检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第8期74卷 95-106页

作者：刘畅魏晓通张昊越邓琼梁博强丽娥徐鹏齐克奇王少鑫国科大杭州高等研究院基础物理与数学科学学院杭州310024 中国科学院力学研究所引力波实验中心北京100190 中国科学院国家空间科学中心北京100190 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 兰州大学兰州理论物理中心兰州730000 中国科学院大学引力波宇宙太极实验室北京100049

星载超高精度惯性传感器是空间引力波探测任务的核心载荷之一.运行环境差异、卫星工质消耗和电子器件老化会导致惯性传感器主要在轨工作参数与地面定标结果不一致,影响数据产品精度,进而影响科学数据质量,需开展惯性传感器工作参数在轨... 详细信息

星载超高精度惯性传感器是空间引力波探测任务的核心载荷之一.运行环境差异、卫星工质消耗和电子器件老化会导致惯性传感器主要在轨工作参数与地面定标结果不一致,影响数据产品精度,进而影响科学数据质量,需开展惯性传感器工作参数在轨标定工作.本文针对空间引力波探测太极计划残余加速度噪声优于3×10^(–15)m/(s^(2)·Hz^(1/2))@3 mHz的超高精度指标要求,结合太极计划惯性传感器设计布局以及实际噪声模型,设计了惯性传感器标度因数和质心偏差矢量参数在轨定标方案,并通过仿真实验验证了方案的可行性.仿真结果表明,标度因数的在轨定标相对误差小于0.03%,质心偏差在轨定标单轴误差<75μm,满足太极计划惯性传感器工作参数在轨定标精度要求.

关键词：惯性传感器在轨定标标度因数质心偏差

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空间信息技术在二氧化碳封存监测中的应用现状及展望

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石油勘探与开发 2024年第3期51卷 635-645页

作者：吕伟峰李昱澍王明远林千果贾宁洪姬泽敏何畅提高油气采收率全国重点实验室北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国科学院大学北京100049 上海交通大学碳中和发展研究院上海200240

系统梳理了不同空间信息技术在CO_(2)封存监测中的应用现状,分析了空间信息技术在CO_(2)封存监测中面临的挑战,并对空间信息技术在CO_(2)封存监测中的发展前景进行了展望。目前在CO_(2)封存监测领域应用的空间信息技术主要有涡度相关法... 详细信息

系统梳理了不同空间信息技术在CO_(2)封存监测中的应用现状,分析了空间信息技术在CO_(2)封存监测中面临的挑战,并对空间信息技术在CO_(2)封存监测中的发展前景进行了展望。目前在CO_(2)封存监测领域应用的空间信息技术主要有涡度相关法、遥感技术、地理信息系统、物联网技术和全球导航卫星系统等5类,涉及监测数据获取、定位与数据传输、数据管理与决策支持等3个环节。空间信息技术在CO_(2)封存监测中面临的挑战主要包括:针对不同监测目的、不同搭载平台以及不同监测场地,需选取与其相匹配的空间信息技术;针对空间信息监测数据来源广、数据量大的特点,需建立有效的数据存储与计算能力;空间信息技术需要与目前成熟的监测技术进行交互验证,促进协同作业。未来需建立空间信息技术监测方案设计方法与标准,建立跨尺度监测技术的协同应用方法,形成空间信息技术与人工智能和高性能计算技术协同应用,加快空间信息技术在中国碳封存项目中的应用。

关键词： CO_(2)地质封存 CO_(2)封存监测空间信息技术 CO_(2)泄漏 CO_(2)捕集利用与封存

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页岩油注空气提高采收率在线物理模拟方法

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石油勘探与开发 2023年第4期50卷 795-807页

作者：杜猛吕伟峰杨正明贾宁洪张记刚牛中坤李雯陈信良姚兰兰常艺琳江思睿黄千慧中国科学院大学北京100049 中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 提高油气采收率全国重点实验室北京100083

为探索页岩油注空气驱油机理,建立了基于CT扫描和核磁共振技术的页岩油注空气提高采收率在线物理模拟方法,研究了不同衰竭压力下页岩油空气驱开发效果、不同大小孔喉微观动用特征和页岩油空气驱采油机制,分析了空气含氧量、渗透率、注... 详细信息

为探索页岩油注空气驱油机理,建立了基于CT扫描和核磁共振技术的页岩油注空气提高采收率在线物理模拟方法,研究了不同衰竭压力下页岩油空气驱开发效果、不同大小孔喉微观动用特征和页岩油空气驱采油机制,分析了空气含氧量、渗透率、注入压力、裂缝对页岩注空气驱油效果和不同大小孔隙原油采出量的影响。研究表明,页岩储集层衰竭开采后注入空气可大幅提高页岩油采收率,但不同注入时机下驱油效率和不同级别孔喉动用程度存在一定差异。空气含氧量越高,低温氧化作用越强,不同大小孔隙动用程度越高,采收率越大。渗透率越高,孔喉连通性越好,流体流动能力越强,采收率越高。注入压力升高,孔喉动用下限减小,但易产生气窜现象导致突破提前,采收率先增大后减小。裂缝能加大气体与原油的接触面积,通过基质向裂缝供油提高空气波及系数和基质泄油面积,在合理生产压差下,注空气前进行适当的压裂改造有助于提高空气驱效果。

关键词：页岩油空气驱 CT扫描核磁共振提高采收率物理模拟

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内蒙古荒漠草原地表风沙活动对放牧强度的响应

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草业学报 2023年第7期32卷 1-11页

作者：刘欣雷杜鹤强刘秀帆范亚伟中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点研究室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

研究放牧强度对草地风沙活动的影响对深入理解风沙动力过程、准确评估和防治风沙灾害具有重要意义。本研究依托中国科学院乌拉特荒漠草原研究站,以内蒙古荒漠草原为研究区,设置两种草地类型(以草本为主的针茅草地和以灌木为主的灌丛草地... 详细信息

研究放牧强度对草地风沙活动的影响对深入理解风沙动力过程、准确评估和防治风沙灾害具有重要意义。本研究依托中国科学院乌拉特荒漠草原研究站,以内蒙古荒漠草原为研究区,设置两种草地类型(以草本为主的针茅草地和以灌木为主的灌丛草地)和3种放牧强度(禁牧为对照、中度和重度放牧强度),开展了近地表风速廓线、粒径分布、风沙流结构等相关参数的测量和研究。结果表明:1)放牧强度对不同草地类型地表的空气动力学粗糙度有显著影响,且对草本区的影响大于对灌木区的影响。2)草地类型和放牧强度对地表土壤可蚀性颗粒含量的影响均达到显著水平(P<0.05),且随着放牧强度的增加,草本区地表可蚀性颗粒含量逐渐减少,土壤质地逐渐粗化。3)放牧区的风沙流拟合函数均为幂函数,R2为0.78~0.97。草本中度(6.468 g·m^(-1)·d^(-1))和重度放牧区(9.294 g·m^(-1)·d^(-1))的水平通量分别是草本对照区(0.907 g·m^(-1)·d^(-1))的7.13和10.25倍。灌木区的输沙高度和放牧强度对输沙率的影响均小于草本区。以上研究结果表明:草本区风沙活动受放牧扰动的影响远大于灌木区,即使是中度放牧强度的水平输沙通量也远远大于禁牧区。因此,仅仅依据载畜量制定的放牧策略尚存在严重不足,为了防止草地退化,促进牧业的持续发展,在制定放牧策略时应将地表风沙活动强度作为重要指标进行综合考虑。

关键词：放牧强度荒漠草原风沙活动粒度特征风沙流结构

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基质裂缝耦合下的致密油/页岩油动态渗流实验

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 356-366页

作者：杜猛杨正明吕伟峰李忠诚王国锋陈信良亓翔姚兰兰张育豪贾宁洪李海波常艺琳霍旭中国科学院大学北京100049 中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 提高油气采收率全国重点实验室北京100083 中国石油吉林油田勘探开发研究院吉林松原138000 中国石油青海油田公司甘肃敦煌817500

基于核磁共振和CT扫描技术建立了动态驱渗结合的物理模拟实验方法,分析了致密油/页岩油动态渗吸微观孔喉动用机制及影响动态渗吸开发效果的因素,模拟了致密油/页岩油压裂—焖井—返排—开采一体化的动态渗流过程,明确了不同开发阶段的... 详细信息

基于核磁共振和CT扫描技术建立了动态驱渗结合的物理模拟实验方法,分析了致密油/页岩油动态渗吸微观孔喉动用机制及影响动态渗吸开发效果的因素,模拟了致密油/页岩油压裂—焖井—返排—开采一体化的动态渗流过程,明确了不同开发阶段的生产动态特征及对采出程度的贡献。研究表明:致密油/页岩油储层的渗流可分为大孔隙与裂缝间驱替快速产出的强驱替弱渗吸、小孔隙逆向渗吸缓慢采出的弱驱替强渗吸、动态平衡时的弱驱替弱渗吸3个阶段。驱替压力越大,驱替采出程度越高,渗吸采出程度越低,但驱替压力过大注入水易突破前缘,降低采出程度。渗透率越高,渗吸、驱替采出程度越大,渗吸平衡时间越短,最终采出率越高。裂缝可有效加大基质与水的渗吸接触面积,降低油水渗流阻力,促进基质、裂缝间的油水置换,提高基质排油速度和采收率。压裂后进行焖井有利于流体的渗吸置换与增能蓄能,有效利用返排液的携带、开采阶段的排驱置换作用是提高采收率的关键。

关键词：致密油页岩油物理模拟核磁共振 CT扫描动态渗吸生产动态提高采收率

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外部激励对多孔介质内油水分布状态的影响研究

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应用化工 2024年

作者：胡昕扬刘庆杰张旭辉张祖波中国科学院大学工程科学学院中国科学院渗流流体力学研究所中国石油勘探开发研究院提高采收率国家重点实验室中国科学院力学研究所

本研究探讨了外部激励对多孔介质内油水分布的影响。使用露头岩心作为多孔介质模型，首先进行水驱油操作，直至油水分布达到稳定状态，利用低场核磁共振技术来表征该状态下多孔介质内部的油相分布；对该状态下的岩心进行超声激励实验，... 详细信息

本研究探讨了外部激励对多孔介质内油水分布的影响。使用露头岩心作为多孔介质模型，首先进行水驱油操作，直至油水分布达到稳定状态，利用低场核磁共振技术来表征该状态下多孔介质内部的油相分布；对该状态下的岩心进行超声激励实验，并重新分析振动后的油相分布状态，并与超声处理前的状态进行对比分析。研究显示，外部超声振动能够重新激活多孔介质内油水分布的动态变化，促进油分子在小孔隙内的迁移，并利用超声乳化作用实现表面活性剂乳化效果，减小油滴的直径，进而提高多孔介质中小孔隙的油相渗流能力。

关键词：多孔介质外部激励超声波乳化作用油水分布

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空间引力波探测科学数据处理的挑战与人工智能技术的应用

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第7期54卷 64-86页

作者：王赫杜明辉徐鹏周宇峰中国科学院大学国际理论物理中心(亚太地区) 北京100190 中国科学院大学引力波宇宙太极实验室(北京/杭州) 北京100049 中国科学院力学研究所国家微重力实验室引力波实验中心北京100190 国科大杭州高等研究院杭州310024 兰州大学兰州理论物理中心兰州730000 中国科学院理论物理前沿重点实验室中国科学院理论物理研究所北京100190

随着空间引力波探测项目,如LISA、太极、天琴等的不断推进,我们即将获得一个观察宇宙的全新视角.然而,这些项目的科学数据处理面临着前所未有的挑战,包括大量波源混叠、非稳态噪声、数据异常等.本文旨在为研究人员提供一个相对全面的视... 详细信息

随着空间引力波探测项目,如LISA、太极、天琴等的不断推进,我们即将获得一个观察宇宙的全新视角.然而,这些项目的科学数据处理面临着前所未有的挑战,包括大量波源混叠、非稳态噪声、数据异常等.本文旨在为研究人员提供一个相对全面的视角,以贝叶斯统计推断框架为线索,综述了这些挑战及其可能的解决方案,讨论了从波源模板构建、探测器响应模拟,到噪声和数据异常处理的过程,并着重探讨了全局拟合与参数反演的技术策略,尤其是似然函数的构造与计算方法,以及如何利用多种随机采样技术提升分析效率和准确度.特别地,文章重点介绍了人工智能技术在引力波信号建模、噪声与数据异常处理、信号识别与参数估计等方面的应用,展示了人工智能如何为解决空间引力波探测数据分析中的复杂问题提供新的路径和工具.

关键词：引力波探测数据处理参数估计人工智能

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含裂缝岩石油水两相渗流的有限元模拟

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计算物理 2025年第3期 314-327页

作者：张云琦张旭辉黄新武乔继延胡昕扬鲁晓兵刘庆杰中国地质大学(北京)工程技术学院中国科学院力学研究所中国科学院大学工程科学学院中国科学院渗流流体力学研究所中国石油勘探开发研究院提高采收率国家重点实验室

利用具备自主产权的国产有限元程序自动生成系统(FEPG),模拟岩心尺度下裂缝-基质双重介质中油水两相渗流，分析压缩系数、非均质性以及注水方式对两相渗流的影响，并在此基础上考虑裂缝形态及分布方式，得出裂缝对水驱油的影响规律。结... 详细信息

利用具备自主产权的国产有限元程序自动生成系统(FEPG),模拟岩心尺度下裂缝-基质双重介质中油水两相渗流，分析压缩系数、非均质性以及注水方式对两相渗流的影响，并在此基础上考虑裂缝形态及分布方式，得出裂缝对水驱油的影响规律。结果表明：平行于主渗流方向的裂缝会导致见水时间缩短，水相沿裂缝窜流，降低驱油效果；裂缝位于双重介质内部时，基质中油相先向裂缝流动，随后缓慢排出，最终裂缝及其周围基质孔隙中的油大部分残余；垂直于主渗流方向的裂缝能有效延长见水时间，提高基质动用率。压缩系数小、非均质性弱的储层更适宜采用注水的开采方式；脉冲注水能有效提高驱油效率，加快油水界面推进速度，且频率越高效果越显著。

关键词：裂缝性油藏双重介质油水两相渗流有限元法

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石窟寺岩体稳定性监测技术发展现状及展望

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工程地质学报 2024年第6期32卷 1916-1934页

作者：张景科谷留杨李黎陈卫昌李丽慧邹红宇马雪雅兰州大学土木工程与力学学院西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000 中国文化遗产研究院北京100029 中国科学院地球科学研究院中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院大学地球与行星科学学院北京100029

石窟寺大多依托边坡修建,洞窟主要在崖体内部开挖,具有复杂的地质特征、应力历史、赋存环境及边界条件,其目前的监测技术尚不能满足预防性保护体系的构建。本文基于石窟寺兼有边坡、地下工程和文物的特性,系统查阅文献,梳理并凝练出国... 详细信息

石窟寺大多依托边坡修建,洞窟主要在崖体内部开挖,具有复杂的地质特征、应力历史、赋存环境及边界条件,其目前的监测技术尚不能满足预防性保护体系的构建。本文基于石窟寺兼有边坡、地下工程和文物的特性,系统查阅文献,梳理并凝练出国内外边坡、地下工程、文物岩体稳定性监测技术的发展历程:(1)边坡岩体稳定性监测起步于19世纪60年代的预防监测;20世纪80年代监测指标也从地表延伸到地下,监测效率和监测精度等提高;20世纪90年代末多技术融合和互补监测成为主要的发展趋势;(2)20世纪50年代开始探索与地下工程岩体稳定性相关的监测技术;20世纪70年代基本实现了监测标准化、程序化和质量化;20世纪90年代监测向精细化和大数据方向发展,形成了空-天-地三位一体化大数据分析平台;(3)20世纪80年代石窟寺岩体稳定性技术以传统的工程地质调查、工程地质测绘为主;21世纪初基于石窟寺的预防性保护,相继实施一批与石窟寺岩体稳定性相关的项目,但由于石窟寺岩体的复杂性及其文物属性,未形成专用的石窟寺岩体稳定性监测系统。未来石窟寺岩体稳定性监测研究应以定性和定量评估为基础;基于评估确定重点监测因子、监测精度、监测频率、各因子之间的耦合关系等为前提;建立覆盖石窟寺区域、洞窟和关键块体稳定性,跨尺度、多场耦合的空-天-地一体化的岩体稳定性监测系统为目的。文章基于传统边坡和地下工程领域的发展现状,提出了石窟寺岩体稳定性监测存在的问题和未来发展趋势,为我国石窟寺预防性保护提供科技支撑。

关键词：石窟寺岩体边坡地下工程稳定性监测

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2023年甘肃积石山Ms 6.2地震区域地壳形变特征分析

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武汉大学学报(信息科学版) 2025年第2期50卷 391-403页

作者：张文婷季灵运陈玉鑫刘传金徐晶中国地震局第二监测中心陕西西安710054 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 甘肃省地震局甘肃兰州730000

2023-12-18甘肃省临夏回族自治州积石山县发生了Ms 6.2地震。震中所在的拉脊山断裂带在调节区域构造变形过程中起着重要作用,研究该地震的地壳形变对认识区域构造活动特征至关重要。利用Sentinel-1合成孔径雷达卫星数据,基于合成孔径雷... 详细信息

2023-12-18甘肃省临夏回族自治州积石山县发生了Ms 6.2地震。震中所在的拉脊山断裂带在调节区域构造变形过程中起着重要作用,研究该地震的地壳形变对认识区域构造活动特征至关重要。利用Sentinel-1合成孔径雷达卫星数据,基于合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术和小基线集技术获取了该地震升、降轨InSAR同震及震间形变场,并融合震间全球导航卫星系统资料获取了震间三维地壳形变场。综合大地测量、地质、大地电磁以及余震精定位数据,认为此次地震是青藏高原北东向扩展过程中一次区域应力调节的结果,发震主断层位于倾向SWW的拉脊山北缘断裂南段,地震发生时,该主冲断层带动着NEE倾的反冲断层共同隆起,地表沿雷达视线方向最大抬升8.9 cm。以InSAR同震形变为约束,反演得到发震断层最大同震滑移0.24 m,位于地下13.4 km,累积地震矩1.93×10^(18)N·m,合矩震级Mw 6.1。此外,以三维地壳形变场为约束,反演得到发震断层震间走滑速率约1.9 mm/a,倾滑速率约2.4 mm/a,闭锁深度约为16.8 km。受此次地震影响,拉脊山断裂东南段、倒淌河-临夏断裂中南段以及西秦岭北缘断裂西端等未来的地震危险性值得关注。

关键词：积石山地震 InSAR 同震滑动分布震间滑动速率闭锁深度库仑应力变化拉脊山断裂带

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