声学的无损检测方法具有成本低、易于携带、无辐射、检测速度快等优点，在木材领域内广泛应用。阐述了基于声学的常见6种无损检测方法，包括冲击应力波法、超声波速法、共振法、声发射、声-超声和层析成像技术的基本原理，并对其特点进行了分析与比较。介绍了这些方法在木材工业中的应用，包括对木材的物理力学特性的评估、木材内部缺陷的检测。综述了提高检测精度的研究现状，分析了基于声学的木材无损检测研究中存在的困难。展望了木材无损检测设备在信号源、信号传输机理、信号分析与处理、便携性与实时性等方面的发展趋势。

煤矸石作为全球排放量最大的工业固体废弃物之一，不仅占用大量土地，还会对大气、土壤等环境造成危害。但煤矸石具有一些环境友好型性能，经预处理后可被资源化再利用为环境友好型材料。综述了目前煤矸石用作环境材料的方式及各种方式的研究进展：煤矸石对营养盐、重金属和有机物等污染物具有一定的吸附性能，预处理之后可以作为一种廉价的吸附剂；煤矸石具有一定的强度，经热活化后强度更大，因此可用作建筑再生骨料生产透水砖、透水沥青等；煤矸石中还含有大量有机质和微量元素，可以增加土壤中的腐殖酸含量，改善土壤土质，从而促进植物生长。建议：今后研究工作应倾向于对煤矸石预处理方式的改进，探索其对不同类型或多种污染物的去除效果及机理；在实际生产中应丰富破碎筛分等处理方式，形成系统的制肥工艺并得以应用；在政策上应制定更加全面的相关标准。

近40年，探索电刺激在生物医学中的应用引起了人们极大的兴趣，这种兴趣很大程度上来自于电刺激细胞实验研究方面取得的进展，其结果对研发疾病诊疗新技术具有参考意义。从直流电场、正弦电场、脉冲电场3个方面回顾电刺激细胞的实验设备，综述了电刺激对细胞弹性模量、细胞间应力、细胞黏附力、细胞膜系索力等力学特性的影响规律与生物学机理，以及电刺激在诱导细胞分化，凋亡，改变细胞迁移方向等方面的应用。总结了电刺激-细胞力学特性-细胞生物行为关联性研究的进展。直流电场可引导细胞迁移和排列；正弦电场可导致细胞膜和骨架的分离；脉冲电场可破坏细胞膜、细胞骨架、核膜、染色体端粒的结构，使细胞变形。探讨了目前细胞电刺激研究存在的问题，并对未来发展方向提出了建议。

Pickering乳液由于具有独特的界面粒子膜、环境响应性等优势，在化工新型材料和催化材料领域获得广泛应用。本文对Pickering乳液稳定机理进行综述，指出影响Pickering乳液稳定性的3个关键因子分别为界面张力、三相接触角和粒子粒径，阐明了固体颗粒表面润湿性、固体颗粒浓度、水相电解质、水相pH值、油水相体积比等因素通过固体颗粒界面膜理论和三维黏弹粒子网络机理对Pickering乳液稳定性的影响。

量子计算机是量子力学与计算问题相结合的产物，是近几年的研究热点，引起了广泛的社会关注。本文回顾量子计算机的发展，介绍了量子算法和量子计算模型，并以离子阱和超导线路为例阐述了量子计算机的物理实现，然后介绍了为了克服消相干而发展出的量子编码，以玻色取样为例讨论了量子霸权。展望未来，近期内可以展示量子霸权，进而实现解决特定问题的量子模拟器，但是普适的量子计算机的研制仍然需要很长的时间。

精准医疗是一种以个人健康大数据为诊疗依据的高度个性化的新型医疗模式，其依靠的数据主要包括基因型数据、表型数据和环境数据，其中表型数据和环境数据的获取需要借助具有动态数据采集能力的移动测量装置。本文简述了精准医疗的一般概念，提出柔性电子技术能够为动态医学监测提供有力的技术保障，并从材料体系、结构设计、集成方式和数据传递方式等方面概述了柔性电子技术，结合了目前柔性电子技术在医学监测领域的研究成果展示了其在精准医疗领域的巨大应用潜力。提出可以从提高系统的供电能力、提高系统的集成度与复杂度以及深入研究化学量检测等方面进一步提升柔性医学监测系统的性能，使其更好地服务于精准医疗模式。

新近发展的生物质热裂解炭化工程技术在安全处置废弃物的同时，可实现生物质分离、分质和分值化资源综合利用，在低碳、环保、循环处理生物质废弃物上具有突出的比较优势，成为新型绿色工程技术。通过发展和完善适于不同类型废弃物的热裂解炭化工程技术系统，一个以生物质基的新能源、新肥料和新材料为关键产品的新兴生物质产业呼之欲出。基于天然有机质的结构-功能关系、颗粒有机质的团聚体强化作用和生物质炭材料的生态系统工程师效应等3大原理，生物质产业提供了改良土壤、化肥替代和环境治理的新型农业资源，而服务于未来绿色农业发展。中国废弃物生物质产业可达到3亿t生物质炭材料规模，其发展需要新的生物质科技与工程学科的支撑，需要工程技术的研发创新和相关标准制定的推进。

分析了美国滨海18个核电厂（31台核电机组）温排水系统的设计特点及其对水生生物的影响。结果表明，在排水系统设计上，美国滨海厂址考虑了减小温排水对水生生物影响的措施，大部分厂址采用离岸排放，提高排水流速，有些则因地制宜采用缓冲池、设计三级堰、或者将排水口布置在取水口的上游，必要时使用闭式循环冷却水系统等。美国大部分滨海厂址温排水对水生生物的影响较小。中国核电厂机组数量较多，温排水量较大，应重视对水生生物可能产生的不利影响。在排水系统上，中国核电厂存在的主要问题有：近岸排放缺乏促进掺混的考虑，明渠排放对景观优化的考虑不够，有些电厂为了满足近岸海域环境功能区要求而设置的导流设施有碍于温排水的扩散等问题。应研究制定中国核电厂温排水影响评价导则，优化核电厂温排水排水系统的设计和建造，尽可能降低温排水对水生生物可能产生的不利影响。

固定化金属离子亲和色谱是将过渡金属离子通过配体螯合在固相基质上，通过过渡金属离子与靶分子的组氨酸或半胱氨酸特异性结合形成相对稳定的复合物，最后以竞争性洗脱方式实现靶分子的富集与纯化，其核心为金属螯合亲和基质材料制备。具有亲和选择性高、生物兼容性好、可逆再生等优势，迄今已发展了40余年，广泛应用于靶分子的特异性富集、分离与纯化，本文综述了近3年固定化金属离子亲和色谱纳米材料、微球色谱基质、棉纤维、分子印迹材料、整体材料、共价有机骨架等方面的研究进展。

高超声速飞行器是国内外研究的热点问题。综述了高超声速飞行器建模与自主控制问题。阐明了高超声速飞行器的特点及控制难点，列举了典型的高超声速飞行器模型，从机理推导方法、计算流体力学（CFD）实验方法、模型简化技术和模型验证技术方面介绍了高超声速飞行器建模的研究进展，从传统滑模控制、高阶滑模控制、反步控制、自适应控制、轨迹线性化控制方面阐述了高超声速飞行器自主控制的研究进展，探讨了高超声速飞行器仿真平台开发的研究趋势。

冷却服能够为高温作业人员提供降温保护，提高人体微气候区的舒适度。分析了各种类型冷却服（气体冷却服、液体冷却服和相变冷却服）的降温方式、原理、特点及研究进展，着重阐述了相变冷却服的关键技术及发展方向：研究易塑性、耐腐蚀性的封装材料和相应的封装技术，解决液相相变材料存在的变形、泄露及水蚀问题；将纳米技术与相变材料微胶囊结合，研制作用时间长、散热良好的复合相变材料，提高相变材料的导热系数；将相变冷却技术与其他技术相结合，开发作用效果可调控的新型冷却服，同时研制可快速激活相变材料的设备或新型材料，使相变材料能够快速蓄冷。

钚气溶胶主要来源于核武器试验与核反应堆事故，这两种方式产生的粒子直径差异较大。钚气溶胶研究在核试验数据分析、核武器扩散监督、核取证分析、核安全监测、核能源开发等方面意义重大。本文综述了洛斯-阿拉莫斯（LANL）、劳伦斯-利弗莫尔（LLNL）、桑迪亚（SNL）、太平洋西北（PNNL）、橡树岭（ORNL）、阿贡（ANL）、爱达荷（INL）等7个美国国家实验室对钚气溶胶物化性能的相关研究进展，涉及气溶胶特性表征、动力学粒径分布、滞留时间、仪器分析、收集与取样、形成机理等内容。研究现状表明，钚气溶胶在不同场景下的物化行为数据有限，实验验证难度大，仍然是一个充满挑战的难题。

两性霉素B（AmB）作为第一个用于深部真菌感染的药物，自上市以来已使用超过半个世纪，目前仍是临床治疗中不可缺少的药物。随着近年来AmB衍生物药物的发展，以及其生产菌株结节链霉菌（Streptomyces nodosus）全基因组和AmB体内合成代谢途径的解析，运用基因工程和代谢工程的方法对AmB组合生物合成的研究逐渐增多。由于AmB在当今临床治疗上的地位仍极其重要，因此促进AmB产业的发展具有显著的经济及社会效益。本文对AmB进行了概述，并对其合成基因簇相关基因及其当前组合生物合成的研究现况进行了总结与探讨。

脉冲星自1967年发现以来，50年的观测和理论研究取得巨大进展，期间曾2次获颁诺贝尔物理学奖。脉冲星以其高度致密和强引力场堪称宇宙天然实验室，可用来验证爱因斯坦广义相对论及进行引力波探测，推动了天文学与物理学研究的发展。本文简介了脉冲星的发现及其性质，并综述了脉冲星导航以及最近建成的500 m口径球面射电望远镜（FAST）的脉冲星探测研究进展。

类风湿关节炎（RA）是一种自身免疫性疾病，全球患病率约0.24%。RA发病机制复杂，致残率极高，严重影响患者的生活质量，给社会带来沉重的经济负担，对RA的有效治疗成为全球医药行业关注的重点。据艾美仕数据统计，2015年全球医药市场用于治疗RA的药物支出达214亿美元。本报告依据相关文献及Thomson Reuters、IMS Health等数据库信息，对RA全球药物研发市场、治疗药物类别、靶标、专利等药物研发状况进行分析。目前，RA治疗药物类别包括抗炎药、抗风湿药、激素类药物、生物制剂、联合用药、免疫重建等；治疗靶标有肿瘤坏死因子α、环氧化酶类、B-淋巴细胞抗原、白细胞介素类、细胞核转录因子kB、小分子激酶等；近些年，生物技术药物在RA等自身免疫性疾病治疗领域取得了前所未有的成功，未来市场小分子药物及生物仿制药也将会发挥关键作用。

核受体Rev-erbs是能量稳态调控的核心转录调节因子，其表达受饮食、药物、运动等因素的影响；Rev-erbs参与糖脂代谢、胰岛素分泌、血糖稳态调节等多个生物学过程，是肥胖症、糖尿病等慢性代谢性疾病治疗的重要药物靶标，通过调节糖脂代谢通路中的靶分子，调控组织的能量稳态。运动干预刺激肝脏、骨骼肌等组织中Rev-erbs表达，调控糖脂代谢基因，维持细胞能量稳态，可能是慢性病运动干预的重要适应机制。简述了Rev-erbs的结构特点、表达调控因素与作用机制，分析了运动干预对Rev-erbs表达的影响与代谢调控机制，以及Rev-erbs在运动科学领域的国际前沿和发展趋势。

材料基因组计划的核心理念，是通过计算、数据和实验“三位一体”的方式，变革传统的主要基于经验和实验的“试错法”材料研发模式，把发现、开发、生产和应用新材料的速度提高到目前的两倍。它旨在建立一个新的以计算模拟和理论预测优先、实验验证在后的新材料研发文化，从而取代现有的以经验和实验为主的材料研发的模式。本文论述如何通过计算和数据的方法加快新材料研发，介绍帮助加快新材料发现的高通量集成计算基础平台和软件框架MatCloud。

在GPS信号较弱甚至失效的环境下，视觉伺服能够通过视觉信息控制自主飞行，因此近年来视觉伺服在自主飞行控制领域受到广泛关注。根据获取的图像信息不同，可将视觉伺服分为基于位置的视觉伺服和基于图像的视觉伺服。与基于图像的视觉伺服相比，基于位置的视觉伺服位姿估计稳定，可直观地在直角坐标空间定义机器人运动，符合机器人工作方式，且控制器设计简单，但控制精度受摄像机和机器人标定精度的影响，且计算量较大。对于小型四旋翼无人机自主飞行控制的应用研究中，视觉伺服的实时性、精确性和鲁棒性尚待提高，且小型四旋翼无人机的智能化不高，在室内室外模式转换及室内协同控制方面还有广阔的发展空间。

基于中国再制造工程及智能技术的发展基础与趋势，提出了智能再制造的概念，构建了智能再制造工程体系，并阐述了智能再制造物流、智能再制造生产、智能再制造加工、智能再制造营销等重要部分的概念、方法和体系，指明了中国智能再制造工程的当前主要任务和未来发展方向。智能再制造工程是智能制造的重要组成，智能再制造工程体系是当前中国再制造产业发展模式的全面总结和提升，可实现再制造全系统、全流程的自动化、柔性化与数字化，大力提高再制造企业的产品效益、生产能力和管理水平。

在技术变革和资本力量的双重推动下，虚拟现实（virtual reality）技术在近几年发展迅速，初步达到了可商业化的程度。虚拟现实和3D 电影院都是通过双目视差实现三维成像，但虚拟现实提供了3D 电影院所不具备的移动视差并提供了强烈的沉浸感。现阶段虚拟现实技术仍面临着一系列技术难题，其中眩晕和人眼疲劳尤其明显，是虚拟现实的技术禁地。本文从介绍三维视觉感知开始，分析了虚拟现实造成眩晕和人眼疲劳的根本原因。给出了解决这一技术瓶颈的答案——动态光场，并从光场采集和显示两方面分析了多种光场技术的优缺点。列举了增强现实（augmented reality）技术的3 种实现形式，并从人与人交互和通信的角度对比了虚拟现实与增强现实在未来的发展趋势。

围绕中国老龄化社会与民生科技发展对智能健康系统的需求迫切,介绍了智能健康系统的内涵与特征,阐述了健康大数据挖掘、个性化植入/介入生物三维打印、个体化精准诊疗、生肌电融合及助老助残等智能健康系统的基础科学问题与关键技术。围绕智能健康系统的应用领域、基础研究领域,介绍了国际研究的创新前沿与进展,国内智能健康系统的研究现状、优势单位与进展情况。

随着汽车排放标准的日益严格和汽车尾气净化技术的成熟应用,燃油蒸发在整车排放中的比例逐渐提高。碳罐是汽油车燃油蒸发控制的关键部件,其核心材料是汽油吸附用成型活性炭。碳罐技术要求成型活性炭具有高的比表面积、大的有效孔容(2~5 nm孔的孔容)和高强度,具有快速吸附和脱附汽油的性能。化学法和化学物理耦合的办法是制备高比表面和大孔容活性炭的有效途径,成型活化一体化是成型活性炭制备的发展趋势。本文综述碳罐用成型活性炭的性能要求、表征方法、制备技术及原理和在未来VOCs净化中的应用。

干旱是影响农作物生长发育的主要气象灾害,且在全球气候变暖背景下,中国呈现出增多增强的干旱化趋势。本文综述主要遥感干旱指数的最新研究进展,并对其优缺点进行比较,分析了各类农业干旱遥感监测指数的适用性:1)与土壤水分指标密切相关的各指数比较适宜于农业旱情早期预警及土壤干旱型农业旱情监测,对作物生长前期未封垄时,植被覆盖度低,土壤裸露情况下有很好的监测效果;2)表征作物形态及生理指标的各指数比较适宜于农业作物生长过程中,尤其是在封垄后,植被覆盖度较高的时期的旱情监测;3)各类综合干旱指数的适用性广阔,可以根据作物整个生长过程中的不同时期进行改良调整,但由于需要大量参数计算保证其精度,限制了实际应用。

简述了代谢综合征(metalbolic syndrome,MS)的定义及临床诊断标准,综述了高血压(EH)、肥胖、血糖异常、血脂异常等危险因素与左室心功能间的关系,分析了多种危险因素聚集一体的MS 的心功能变化特点。MS 患者的左室功能降低是由多个心血管危险因素引起,会导致多个复杂的代谢反应,影响心肌的结构和代谢环境,也改变了心肌功能和心肌能量。因此MS 患者在有症状的心力衰竭发展之前,可能存在一段时间亚临床的左心室功能障碍。

贵金属纳米材料在光稳定性、光信号强度、生物兼容性等方面具有其他材料无法比拟的优势,已成功应用于各科学研究领域,尤其是在生命科学与生物医学研究等方面具有广阔的应用前景。本文简介贵金属纳米材料在荧光成像、拉曼成像、暗场成像的成像原理及优缺点,综述贵金属纳米材料在生物成像方面的最新研究进展。随着纳米合成技术的快速发展及检测手段的提高,贵金属纳米材料将会从基础的科学研究领域更全面地走向实际应用。而单分子光谱和光学显微成像技术取得了长足的进步,很有可能带给生物成像表征手段一次全新的革命。

随着核工业的飞速发展,高放射性废物的处置成为重大安全和环保问题,而深地质处置是普遍接受的方案。在处置库花岗岩环境及无氧还原条件下,更适合的处置罐材料为高纯铜。本文从处置库的地质环境、铜处置罐的腐蚀、铜处置罐的寿命预测等方面,综述处置库环境下纯铜的腐蚀电化学行为的研究进展,以更好地评估纯铜在处置库环境下的耐蚀性能及预测处置罐的寿命。

基于纤维增强复合材料(FRP)抗剪加固混凝土梁试验研究成果,对3 种不同FRP 抗剪加固方法进行总结。介绍了外贴FRP(EB)、表面嵌入FRP(NSM)抗剪加固方法的试验研究历史和现状,总结了这两种方法的优缺点。重点阐述了截面中部插入FRP(ETS)抗剪加固方法的试验研究进展,提出了加强FRP 抗剪加固混凝土梁试验研究的建议。

爆炸可能导致建筑物的严重破坏甚至灾难性倒塌。爆炸载荷作用下钢筋混凝土结构的动态响应与加固技术是当前结构安全问题的研究热点之一。钢筋混凝土梁作为建筑结构的主要承重构件之一,在爆炸冲击荷载作用下发生破坏很可能引起整个结构的倒塌。综述了国内外在爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的动态响应、损伤机理、加固技术等的研究现状与发展趋势,提出了钢筋混凝土梁的抗爆与加固的研究难点和发展方向。

钟吕群出露于浙西北地区,为一套强变形、浅变质的碎屑岩-火山岩系,其下未见底,上被南华纪休宁组不整合覆盖。传统上将其对比于赣东北双桥山群。本文主要研究钟吕群流纹岩的锆石U-Pb 年龄。样品A120408-4 采自苏庄断层以北,层位上属钟吕群的中上部,岩性为灰白色致密块状流纹岩,强烈片理化。样品A120408-4 中获得大量锆石,完成LA-ICP-MS 锆石UPb定年测点38 个,获得年龄加权平均值为(777.1±3.6)Ma,结合地层特点及变质变形特征,得出钟吕群主体相当于河上镇群上墅组,应属扬子古陆新元古代晚期大陆裂谷的地质记录。

鄂尔多斯盆地中东部下二叠统山西组2 段为重要的勘探层位和主力产气层。在野外露头分析、岩心观察、测井资料综合解释以及地球化学分析的基础上,研究认为山西组2 段早中期研究区受海相作用影响,山32、山22 期发育河控-潮控三角洲,其三角洲平原包括分流河道、废弃河道、泥炭沼泽和分流间洼地,三角洲前缘包括水下分流河道、河口坝、远砂坝、潮汐砂坝、分流间湾等沉积微相;山12期海水沿东南方向推出鄂尔多斯盆地,研究区在陆相湖泊背景上发育河控-湖泊三角洲。古地理条件的不同使其砂体类型及储集性能也有一定的差异,其中米脂-子洲及塔湾-高桥地区山32段储集砂体受海相环境改造彻底,在岩性特征、砂体厚度以及储集性能方面更具优越性,为天然气勘探的有利目标区。

辽河坳陷西部断陷西斜坡齐欢地区同生断裂十分发育,为弄清断层与构造、储层和油藏的关系,研究了该区同生断层发育特征及其控制作用。沙三段至东营组时期,该区发育了一系列的顺凹陷方向倾斜及滑动的同生正断层,断层产状呈铲式,走向为北东向,其控制了区域构造格局。分析了同生断层的生长指数与圈闭类型的关系,认为断裂活动越强,越利于形成局部构造。同生断层下降盘往往是滚动背斜、断鼻等局部构造和砂体发育区域,也是油气聚集的有利地区。同生断层附近往往井网控制程度低,剩余油富集,是老区挖潜剩余油的有利目标区域。

四川盆地下寒武统龙王庙组天然气勘探近期取得的重大发现,引起了对同期沉积的石龙洞组的广泛关注。通过对鄂西渝东-湘鄂西地区石龙洞组多个野外露头的研究,观察到在平面上石龙洞组顶部存在典型的风化岩溶现象,推测在该区内存在与早寒武世末兴凯运动有关的区域性岩溶不整合面。以湖北恩施咸丰背斜庙梁子-丁寨剖面为例,石龙洞顶部的表层岩溶带厚度为3 m,主要为风化壳层和垮塌角砾岩层。同时,受大气淡水和裂缝影响,表层岩溶带下部地层在较深范围内都受到大气淡水淋滤作用影响,属于岩溶改造带。根据胶结物类型及溶蚀特征可分为大气淡水垂向渗滤溶蚀区及潜流溶蚀区。此外,初步探讨了表生岩溶与储层发育的关系。研究区整体岩性较致密,但局部存在优质储层,尤其是表层岩溶带孔洞发育十分丰富,连通性良好。而岩溶改造带由于后期埋藏阶段成岩作用的影响,尤其是晚期硅化作用的破坏,现存孔洞相对较少。研究区优质储层的形成主要受表生及埋藏期溶蚀作用和白云化作用控制。

系统采集鄂尔多斯盆地南部中生界的烃源岩、富县地区延长组原油及油砂样品,对它们的饱和烃馏分进行GC-MS 分析,通过对生物标志物组成特征的研究探讨富县地区延长组原油的来源。结果表明:根据Pr/Ph,8β(H)-补身烷和C30重排藿烷相对含量,鄂尔多斯盆地南部中生界烃源岩可划分为A₁、A₂、A₃、A₄、B 类,富县地区延长组原油可划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,目前发现的原油主要是第Ⅰ类;第Ⅰ类原油来自A₁类烃源岩(深湖相沉积相带的长7 油页岩),第Ⅱ类原油来自A₂类烃源岩(深湖-半深湖沉积相带的长7 暗色泥岩),第Ⅲ类原油来自A₃类烃源岩(半深湖沉积相带的长7 暗色泥岩)。

在平顶山盐岩矿区三维地震解释、资料井及老井钻探成果基础上,对研究区断裂发育、构造形态及盐岩地层横纵向展布特征进行精细研究,并对盖层和夹层分别取心开展室内实验以评价盖层及夹层密封性。通过对平顶山地区盐岩建库地质条件的综合评价,认为该地区适合建设盐穴地下储气库。结果表明:平顶山盐矿总体构造形态简单,盐岩沉积中心断裂不发育且盐层厚度较大;盐岩地层厚度大,横向分布稳定,其中14~20 盐群厚度平均200 m 以上,含矿率高,夹层数量少,可以作为建库的目的层位;盖层及夹层以泥岩为主,微观孔喉结构小,连通性差,渗透性能差,不利于气体的运移,具备一定的封闭能力,满足储气库地质评价要求。

结合层序地层学理论、岩心观察、岩心分析实验结果及钻井测试资料等,分析了元坝地区须三段的层序地层特征、储层岩性特征、储层微观特征及天然气富集的控制因素。目的层储层岩性复杂,以西部发育钙屑砂岩,东部发育岩屑石英砂岩为主要特征。岩心分析实验表明:目的层储层物性差,属于特低孔-低渗次生致密砂岩储层;须三段上部3 个砂组天然气相对富集,在富气砂组内有利岩性带、砂体厚度是天然气聚集的基础条件,储层内部发育裂缝和溶蚀孔组合是天然气富集的关键因素。

低渗透气藏开发过程中普遍存在非线性渗流,研究非线性渗流对采收率影响对于合理开发此类气藏具有一定意义。选取塔里木某低渗透气藏的岩心开展不同渗透率和含水饱和度条件下的非线性渗流实验,实验表明低渗透气藏存在启动压力梯度和较强的应力敏感性。渗透率越低、含水饱和度越高,启动压力梯度越大,应力敏感性越强,非线性渗流特征越明显。非线性渗流对低渗透气藏采收率有较大影响。启动压力梯度越大、应力敏感性越强的气藏,最终地层废弃压力越高,采收率越低。在低渗透气藏开发部署时,尽量寻找较高渗透率和较低含水饱和度的储层,优先开发。同时,井网加密调整、储层改造、降低含水饱和度也是提高低渗透气藏采收率的有效途径。

渗透气藏孔喉致密存在应力敏感性,而且气井投产前普遍进行压裂,因此建立考虑应力敏感性的气井产能模型具有一定的意义。选用塔里木低渗透气藏的岩心开展应力敏感性实验,实验表明低渗透气藏存在较强的应力敏感性,渗透率越低,应力敏感性系数越大,应力敏感性越强。将压裂气井的渗流区域划分为裂缝两端的径向流和裂缝两边的线性流推导了考虑应力敏感性的压裂气井产能模型。应力敏感对压裂气井产能有较大影响,应力敏感性越强的气藏,产能损失率越高,随着井底流压的降低,应力敏感性引起的产能损失增加。压裂是改善受应力敏感性影响的低渗气藏气井产能的有效途径。

蒸馏沉淀聚合法制备AM/AA/MMA 聚合物颗粒,利用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和激光粒度仪进行表征,研究NaCl 质量浓度对聚合物颗粒水化膨胀性能的影响及水化时间对聚合物颗粒运移封堵性能的影响,并在不同渗透率的岩心中进行驱油实验。实验结果表明,AM/AA/MMA 聚合物颗粒为规则球形,干球粒径约为500 nm。随着水化时间增加,聚合物颗粒粒径逐渐增加,水化时间增至200 h 后,粒径基本不再增加。随着NaCl 质量浓度增加,聚合物颗粒的膨胀倍数逐渐减小,质量浓度由5 g/L 增至20 g/L,膨胀倍数减小了1.01。随着水化时间增加,聚合物颗粒对岩心的封堵作用增强,水化时间由24 h 增至120 h,岩心封堵率增大了40.62%。注入0.5 倍孔隙体积、质量浓度为1.5 g/L 的聚合物颗粒溶液段塞,可平均提高采收率9%以上,随着渗透率增加,提高的采收率逐渐增加,当渗透率大于50×10^-3 μm²后,提高的采收率基本不变。

针对深部资源开采的“高井深”问题,研究了垂直管道水力提升过程中颗粒沉降速度的影响因素。基于球形颗粒的水中沉降机理,分别建立层流区、过渡区及紊流区的颗粒沉降速度表达式,对影响沉降速度的颗粒粒径、颗粒密度及水温进行敏感性分析,并考虑颗粒形状及浓度对沉降速度的影响。结果表明,在层流区和过渡区,各因素对沉降速度影响的敏感度随颗粒密度ρ_s与水密度ρ之间比值不同而变化,当层流区ρ_s >2ρ及过渡区ρ_s >3ρ时颗粒粒径 >颗粒密度 >水温,当层流区ρ_s<2ρ及过渡区ρ_s<3ρ时颗粒密度>颗粒粒径>水温;在紊流区,各因素对沉降速度影响的敏感度为颗粒密度 >颗粒粒径 >水温;球形颗粒沉降速度理论值大于不规则颗粒沉降速度实际值,可采用颗粒形状系数加以修正,且在干涉沉降过程中采用Richardson-Zaki 公式,使计算结果符合工程实际。

根据页岩储层多裂缝应力干扰效应形成机理,建立了考虑水平有效地应力、裂缝尖端集中应力以及多缝干扰应力影响的页岩储层裂缝穿透准则。模型分析表明:考虑多缝应力干扰效应影响,压裂缝穿过天然裂缝的能力减弱,分段多簇压裂更有利于在页岩储藏中形成复杂缝网结构。裂缝越长,裂缝间距越小,天然裂缝分布位置越靠近中间裂缝,缝内净压力越大,导致裂缝间的干扰应力越大。随着压裂缝与天然缝间逼近角的减小,在一定应力比和裂缝内摩擦系数范围内,压裂缝穿过天然裂缝能力减弱,超过一定范围后,压裂缝穿透天然裂缝的能力增强。高应力比条件,裂缝穿透能力基本不受逼近角影响。