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湿吸力及非饱和土的有效应力原理探讨 被引量:85
1
作者 汤连生 王思敬 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期83-88,共6页
提出并阐述了湿吸力的概念,分析了非饱和土的孔隙水压力与由于表面张力而产生的土颗粒之间的湿吸力的定量关系及其根本区别,探讨了湿吸力的变化规律及其主要的影响因素,分析了现有非饱和土有效应力原理存在的问题。基于湿吸力概念,分析... 提出并阐述了湿吸力的概念,分析了非饱和土的孔隙水压力与由于表面张力而产生的土颗粒之间的湿吸力的定量关系及其根本区别,探讨了湿吸力的变化规律及其主要的影响因素,分析了现有非饱和土有效应力原理存在的问题。基于湿吸力概念,分析并给出了有效应力公式,建议了非饱和土的状态分类及有效应力原理。文中明确解释了Bishop有效应力公式中经验参数χ的物理意义、表达式及其适用范围和影响因素。最后,讨论了非饱和土状态分类原则及其力学分析方法,并指出:非饱和土变形理论的研究,首先应采用细观土力学方法。 展开更多
关键词 非饱和土 毛细压力 基质吸力 有效应力
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非饱和土壤水分函数解析与Richards方程入渗新解 被引量:14
2
作者 王印杰 王玉珉 《水文》 CSCD 北大核心 1996年第2期1-9,共9页
从土壤微现统计学角度出发,用各向均一无结构土壤“切片”孔径级配函数构建的统计毛管束模型和土壤水分分布依赖的力学原理。论证了理查兹(Richards)方程中导水率、基质势、扩散率等水分函数和入渗率随充水度、土壤基质而变... 从土壤微现统计学角度出发,用各向均一无结构土壤“切片”孔径级配函数构建的统计毛管束模型和土壤水分分布依赖的力学原理。论证了理查兹(Richards)方程中导水率、基质势、扩散率等水分函数和入渗率随充水度、土壤基质而变的机理、规律以及两者之间的内在联系,给出了相应的计算公式和可操作的参数分析确定方法。把迄今水分函数研究的纯经验相关现状提高到理论分析水平,使建立理论公式成为现实。给出的含有渗前上湿因子的新入渗公式可以取代截断误差不收敛的菲利浦(Philip)入渗公式。用文献[1]提供的萨庇(Sarpy)壤土和吉里(Geary)粉壤上实验成果,对文中结论做了验证。 展开更多
关键词 非饱和土壤 土壤 水分 入渗强度 RICHARDS方程
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非饱和介质中热能传输及水分迁移的数值积分解 被引量:11
3
作者 白冰 刘大鹏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2085-2089,共5页
在给出非饱和介质热能-水分传输的耦合质量控制方程和基于Fourier热传导定律的热能平衡方程的基础上,对热能传输及水分迁移的基本特征和机理进行了分析。其中,考虑了温度势、吸力势和重力势的耦合作用影响。给出有热源时控制方程的简化... 在给出非饱和介质热能-水分传输的耦合质量控制方程和基于Fourier热传导定律的热能平衡方程的基础上,对热能传输及水分迁移的基本特征和机理进行了分析。其中,考虑了温度势、吸力势和重力势的耦合作用影响。给出有热源时控制方程的简化形式,并对半无限体自由表面作用平面热源条件下介质内非稳态温度场、体积含水率分布场进行数值积分求解。利用这些解答给出常热源强度和变热源强度两种情况下,温度场随时间的变化特征以及水分迁移的演化过程,并分析了重力项对计算结果的影响。 展开更多
关键词 温度势 吸力势 热能传输 物质迁移 体积含水率
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储层岩石流动电位频散特性的数学模拟 被引量:10
4
作者 于华 关继腾 +2 位作者 陈辉 郑海霞 房文静 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期676-687,共12页
利用储层岩石流动电位的频散特性评价复杂储层已经成为勘探地球物理领域关注的热点,但是目前还没有形成基于储层岩石储渗特性及电化学性质的具有普遍指导意义的理论方法和数学模型.本文利用微观毛管理论,通过随时间谐变条件下渗流场和... 利用储层岩石流动电位的频散特性评价复杂储层已经成为勘探地球物理领域关注的热点,但是目前还没有形成基于储层岩石储渗特性及电化学性质的具有普遍指导意义的理论方法和数学模型.本文利用微观毛管理论,通过随时间谐变条件下渗流场和电流场的耦合模型,建立了描述储层岩石流动电位频散特性的数学方法,定量分析了频率域储层岩石动态渗透率、动电耦合系数和流动电位耦合系数随储层岩石孔隙度、溶液浓度和阳离子交换量的变化规律.研究结果表明:储层岩石流动电位频散特性是储层流体惯性力与流体黏滞力相互作用的结果.储层岩石孔隙度越大,储层维持流体原有运动状态的能力越大,临界频率越小;储层岩石的溶液浓度和阳离子交换量对临界频率没有影响.储层岩石的孔隙度越大,流体流动能力越强,流动电位各耦合系数的数值越大;溶液浓度越小或阳离子交换量越大,孔隙固液界面的双电层作用越强,各耦合系数的数值越大. 展开更多
关键词 储层岩石 毛管模型 流动电位 频散特性 数学模拟
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川东南官渡气田致密砂岩气藏水相圈闭损害潜力 被引量:9
5
作者 李鹏 康毅力 +2 位作者 游利军 雷鸣 疏壮志 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期88-90,94,共4页
水相圈闭损害是致密砂岩气藏最致命的损害方式,但由于其损害过程的复杂性,常用的评价方法和指标均具有某些局限性,尚未形成公认的准确预测和评价水相圈闭损害的方法。以四川盆地东南部官渡气田致密砂岩气藏为例,通过地质特征分析和水相... 水相圈闭损害是致密砂岩气藏最致命的损害方式,但由于其损害过程的复杂性,常用的评价方法和指标均具有某些局限性,尚未形成公认的准确预测和评价水相圈闭损害的方法。以四川盆地东南部官渡气田致密砂岩气藏为例,通过地质特征分析和水相毛细管自吸等实验揭示致密砂岩气藏的水相圈闭损害特点,以势能原理为指导,运用势差法评价了致密砂岩气藏的水相圈闭损害程度。分析结果表明,研究区水相圈闭损害总体为中等偏强,且随着储层渗透率降低,水相圈闭指数增加。研究指出,应遵循以预防水相圈闭损害为主,解除损害为辅的原则,各项作业须采取必要措施以尽量减少水基工作液侵入。 展开更多
关键词 致密砂岩 气藏 储层损害 毛细管自吸 水相圈闭 潜力 四川盆地
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研究包气带水分运移常用理论方法存在的问题浅议 被引量:2
6
作者 李继江 刘云华 巩贵仁 《勘察科学技术》 2001年第3期37-40,共4页
该文对研究包气带水分运移常用的毛管势理论、土水势理论、层流理论和湿润锋面入渗理论存在的问题进行了综述。指出毛管势理论对土壤孔隙形状的概化严重失实 ,对水驱动力种类考虑的不够全面 ;土水势理论的问题出现在对理论的过分简化上 ... 该文对研究包气带水分运移常用的毛管势理论、土水势理论、层流理论和湿润锋面入渗理论存在的问题进行了综述。指出毛管势理论对土壤孔隙形状的概化严重失实 ,对水驱动力种类考虑的不够全面 ;土水势理论的问题出现在对理论的过分简化上 ;层流理论用于非饱和流既缺乏实验依据 ,也缺乏理论依据 ;湿润锋面入渗理论没有考虑土壤水优势流的影响。 展开更多
关键词 包气带 水分运移 毛管势 土水势 层流 湿润锋面 土壤
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土层结构对毛细水上升高度和地下水蒸发影响的研究 被引量:6
7
作者 张平 吴昊 +2 位作者 殷洪建 李宝刚 王海坤 《节水灌溉》 北大核心 2011年第3期6-8,共3页
通过观测成层性结构土毛细水上升高度和蒸发,研究土层结构对毛细水上升高度和地下水蒸发的影响,并对这些影响因素进行机理分析。研究结果表明,如果毛细水能透过下部土层迁移到上层,毛细水上升高度则由上层土性质所决定;土壤中夹层厚度... 通过观测成层性结构土毛细水上升高度和蒸发,研究土层结构对毛细水上升高度和地下水蒸发的影响,并对这些影响因素进行机理分析。研究结果表明,如果毛细水能透过下部土层迁移到上层,毛细水上升高度则由上层土性质所决定;土壤中夹层厚度如果大于该夹层土毛细水所能上升的最大高度,毛细水不能透过夹层迁移到上部土层参与蒸发。 展开更多
关键词 土层构造 毛细水 基模势 蒸发
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储层岩石流动电位的电化学影响因素 被引量:3
8
作者 于华 关继腾 程媛媛 《物探与化探》 CAS CSCD 2012年第1期73-77,共5页
利用储层岩石的流动电位特性描述油藏的流动特性已引起地球物理领域的关注。依据多孔介质中的双电层模型与毛管电化学理论,建立了渗流场、离子流场和电流场的耦合关系,数值模拟了泥质砂岩储渗特性和电化学因素对流动电位耦合系数的影响... 利用储层岩石的流动电位特性描述油藏的流动特性已引起地球物理领域的关注。依据多孔介质中的双电层模型与毛管电化学理论,建立了渗流场、离子流场和电流场的耦合关系,数值模拟了泥质砂岩储渗特性和电化学因素对流动电位耦合系数的影响。结果表明:当考虑储层岩石中存在浓差极化效应时,流动电位耦合系数的绝对值随溶液浓度、阳离子交换量、孔隙度和渗透率的增大而增大;浓差极化效应对流动电位具有放大作用。 展开更多
关键词 泥质砂岩 动电效应 平行毛管束模型 流动电位 浓差极化效应
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压力下水泥基材料中水分传输规律的研究 被引量:3
9
作者 叶凡凡 潘志华 +1 位作者 王学兵 赵斌 《混凝土》 CAS 北大核心 2017年第4期43-46,共4页
通过试验得到了水分传输过程中质量随加压时间、压力大小、饱和度、水灰比的变化,并分析了压力下非饱和水泥基材料水分传输方程。研究认为,初始饱和度越小,外压力越大,水分传输速率越快;水灰比减小可以减小孔隙率,从而降低传输速率;在... 通过试验得到了水分传输过程中质量随加压时间、压力大小、饱和度、水灰比的变化,并分析了压力下非饱和水泥基材料水分传输方程。研究认为,初始饱和度越小,外压力越大,水分传输速率越快;水灰比减小可以减小孔隙率,从而降低传输速率;在非饱和区域,水泥基材料水分传输是受毛细势和外水压力共同控制。加压前期,毛细势为水分传输主要驱动力,随着饱和度逐渐提高,饱和区也逐渐扩大,外水压力逐渐取代毛细势而成为水分传输的主要控制因素。 展开更多
关键词 毛细势 外水压力 水分传输 非饱和传输
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Long-term Durability of Cement-based Materials with Very Low w/b 被引量:1
10
作者 谢友均 龙广成 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 2008年第3期303-308,共6页
To investigate the durability, especially the long-term stability of cement-based materials with very low w/b, the air permeability test, carbonation test, capillary absorption rate test and dilation potential test we... To investigate the durability, especially the long-term stability of cement-based materials with very low w/b, the air permeability test, carbonation test, capillary absorption rate test and dilation potential test were adopted under long-term heat treatment condition. Microstructure of these materials is also analyzed by scanning electronic microscopy (SEM) and mercury intrusion porosimeter (MIP) in order to further unveil its mechanism and interrelation between microstructure and its properties. The results indicate that in the area investigated, cement-based material with w/b 0.17, like RPC, possesses low porosity and excellent durability. Moreover, its porosity will further decrease under long-term heat treatment compared with normal heat treatment. Its long-term durability is much superior to that of other cement-based materials with w/b 0.25 or 0.35 as high strength concrete(HSC). 展开更多
关键词 cement-based material DURABILITY dilatability potential air permeability CARBONATION capillary absorption
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地下水对瞬变电磁反演解释的影响 被引量:2
11
作者 郭镜 杨剑 王桥 《中国西部科技》 2014年第3期15-17,共3页
反演的多解性是物探工作的致命弱点。在这一问题短时间内无法解决的前提下,综合其他学科的优势来进行反演解释,是一非常行之有效的方法。本文结合地下渗流力学、地下地质学等对瞬变电磁所采取的数据进行分析解释,阐明了地下水对岩石电... 反演的多解性是物探工作的致命弱点。在这一问题短时间内无法解决的前提下,综合其他学科的优势来进行反演解释,是一非常行之有效的方法。本文结合地下渗流力学、地下地质学等对瞬变电磁所采取的数据进行分析解释,阐明了地下水对岩石电阻率的影响规律,并着重分析了泥灰岩与灰岩在瞬变电磁反演断面上的可分性和可分条件。 展开更多
关键词 瞬变电磁 毛管压力 流体势
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木质素改良黄土的水理特性及电性试验研究
12
作者 井彦林 何椿霖 +3 位作者 赵宏宇 冯雅茜 李皓楠 黄月 《公路》 北大核心 2023年第6期371-377,共7页
为了探讨以木质素为固化剂对黄土进行改良的可行性,通过毛细管压力试验和接触角试验,对木质素黄土的毛细特性及润湿性变化规律进行研究,利用扫描电镜试验和粒度分析试验探讨经木质素改良后黄土的微结构特征,并通过电性试验研究加入木质... 为了探讨以木质素为固化剂对黄土进行改良的可行性,通过毛细管压力试验和接触角试验,对木质素黄土的毛细特性及润湿性变化规律进行研究,利用扫描电镜试验和粒度分析试验探讨经木质素改良后黄土的微结构特征,并通过电性试验研究加入木质素后黄土的流动电位。结果表明,加入木质素后,木质素含量与毛细管压力的关系曲线近似于抛物线,与驱水量的关系曲线近似为倒置的抛物线,且均在木质素含量约为2%达到极值点;黄土的接触角在加入木质素后明显提高,润湿性降低,同样在木质素掺量约为2%时达到极值点;木质素的加入可改变黄土的电性,随着木质素含量的增加,流动电位及电荷量的绝对值均增加,电场力增大,渗流阻力增大。 展开更多
关键词 岩土工程 木质素改良黄土 毛细管压力 润湿性 流动电位
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毛细管不可能引水上流
13
作者 张旭娜 《郑州轻工业学院学报》 1996年第3期67-70,共4页
根据毛细现象的基本原理,首先从毛细管中液面的形状方面证明:只要毛细管的弯管口在容器中的液面以上,弯管中的液面永远呈凹弯月面,液体决不会自动流出.其次又从势能角度说明:如水滴流出管口,相当于一水滴从容器中液面沿着毛细管... 根据毛细现象的基本原理,首先从毛细管中液面的形状方面证明:只要毛细管的弯管口在容器中的液面以上,弯管中的液面永远呈凹弯月面,液体决不会自动流出.其次又从势能角度说明:如水滴流出管口,相当于一水滴从容器中液面沿着毛细管自动来到管口外,若管口在容器中液面以上,则该水滴重力势能增加,同时表面能也增加,而这种势能自发增长的过程是不可能实现的. 展开更多
关键词 毛细管 势能 表面张力
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基于GEO-SLOPE的膨胀土路基毛细水上升分析 被引量:19
14
作者 李锐 赵文光 陈善雄 《华中科技大学学报(城市科学版)》 CAS 2006年第z1期36-39,共4页
应用GEO-SLOPE软件模拟了立于水中的圆柱形土柱,分析了土柱中毛细水的上升高度,并做了相关的土柱试验,观测土柱中含水量变化.通过GEO-SLOPE软件的建模分析,得到了毛细水的上升高度及上升规律.此外,采用包边处理用作路基回填的膨胀土时,... 应用GEO-SLOPE软件模拟了立于水中的圆柱形土柱,分析了土柱中毛细水的上升高度,并做了相关的土柱试验,观测土柱中含水量变化.通过GEO-SLOPE软件的建模分析,得到了毛细水的上升高度及上升规律.此外,采用包边处理用作路基回填的膨胀土时,垫层材料的物理性质和垫层高度会影响毛细水的上升,包边层采用石灰改性膨胀土和砂层时均可以抑制毛细水的上升,但是改性土的抑制效果比砂要好. 展开更多
关键词 毛细水 基质势 重力势 土水特征曲线
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利用毛管模型研究泥质砂岩电化学测井响应机理 被引量:20
15
作者 关继腾 王谦 +2 位作者 范业活 房文静 于华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期214-223,共10页
自然电位和激发极化电位测井响应所涉及的离子导体激发极化电位的微观机理解释,主要依据双电层形变假说和浓差极化假说,缺少定量描述的数学模型和理论体系.本文利用孔隙介质的微观毛管模型,给出了毛管模型中双电层理论和阳离子交换量与Z... 自然电位和激发极化电位测井响应所涉及的离子导体激发极化电位的微观机理解释,主要依据双电层形变假说和浓差极化假说,缺少定量描述的数学模型和理论体系.本文利用孔隙介质的微观毛管模型,给出了毛管模型中双电层理论和阳离子交换量与Zeta电位的关系,推导出毛管中离子流量和电流强度表达式.由电荷守恒定律和物质守恒定律,推导出毛管中离子浓度分布的解析表达式,建立了描述含水泥质砂岩激发极化电位和自然电位的数学模型.从而系统地严格证明了含水泥质砂岩激发极化现象是在电流场和浓度梯度场的共同作用下,由孔隙中离子浓度浓差极化电位和双电层形变电位形成的.并且证明了描述泥质砂岩自然电位的数学方程和描述激发极化电位的数学方程及形成机理是一致的.计算结果表明:激发极化极化率随孔隙度和渗透率的增大而减小;极化率随溶液浓度的增加而减小,随阳离子交换量的增加而增加;证明了地层水浓度、阳离子交换量是影响自然电位大小的主要因素. 展开更多
关键词 毛管模型 泥质砂岩 激发极化电位 自然电位 阳离子交换量
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毛细管辐射空调系统的节能性分析 被引量:12
16
作者 雷会玉 余晓明 +1 位作者 朱祥政 张晓 《能源工程》 2014年第2期67-71,共5页
介绍了毛细管辐射空调系统舒适性高、耗能低、噪声小的优势,主要分析了毛细管辐射空调系统的特点、主要构成、关键技术以及辐射空调的前景;从热力学第二定律的角度出发通过对制冷机系统的节能性进行分析,得到毛细管系统的使用会提高制... 介绍了毛细管辐射空调系统舒适性高、耗能低、噪声小的优势,主要分析了毛细管辐射空调系统的特点、主要构成、关键技术以及辐射空调的前景;从热力学第二定律的角度出发通过对制冷机系统的节能性进行分析,得到毛细管系统的使用会提高制冷机系统用能效率的结论。 展开更多
关键词 毛细管平面辐射空调 节能潜力 舒适 独立新风 空调系统
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喷射雾化最小等效直径的能量判断准则 被引量:6
17
作者 马峥 周哲玮 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1999年第8期771-775,共5页
通过能量分析的方法考虑喷射雾化问题,认为破碎的液滴存在着表面张力势能,这种势能是由于气流对液体的冲击作用提供的。
关键词 喷射雾化 表面张力势能 等效直径 液滴 能量
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新型无泵阀毛细管等速电泳仪的研制——Ⅰ.积木式分离管路结构及电位梯度检测器 被引量:5
18
作者 杨书农 李元山 田昭武 《分析测试通报》 CSCD 1990年第6期69-72,共4页
本文介绍本实验室研制的新型无泵阀毛细管等速电泳仪的积木式分离管路结构及电位梯度检测器,该管路结构及检测器构造均较现有的仪器简单、合理,拆卸和组接方便,造价低廉,用其构成的无泵阀毛细管等速电泳仪分离分析阴、阳离子样品,结果... 本文介绍本实验室研制的新型无泵阀毛细管等速电泳仪的积木式分离管路结构及电位梯度检测器,该管路结构及检测器构造均较现有的仪器简单、合理,拆卸和组接方便,造价低廉,用其构成的无泵阀毛细管等速电泳仪分离分析阴、阳离子样品,结果表明该仪器的检测灵敏度及重现性等均良好。 展开更多
关键词 毛细管电泳仪 电位梯度 检测器
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基于改进溶质吸力方程的含盐土毛细水迁移规律研究
19
作者 沈宇鹏 曹权 +2 位作者 李丹 李子政 李志强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期135-142,共8页
在特殊土地区,毛细水和盐的共同作用极易导致冻胀、盐胀等路基病害。含盐量较高的土壤中,溶质吸力作为重要驱动因素影响毛细水上升。在分析现有溶质吸力计算不足的基础上,提出适用于含有单价离子电解质溶液的溶质吸力系数确定方法,并验... 在特殊土地区,毛细水和盐的共同作用极易导致冻胀、盐胀等路基病害。含盐量较高的土壤中,溶质吸力作为重要驱动因素影响毛细水上升。在分析现有溶质吸力计算不足的基础上,提出适用于含有单价离子电解质溶液的溶质吸力系数确定方法,并验证其精度和适用性;基于毛细孔径分布模型理论,提出能体现盐分作用的毛细最大上升高度预测方法并验证其适宜性。研究结果表明,针对含NaCl和Na_(2)SO_(4)土壤的溶质吸力计算公式相较于经典公式具有更高的准确性,NaCl和Na_(2)SO_(4)的存在对基质吸力会产生影响,吸力曲线随着盐含量的增加有增大的趋势,其对溶质吸力的影响更大;该预测方法能够较好体现盐分在毛细上升高度的贡献。 展开更多
关键词 毛细水 含盐土 毛细上升高度 溶质吸力 土水势
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渤深6区块毛细管测压系统的应用 被引量:3
20
作者 迟鹏 李常友 +2 位作者 郑金中 任厚毅 刘玉国 《油气井测试》 2005年第3期48-49,共2页
渤深6区块地层埋藏深、温度高(160℃以上),压力系数大,一般的地面直读固定式压力计无法满足要求。为了搞好该区块的产能建设,认识储层物性,确定合理的工作制度,采用了毛细管测压系统。该技术具有井下装置结构简单、无易损件、能承受高... 渤深6区块地层埋藏深、温度高(160℃以上),压力系数大,一般的地面直读固定式压力计无法满足要求。为了搞好该区块的产能建设,认识储层物性,确定合理的工作制度,采用了毛细管测压系统。该技术具有井下装置结构简单、无易损件、能承受高温、安装和操作简单、数据地面直读、测压精度高、时间长等特点,能适用于各种超深、高温、高压井测试。 展开更多
关键词 测压系统 毛细管 区块 应用 压力系数 产能建设 储层物性 工作制度 装置结构 压力计 固定式 易损件 高压井 直读 地面 高温
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