强度,选取4种主要黏土矿物进行超临界CO_(2)与黏土矿物的地球化学反应实验研究。采用X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析法,分析了4种黏土矿物的矿物成分、元素组成及微观结构对超临界CO_(2)环境的响应特征,基于过渡态理论方程建立了各黏土矿物与超临界CO_(2)的地球化学反应动力学方程。结果表明:4种黏土矿物中钙蒙皂石反应最为剧烈,反应后黏土矿物质量分数下降超30百分点,生成多种新物质;高岭石和伊利石在水岩反应过程中能相互转化,反应后有次生石英生成;绿泥石反应后表面有黑色固碳物质生成及白云石颗粒镶嵌在其中;计算得到各黏土矿物的地球化学反应动力学方程,理论值与实验结果基本一致,验证了方程的准确性;反应速率整体表现为钙蒙皂石>伊利石>高岭石>绿泥石。所得反应动力学方程从单矿物溶蚀动力学层面解释了超临界CO_(2)-黏土矿物的地球化学反应强弱,能对超临界CO_(2)与黏土矿物地球化学反应进行定性及定量分析,可为不同黏土矿物含量储层现场注CO_(2)焖井工艺提供理论支撑。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 黏土矿物 地球化学反应 元素分析 动力学方程
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350MW超临界CFB燃煤机组钙循环CO_(2)捕集系统的方案设计与计算分析
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作者 王冬福 孙秋辰 +3 位作者 陈文强 张陶陶 李明馨 韩志江 《锅炉技术》 北大核心 2025年第5期51-59,共9页
基于钙基载碳体在高温下循环吸收和解析CO_(2)的基本原理,开展350MW超临界循环流化床燃煤机组锅炉烟气CO_(2)捕集系统的方案设计和计算研究。提出采用双循环床作为碳酸化反应器和煅烧反应器内的设计流态,并增加再碳酸化反应器提高碳捕... 基于钙基载碳体在高温下循环吸收和解析CO_(2)的基本原理,开展350MW超临界循环流化床燃煤机组锅炉烟气CO_(2)捕集系统的方案设计和计算研究。提出采用双循环床作为碳酸化反应器和煅烧反应器内的设计流态,并增加再碳酸化反应器提高碳捕集效率。建立碳酸化反应器和煅烧反应器之间循环物料的质量和能量守恒方程,计算与分析不同锅炉负荷下的关键性能参数。在锅炉最大连续出力工况下,当碳捕集效率为90%时,锅炉烟气CO_(2)体积分数从13.64%降低到1.4%,捕集到的湿烟气CO_(2)体积分数为76.60%,经过冷凝后,干烟气中CO_(2)体积分数可达到97.04%。研究得出常规CFB燃煤机组耦合钙循环系统实现锅炉烟气CO_(2)高效捕集的综合方案,为今后燃煤发电厂碳捕集技术路线的选择提供参考。 展开更多
关键词 钙循环 CO_(2)捕集 循环流化床 超临界CFB
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对位芳纶纤维超临界CO_(2)无水染色关键技术 被引量：1
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作者 郑环达 《纺织高校基础科学学报》 2025年第1期33-35,共3页
聚对苯二甲酰对苯二胺,简称对位芳纶,是由对苯二甲酰氯和对苯二胺缩聚制得的全对位聚芳酰胺^([1])。对位芳纶大分子结构中苯环与酰胺键上羰基和氮原子间形成共轭大π键,苯环上对位共价键具有较高内旋位能,由此产生的较大分子间氢键作用... 聚对苯二甲酰对苯二胺,简称对位芳纶,是由对苯二甲酰氯和对苯二胺缩聚制得的全对位聚芳酰胺^([1])。对位芳纶大分子结构中苯环与酰胺键上羰基和氮原子间形成共轭大π键,苯环上对位共价键具有较高内旋位能,由此产生的较大分子间氢键作用使纤维表现出优异的强度模量、耐高温性、耐化学性、本质阻燃和质轻耐磨性,是航空航天、轨道交通等尖端领域用重要基础材料^([2])。近年来,随着对位芳纶纤维生产日益成熟与产量持续增长,其在军事技术、工业防护、运动材料等民用领域中的应用日趋广泛,获取染色产品需求显著增加^([3])。但对位芳纶纤维水基着色难、污染重等问题已成为制约其扩大应用的瓶颈。 展开更多
关键词 超临界co_(2)无水染色 对位芳纶 水基染色
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超临界CO_(2)不同浸泡时间致煤体变形破坏能量演化机制研究
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作者 于永江 邬志强 刘佳铭 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期498-507,共10页
为探究超临界CO_(2)不同浸泡时间(0、5 d、10 d、15 d)下煤体变形破坏全过程中的能量演化机制,以梅花井煤矿4-1煤层的两种煤样(焦煤、弱黏煤)为研究对象,开展了超临界CO_(2)不同浸泡时间下的煤体单轴压缩试验。结果表明:随着超临界CO_(2... 为探究超临界CO_(2)不同浸泡时间(0、5 d、10 d、15 d)下煤体变形破坏全过程中的能量演化机制,以梅花井煤矿4-1煤层的两种煤样(焦煤、弱黏煤)为研究对象,开展了超临界CO_(2)不同浸泡时间下的煤体单轴压缩试验。结果表明:随着超临界CO_(2)浸泡时间的延长,煤体抗压强度及弹性模量均逐渐下降;基于能量计算原理,随着浸泡时间的延长,煤体在压密阶段存在微小量值的能量存储与耗散特征,在线弹性阶段存储弹性应变能的能力逐渐减弱,在塑性屈服阶段耗散能占总应变能的比重逐渐增大,在峰后残余强度阶段耗散能的激增使得煤体产生相互贯通和扩展的宏观裂隙。在此基础上研究煤样的能量累积率与耗散率演化机制,结果表明:在应力峰值前,受到超临界CO_(2)的浸泡会削弱煤体弹性应变能的累积速率;在应力峰值处,煤体的弹性应变能累积速率达到最小;在峰后破坏阶段,随着浸泡时间的延长,煤体超临界CO_(2)浸泡时间达到10 d时,其弹性应变能转化率与耗散率达到最大。此研究成果有助于分析深部煤储层注入CO_(2)压裂过程煤体变形的能量特征,也对CO_(2)的地质封存具有一定参考意义。 展开更多
关键词 安全工程 超临界co_(2) 力学特性 能量演化 能量累积率 能量耗散率
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