国内外井喷事故回顾

钻井是油气田开发的关键环节,是一项多学科、多工种、技术复杂、造价昂贵的地下基建工程。钻井时要把泥浆注入井管来平衡地下地层对油气的压力,但是当勘测时对地下压力测试不准或注入的泥浆密度太低或出现地层压力突然变大等情况时,油或气就会喷出地面或流入井内的其他地层导致     

油田井下作业HSE管理创新做法初探

1 塔里木油田井下作业特点 井下作业工艺复杂,安全级别高,风险大.塔里木油田多为深井、超深井,一般井深4 500～5 500 m,个别井超过6 100 m;普遍具有高温高压特点,温度通常在120～150℃之间;地层压力多为正常压力系统,压力系数一般为1.10～1.20,克拉二气田为异常高压,压力系数高达2.02.部分油(气)田含有H2S有毒气体.部分碳酸盐岩地层压力敏感,易漏易喷,甚至喷、漏、塌、卡危险同时存在,作业期间需采用"吊灌法"压井,控制难度大.     

一体式膜生物反应器运行参数间运动力学分析

运用气、液、固三相流运动力学原理对一体式膜生物反应器运行过程分析,得出:①反应器内错流流速与曝气量、反应器设计高度、主副腔的过流面积的关系.曝气量越大、反应器主腔高度越高、主腔的过流面积越小、副腔过流面积越大,反应器内错流流速越大;②膜抽吸压力与反应器内膜污染错流临界流速及主腔宽度的关系.减小管膜的抽吸压力,减小主腔的宽度,可减小膜面不淤临界流速;③膜管内污染的临界速度与膜管径、污染物与膜壁吸引力关系,消除膜污染的运行控制条件.     

准噶尔盆地排66区块井壁稳定钻井液技术

为解决准噶尔盆地排字号区块井壁稳定难题,提高勘探成功率及施工效率,通过分析地层特点、技术对策、进行钻井液体系研究,确定在准噶尔盆地排66区块三开石炭系地层应用强抑制复合盐钻井液体系,该体系矿化度较高,抑制性强,配合现场维护处理措施,保证了高效快速钻井。现场应用13口井,钻井液性能良好,井壁稳定,起下钻顺利,机械钻速显著提高,并具有较好的储层保护作用,取得了良好的施工效果。     

输油管道系统超压停泵保护改造

结合双螺杆泵在重质原油外输系统中的应用现状,提出对双螺杆泵进行超压停泵保护改造,以实现在系统压力过高时的快速停泵,提高管道运行的安全系数,保证长输原油管道的安全平稳运行。     

膜生物反应器处理生活污水的研究

考查了膜生物反应器处理生活废水的效果 ,研究了抽吸与暂停时间、温度、压力、进水浓度和污泥浓度等因素对出水水质的影响 ,得出最佳因素组合为时间抽吸1 2 min,暂停 2 min,温度 2 0℃左右 ,压力 0 .1 5MPa,ML SS350 0 mg/L时 ,进水浓度的变化对出水水质影响不大。     

钝锥表面脉动压力风洞试验研究

目的获得钝锥在风洞实验连续变雷诺数过程中表面脉动压力的变化规律。方法基于利用超声速风洞,研究Ma=6、α=0°工况下,单位长度雷诺数从4.5×10⁷ m^-1连续变化为1.0×10⁷m^-1过程中钝锥表面脉动压力时域、频域的变化规律。结果在雷诺数从高到低变化过程中,钝锥表面测点脉动压力时域信号幅值出现了瞬间下降现象。基于自由来流动压归一化脉动压力时域信号显示,转捩过程中归一化脉动压力较层流、湍流状态更高。从频域特性上看,10kHz范围内,转捩过程中6k Hz附近能量优先增长,并且逐渐往整个低频段扩展,整个频段归一化功率谱密度较湍流状态更高。结论在给定的马赫数与攻角工况下,湍流状态钝锥表面脉动压力归一化功率谱密度特性与来流雷诺数无关。边界层转捩时,基于来流动压归一化脉动压力功率谱密度较湍流更高,归一化脉动压力均方根系数约为湍流状态的2倍。环境工程及结构设计工程师在开展再入环境研究以及结构设计时应该对再入过程中出现的转捩现象予以关注。     

常规井环保型钻井液体系研究与应用

长庆钻井区域,常规井钻井液体系为三磺体系。在该体系中,加入SMC、FT-342、SF等磺化类材料。合成该类磺化类材料的单体本身存在毒性,且重金属离子含量高,生物降解性差等原因,其已经不能满足现今对钻井液环保的要求。控制钻井液对环境的污染必须从钻井液处理剂、钻井液的毒性、钻井废物对环境污染的危害、废弃钻井液及钻屑的排放等方面进行控制[1]。针对以上情况,为减少钻井液对地层伤害,钻屑对地表污染等问题,特优选一些满足环保要求的处理剂,形成一套新型的环保型钻井液配方,以满足常规井钻井液环保要求。     

区域水资源压力分析评价方法综述

区域水资源压力分析是区域水资源评价的重要环节和内容。明确水资源压力的概念、梳理水资源压力评价方法,是水资源压力研究及可持续水资源管理的重要前提。论文基于国内外水资源压力理论研究与实践进展,分析了水资源压力的内涵,介绍了水资源压力评价的常用方法,从计算原理、过程以及应用等方面对水资源压力评价方法进行了概述和对比分析。同时,基于国内外相关研究和应用需求,展望了未来水资源压力研究的方向和重点问题,提出应当增加对地表水与地下水耦合、水质与水量耦合以及季节性因素的衡量等。     

基于蒙特卡洛模拟的注水过程盖层破坏风险概率计算

为了定量评估注水过程中注水压力能否导致盖层破坏风险发生,运用FLAC3D软件建立储盖层模型,根据不同注水压力下盖层的破坏情况确定极限注水压力值的大小。考虑到注水井地层环境的不确定性,提出基于蒙特卡洛模拟的方法,计算油田现场注水压力超过极限注水压力的概率大小,从而确定发生盖层破坏风险的概率     

压实膨润土的土水特性试验研究

回填材料是高放废物地质处置库多重屏障系统的重要组成部分,以蒙脱石为主要成分的膨润土是较理想的回填材料,研究膨润土的非饱和渗透特性,对于回填材料选材和处置库安全性评价具有重要意义。文章通过室内试验开展柯尔碱膨润土的土水特性研究,用压力膜仪实测不同干密度柯尔碱膨润土的土水特征曲线,根据柔性壁渗透仪测得的饱和导水率数据,采用Van Genuchten(1980)预测模型分别计算得到每种干密度膨润土在不同含水量及基质吸力条件下的非饱和导水率,建立了非饱和导水率与含水量、基质吸力的相关关系,对比分析干密度对曲线的影响。结果表明,干密度对柯尔碱膨润土的土水特征曲线有着明显的影响,在初始含水量相同的情况下,干密度较大的膨润土脱水速率比干密度较小的膨润土脱水速率慢,表现出较高的持水性能。柯尔碱膨润土的非饱和导水率随含水量减小和基质吸力增大皆呈非线性降低,干密度越小,非饱和导水率越大。     

水力旋流分离器在水处理领域的应用研究进展

水力旋流分离器具有分离效率高、简单可靠、绿色经济等优点,被广泛应用于各种分离场景,特别是近年来在水处理领域得到诸多关注。概述了运行操作参数（进料流速、进料浓度、进料压力）、结构设计参数（溢流管插入深度、底流管直径、回流角）、旋流器构型种类（W型、抛物线型、圆柱形）对水力旋流器分离性能的影响。优化操作参数可增强水力旋流器分离效率;溢流管插入深度与圆柱体横截面直径比值（L₀/D）为1.0时产生的流场更有利于分离;底流管直径存在最佳设计范围;旋流分离器与水源热泵联用吸入角为90°时效果最好。水力旋流器的分离作用在水处理过程中可以起到改善微生物聚集体性能（如提高污泥水解速率、提升沉降性能）、分离特定颗粒态微生物（如厌氧氨氧化菌颗粒污泥）、去除或回收特定密度物质（如悬浮有机物、泥砂、金属颗粒）等诸多作用,为水力旋流器在水处理领域的应用拓展了新的前景。     

Effect of bulk density of coking coal on swelling pressure

Coking coals are the important raw materials for the iron and steel industries and play an important role on its sustainable development, especially on the stamp-charging coke making with the characteristics of increasing the bulk density. There is a significance on the reasonable usage of the coking coal resource with the reduced production cost, improved efficiency of the economy to develop the stamp-charging coke making technology. Important effects of the density of coking coal on the coking and caking properties were investigated. In the article, the maximum values of swelling pressure and variation of Laowan gas coal and Xinjian 1/3 coking coal, Longhu fat coal and Didao coking coal, which were mined at Shenyang and Qitaihe respectively, were investigated under different bulk densities during the coking. The results showed that when the values of density increased from 0.85 ton/m³ to 1.05 ton/m³, for the Laowan gas coal, swelling pressure variation and even the maximum value changed slightly. The swelling pressure was 3.63 KPa when the density was improved to 1.05 ton/m³; for the Xinjian 1/3 coking coal, the values of swelling pressure changed significantly and the maximum values was 82.88 KPa with the density improved to 1.05 when the coal was heated to 600°C. The coke porosity, which was investigated by automatic microphotometer, decreased from 47.4% to 33.1% with the increasing of the density from 0.85 ton/m³ to 1.05 ton/m³, and the decreased value was 14.3%. Meanwhile, the pore structures of four cokes were characterized by an optical microscope.     

基于系统动力学的区域耕地压力指数研究

论文采用系统动力学的研究方法,运用Vensim软件建立区域耕地压力系统动力学模型,通过仿真技术预测湖北省2000—2020年耕地面积、粮食产量、耕地缺口、耕地压力指数等的变化趋势,并通过设置4种不同情景,模拟仿真湖北省耕地压力指数的变化。得出:①在粮食单产、科技水平受限,总人口、人均粮食消费量不断上升的状态下,湖北省的耕地缺口在未来一段时间将不断加大,耕地压力指数不断增高,耕地安全受到严重威胁;②合理调整耕地保护政策对耕地安全具有积极意义,确保每年耕地增加幅度保持在10%以上、耕地减少幅度控制在10%以内,才能保证湖北省的耕地在未来20 a内保持在安全状态。     

Paving blocks from ceramic tile production waste

This paper presents the use of waste mud from ceramic tile production as the main component in paving blocks. Compressive strength values of the blocks were compared with the standard value as prescribed by the Thailand Industrial Standard. The waste mud was first characterized using XRD, XRF, SEM, Laser diffraction particle size analyzer and sieve analysis. Paving blocks were subsequently prepared by mixing the waste mud with Ordinary Portland cement (OPC) and compacted using a hydraulic press. Water was added to the cement–mud mix to assist compaction and to strengthen the blocks by hydration of OPC. Effects of water and cement content, immersion in water, as well as compaction pressure on compressive strength were subsequently studied. Increasing compaction pressure and also immersion in water for 5 min every 24 h were found to enhance densification and thus compressive strength of the test samples. The blocks containing 15 wt% cement required a long curing period of up to 28 days for their compressive strength to reach the standard requirement while the compressive strength of the blocks containing 25–30 wt% cement exceeded the standard requirement after curing for only 7 days.     

太湖底泥营养要素动态释放模拟和模型计算

采用太湖湖区底泥,根据环型水槽实验总结了各种扰动强度下太湖底泥的起动、悬浮和营养盐释放规律.环型水槽内水体流速均匀且能够通过控制水槽的转速精确控制水槽的水体流速.通过考察水槽中水体TN、TP浓度的变化,建立起了底泥TN、TP释放率(y)与水体流速大小(x)的定量化关系.根据实验确定的各种参数,采用ECOMSED模型计算模拟,并和太湖实测资料进行了对比,结果较为合理.由于目前太湖的野外监测资料存在较明显的时空不一致性,模型参数率定的精度受到了较大影响,通过室内实验模拟底泥的内源释放对太湖的富营养化治理具有重要意义.     

赤泥对堆肥腐熟度及其产品对稻米Cd阻控效果

以赤泥作为堆肥添加剂进行鸡粪好氧堆肥试验,分析了堆肥过程中赤泥对温度、pH值、电导率（EC）及种子发芽指数（GI）的影响.通过三维荧光与紫外-可见光光谱特征解析堆肥过程中腐殖酸（HA）组分的演变特征.并利用盆栽实验探索堆肥产品对矿区土壤中稻米镉的阻隔效果.结果表明,赤泥的添加提高了堆体高温期的温度.EC较堆肥前均显著降低,但赤泥堆肥EC （4.29mS/cm）显著高于鸡粪堆肥EC （3.59mS/cm）.鸡粪堆肥与赤泥堆肥的GI随着堆肥时间的增长而升高,在堆肥结束时分别达到100.2%和96.44%,说明2种堆肥产品均未表现出植物毒性.2种堆肥HA中类蛋白质等物在堆肥过程中均转化为较为稳定的类腐殖质物质,HA的SUVA₂₅₄、SUVA₂₈₀和A_226~400在堆肥结束后也显著提高,表明堆肥的腐殖化程度升高.此外,赤泥的添加提高了腐殖化参数数值,证明赤泥的加入能够加速堆肥腐殖化进程.在盆栽实验中,鸡粪堆肥与赤泥堆肥均提高了土壤的pH值,降低了土壤中DTPA-Cd和糙米中Cd的含量.其中,施用2g/kg赤泥堆肥后,糙米Cd含量降低幅度最大,为58.68%,水稻糙米中Cd的含量由未施用堆肥的0.42mg/kg降低至0.17mg/kg.因此,赤泥的添加可以在一定程度上提高堆肥效率,同时施加堆肥产品对土壤Cd的生物有效性及水稻植株内Cd起到抑制与阻隔作用,且施加赤泥堆肥效果更为显著.     

Relationship between sludge settleability and membrane fouling in a membrane bioreactor

The evolution of activated sludge settleability and its relationship to membrane fouling in a submerged membrane bioreactor were studied at a lab-scale equipment fed with synthetic wastewater. It was found that sludge volume index (SVI) gradually increased and the sludge settleability was reduced, which was caused by the propagation of filamentous bacteria. With increasing SVI, the average increasing rate of trans-membrane pressure increased, the stable filtration period was shortened, and the two stages (smooth stage and accelerating stage) of the trans-membrane pressure were more obvious. At the same time, the increasing rate of trans-membrane pressure at the smooth stage decreased and the rate at the accelerating stage increased with SVI, respectively. The observation by using scanning electronic microscopes showed the cake layer with loose structure and large thickness formed on the membrane surface due to the appearance of filamentous bacteria and high SVI in sludge. Influence of the sludge settleability on the trans-membrane pressure was related to the structure and thickness of the cake layer on the membrane. Translated from ACTA Scientiae Circumstantiae, 2005, 25(3): 396–400 [译自: 环境科学学报]     

不同物理清洗方式对一体式膜生物反应器过滤特性的影响

通过考察一体式膜生物反应器运行过程中的膜污染情况和不同物理清洗方式减缓膜污染的效果,研究造成膜污染的原因和控制膜污染的方法.结果表明:膜外表面沉积污泥是造成膜污染的主要因素.空曝气减轻膜污染的作用有限,只能将归一化膜比通量从0.26提高到0.39;在活性污泥混合液中搓洗膜丝可以清除膜外表面沉积污泥层,可将归一化膜比通量从0.29提高到0.64,是一种方便而有效的清洗方式,且可在实际生产中实现.间歇式运行方式的停抽期间,最低剩余抽吸压力可以用来表征运行过程中膜过滤性能的变化.      

高山镇赤泥尾矿库溃坝风险评价研究

为研究河南高山镇赤泥尾矿库溃坝风险评价问题,首先分析了高山镇赤泥尾矿库特征和现阶段运行情况以及可能存在的溃坝风险因素,并确认该尾矿库是重大危险源;然后对汛期溃坝事故进行了故障树分析,在此基础上,建立了高山镇赤泥尾矿库溃坝风险评价指标体系,并采用层次分析法确定了各个评价指标的权重,运用多层模糊模式识别理论综合评价了高山镇赤泥尾矿库的溃坝风险等级。研究结果表明:赤泥尾矿库属于Ⅱ等库,存在轻微病害,基本具备安全运行条件,但应加强库区和坝体的日常管理和维护;汛期应采取有效的排洪措施及时降低赤泥库水位;建立了高山镇赤泥尾矿库环境应急管理体系,对尾矿库的风险预测和预防以及突发事故的应急行动有很强的指导作用,也可以结合GIS进行更高效的风险管理。