王乾
- 作品数：25 被引量：57H指数：6
- 供职机构：河南理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项山西省科技攻关计划项目更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程矿业工程电气工程更多>>
- 煤微生物甲烷化的石墨烯强化机制
- 2023年
- 强化煤制微生物甲烷的研究备受重视,是煤层气的一项有效增产措施。向发酵系统中添加导电材料可以有效促进直接种间电子传递提高甲烷产率,在强化有机物厌氧降解方面潜力巨大。以长焰煤作为底物构建厌氧发酵系统,通过对生物甲烷产气量、中间关键液相产物、微生物群落结构、产甲烷代谢路径以及发酵前后残煤表面官能团等的测试和分析,探讨了石墨烯对厌氧发酵产生物甲烷的促进效应。结果表明,在以煤为底物的厌氧发酵系统中添加0.4 g/L的石墨烯有效增强了整个厌氧发酵的进行,不仅提高了甲烷产气量,同时也提前了甲烷的产出高峰期。在发酵初期,水解菌群(Paraclostridium)和产氢产乙酸菌群(Alcaligenes、Sphaerochaeta)的活性增强,前期积累了充足的营养物质。在产甲烷高峰期,添加石墨烯后Methanoculleus丰度降低而Methanosarcina丰度显著提高,乙酰辅酶A脱羰基酶/合成酶β亚基和γδ亚基作为乙酸合成途径中的关键酶,分别增加了233.54%和3.32%,这使得Methanosarcina丰度明显上升且主要进行乙酸营养型产甲烷,细菌群落中能够利用乙酸乙醇类物质的Geobacter和Anaerovorax丰度增高,其中丰度升高较明显的Geobacter可能通过与石墨烯辅助的生物电连接与Methanosarcina进行DIET,这种电子传递方式在一定程度上加速了生物甲烷的生成。产气残煤表面的羰基碳(C=O)、羧基碳(COO—)在添加石墨烯后分别下降了42.8%和49.5%,说明石墨烯有效促进了微生物对煤的降解。石墨烯的添加提高了菌群的活性和降解效率,加快了厌氧发酵进程,为产甲烷菌群提供了丰富的底物,提高了甲烷产气量。
- 周艺璇苏现波赵伟仲王乾于世耀王乾
- 关键词：煤石墨烯厌氧发酵
- 一种基于有机固废光催化制氢装置
- 本发明涉及固体废物催化制氢技术领域，具体的说是一种基于有机固废光催化制氢装置，包括热解汽化炉、催化结构、转动结构、检修结构、补水结构、安装结构、除尘结构、螺旋进料器、排灰管、电子点火装置、沙层和挡板；通过补水结构向热解汽...
- 张丹王发辉乔晓国王文权田道坡温小萍陈国艳李永辉蒋祥福王乾吴亚豪
- 基于改进Hilbert-Huang变换的电动机转子不平衡故障诊断
- 在现代工业生产中，电动机作为主要的运行部件，其工作是否正常直接关系到整个工业生产状况的好坏。转子不平衡故障是电动机故障中比较常见的一种类型，其不容易被检测，而且有较大危害性。因此，研究转子不平衡故障诊断技术，以便在早期对...
- 王乾
- 关键词：转子不平衡HILBERT-HUANG变换支持向量回归机故障诊断电动机
- 聚丙烯酰胺型压裂液的优选与性能评价被引量：1
- 2018年
- 为了解决在煤层气水力压裂过程中由于摩阻过大造成的施工压力偏高和压裂造缝增透效果降低,可以通过向压裂液中加入聚丙烯酰胺减阻并利用沿程阻力实验仪对减阻效果进行评价,优选出最合适的聚丙烯酰胺种类和浓度,在进一步研究后发现聚丙烯酰胺型压裂液还具有防水敏与防速敏作用。
- 姚顺王乾
- 关键词：聚丙烯酰胺压裂液减阻
- 表面活性剂压裂液的防水锁增产机理实验被引量：11
- 2019年
- 以进一步探索表面活性剂压裂液(1.5%KCl+0.05%AN)的防水锁增产机理为目的,采集河东煤田柳林地区沙曲矿的焦煤作为研究对象,通过表面张力和接触角测试、渗透率伤害实验、变压解吸实验,探讨煤储层水锁伤害的控制方法,揭示表面活性剂压裂液防水锁增产作用机理。研究结果表明:表面活性剂压裂液具有极低的表面张力和界面接触角,具备降低煤储层孔喉毛细管压力、增强压裂液可排性的能力,使得其水锁伤害率比活性水压裂液降低约40%,能够有效抑制煤储层的水锁伤害;这种防水锁作用不仅能够提高煤储层束缚水状态下的气相渗透率,实现增透增产,而且还能降低煤层气产出的临界孔径以促进煤层气解吸,实现增解增产。
- 宋金星于世耀苏现波苏现波
- 关键词：煤储层水基压裂液增产机理
- 表面活性剂在含微生物压裂液中的适用性研究
- 2018年
- 含微生物压裂液在进入煤储层后,会产生较高的毛管压力,且随着微生物产气的进行毛管压力有增大的趋势,易导致严重的水锁伤害。采取向压裂液中添加表面活性剂的方法减缓含微生物压裂液造成的水锁伤害,并通过测试所选表面活性剂AN降低煤储层毛管压力的有效性以及表面活性剂AN与含微生物压裂液的配伍性,对表面活性剂在含微生物压裂液中的适用性进行了研究。结果表明,添加表面活性剂AN能够有效降低毛管压力,有利于减缓水锁伤害;在微生物产气过程中,表面活性剂AN被消耗,截至产气结束有部分表面活性剂AN继续保持活性,并对储层毛管压力有一定的降低作用,且表面活性剂AN的加入不会影响微生物产气。因此,向含微生物压裂液压裂液中添加表面活性剂AN具有较好的适用性。
- 王乾宋金星司青姚顺
- 关键词：表面活性剂毛管压力水锁伤害水力压裂
- 煤储层水基压裂液用表面活性剂的筛选实验被引量：9
- 2017年
- 水力压裂会对煤储层造成水锁伤害,在压裂液中加入表面活性剂是减缓水锁伤害的有效途径。采用1.5%KCl溶液为基液,在其中加入不同浓度的阴离子型表面活性剂AS和非离子型表面活性剂NS,配置出8种压裂液,分别对河东煤田柳林沙曲矿的焦煤样和太原西山屯兰矿的瘦煤样进行静置沉降实验、毛细管压力测试和离心分离实验,最终优选出煤储层水基压裂液用最佳表面活性剂为0.05%AN复配溶液(AS:NS=9:1),由此构成了表面活性剂压裂液(1.5%KCl+0.05%AN)。研究结果表明,在水基压裂液中加入0.05%AN复配溶液(AS:NS=9:1),可以大幅度降低压裂液的表面张力,改变压裂液的界面状态,从而增加煤表面的亲水性,降低煤孔隙的毛细管压力,使得压裂液的可排性增强,进而能够有效控制储层的水锁伤害,实现增产。
- 宋金星陈培红陈培红
- 关键词：煤储层水基压裂液水锁伤害表面活性剂
- 淮北某区块煤层气井二次改造关键技术
- 我国许多煤层气井在首次改造后,没有能够商业达产,如果就此废弃,前期投资将无法回收,同时也将造成资源浪费。因此需要对这些低产、无产气能力的煤层气井进行二次改造,使其商业达产。为此,本文通过室内实验、现场试验和理论分析,对煤...
- 王乾
- 关键词：煤层气井
- 文献传递
- 煤层气井地联合抽采全过程低负碳减排关键技术研究进展被引量：6
- 2023年
- “双碳”目标的实现与煤层气大规模商业化开发迫切需要新技术。在对煤层气开发与CCUS技术系统分析的基础上,以煤层气生物工程为依托,探讨和展望了地面煤层气开发、煤矿瓦斯抽采以及采空区煤层气开发过程中的低负碳减排关键技术。地面煤层气开发阶段,将煤层气开发转化为煤系气开发、将常规水力压裂转化为大规模缝网改造是实现煤层气商业化开发的有效途径;将液相CO_(2)和微生物发酵液作为储层改造的工作液,在实现煤系三气储层一体化缝网改造的同时又实现了微生物与CO_(2)联作下的增气增压、储层改性、CO_(2)驱替甲烷等多重增产效应,为煤层气增产提供了一条新途径,达到低碳减排目的;此外,通过CO_(2)的生物甲烷化和同步地质封存实现了负碳减排。可见,对于煤层气开发而言,CO_(2)可以促使其增产;对于CO_(2)封存而言,煤储层是其最佳归宿。由此,地面煤层气开发实现了“一低两负”的碳减排。在井下瓦斯抽采阶段,根据硬煤的造缝增透增产、软煤的增容增透增产机制以及相关理论,提出了第1代水力强化技术——水力压裂和第2代水力强化技术——钻冲压一体化增透增产技术、三堵两注固液两相封孔技术、老孔修复增透和下向孔智能排水排粉气驱增产技术。这一技术体系实现了瓦斯由“抽得出”向“抽得快、抽得省、抽得净、抽得纯”转变,大幅提升瓦斯抽采的质和量,获取低碳能源,达到减少甲烷排空与碳减排的目的。同时,研发了能够准确测定瓦斯含量的钻取一体化密闭取心装置,建立了基于低速非线性渗流的煤层渗透性评价技术。在采空区煤层气开发阶段,粉煤灰将成为强化煤层生物气产出、充填采空区减沉和实现CO_(2)矿化封存的首选材料。在具备圈闭条件的采空区首先注入菌液、少量粉煤灰和CO_(2)实现煤和CO_(2)的微生物甲烷化,以此
- 苏现波赵伟仲王乾于世耀王乾宋金星王小明宋金星伏海蛟王小明夏大平郭红光鲍园郭红玉黄津
- 关键词：煤矿瓦斯抽采
- 基于煤矿采空区处置工业上废气中二氧化碳的装置及方法
- 基于煤矿采空区处置工业上废气中二氧化碳的装置及方法，包括菌液注入系统、二氧化碳注入系统、气液输送管、注液注气管、工业尾气输送管和能源抽取系统，工业尾气输送管上设置有尾气过滤器，菌液注入系统和二氧化碳注入系统的出口均与气液...
- 苏现波赵伟仲夏大平郭红玉宋金星孙长彦王乾
