超声波多普勒隔水管气侵监测系统设计与海上测试

为了研究超声波多普勒隔水管气侵监测测量原理的正确性和海上应用的可行性,开展了室内实验和现场试验。通过室内实验,得到了油基钻井液在不同含气情况下超声波多普勒信号与含气率之间的关系,验证了利用多普勒信号畸变进行气侵识别的有效性和适用性;通过开展陆上井现场试验,确定了隔水管气侵监测系统设计的关键参数,验证了超声波多普勒设备对大壁厚环空内部流动监测的可行性;设计并加工了隔水管气侵监测系统样机。通过在海上钻井过程中的实际应用,测试了监测系统的稳定性,得到了隔水管内部流动状态的监测信号,验证了隔水管气侵监测系统在海上现场应用的可行性。     

石化废水挥发性有机物逸散量的估算方法

总结了实测法、物料衡算法、模型法、排放系数法、工程估算法等国内外石化废水挥发性有机物(VOCs)逸散量估算方法的主要特点及适用范围。应用排放系数法和实测法估算国内某石化厂废水收集处理系统VOCs逸散量为354.26 t/a。根据估算方法的实际应用研究,建议物料衡算法中废水油相VOCs逸散可结合油相敞口面积和油相性质,提供废水油相的排放系数;应用Water 9软件估算含油膜废水设施逸散量时,应单独估算油膜VOCs逸散量;建议排放系数法中废水收集系统排水口、检查井未密闭VOCs排放系数均确定为0.032 kg/h(每个逸散源),废水处理系统油水分离器、气浮装置按进水中石油类浓度的大小,分别提供VOCs排放系数。     

不同前处理方法对GC-MS法测定水中多种SVOCs效率的影响

通过对比液液萃取法、大孔吸附树脂法、固相萃取膜法、动态活性炭吸附法和固相萃取小柱法的试验效能,最终选择固相萃取小柱法作为测定水中7大类27种SVOCs的前处理方法,并对其进一步优化。试验表明,该方法在10.0μg/L~500μg/L范围内线性良好,方法检出限为0.003 1μg/L~0.03μg/L,空白加标样的回收率为70.9%~93.8%,RSD≤11.2%。     

含油污泥中油水含量的3种测定方法比较

利用索氏提取一减量法、减量法和自行开发的高效抽提法，对一系列已知组成的含油污泥进行了油、水含量的测定。测定结果表明，高效抽提法在油、水含量的测定精度方面优于其他2种方法，对于不同组成的含油污泥，由其测定的油含量与含油污泥样品实际油含量的相对偏差均小于5％，由其测定的水含量与含油污泥样品实际水含量的相对偏差均小于7％。在测定效率方面，高效抽提法也优于其他2种方法，40min即可完成10g油一水一固质量比为3：2：5含油污泥中油、水含量的测定。     

油田采出系统中空化防垢技术室内研究

以大庆油田采出污水为母液,配置不同硅离子浓度的采出液,考察了起始硅离子浓度不同时油田采出液中的结垢因子经过空化防垢装置处理后的变化规律。结果表明:在经过空化防垢装置处理后,Ca2+、Mg2+浓度的下降得到一定的抑制;该装置对硅垢有一定的防垢作用,特别是对中、高浓度硅体系的防垢效果明显。     

内压作用下含体积型缺陷弯管极限载荷研究

油气管道一旦发生泄漏失效容易引发爆炸等灾难性事故,而管路中的弯管段是容易发生失效的部分,弯管段承载能力的高低将影响整个管道系统的安全性。为了解决油气管线中弯管的失效问题,考虑几何和材料非线性,建立内压作用下含体积型缺陷弯管的有限元模型,并与爆破试验结果对比验证模型的有效性,确定管道的失效判定准则。研究表明影响弯管极限载荷的主要因素有缺陷的几何尺寸、相对位置以及弯曲半径。基于模拟计算,讨论各因素对含缺陷弯管极限载荷的影响规律,通过对计算结果进行非线性拟合,提出内压作用下含体积型缺陷弯管的极限内压预测公式。该公式将为含缺陷弯管的剩余强度评价和完整性评价提供一定依据。     

环空带压气井保护液液位测试方法研究

为了有效检测环空保护液位,评估气井环空带压情况,在传统回声法检测的基础上,提出了基于频谱分析及自相关分析的2种液位检测方法;搭建了液位检测试验系统,开展了不同环空压力下的液位检测试验,计算了不同压力下的环空声速;设计了FIR低通滤波器对液面回波信号进行滤波处理,同时利用了上述2种方法计算液位值并与实际值及传统液位计算方法对比,得出了声衰减系数并评判了衰减过程对液面回波信号频谱分析的影响程度。研究结果表明:设计的FIR低通滤波器适用于所建液位检测试验的滤波处理过程;频谱分析及自相关分析都能够有效检测液位高度,最大误差分别为1.65%和0.61%,自相关分析方法具有更高的精确度;声衰减系数整体较小,对液面回波信号频谱分析结果影响较小。     

基于有限元的局部突变位移载荷下埋地管道力学分析

冻土融沉、盐渍土溶陷等地质灾害会导致局部土壤产生一定位移,对埋地长输管道安全性构成威胁。为保障埋地管道的安全运行,建立了局部突变型位移载荷作用下埋地管道力学分析模型,采用非线性土弹簧描述管土相互作用,分析了局部突变区域长度及突变位移量对埋地管道受力的影响。研究结果表明:因局部突变区长度与突变位移量的不同,管道存在3种受力状态,当局部突变区域长度大于临界突变区长度时,管道轴心应变与弯曲应变在突变区域内不产生耦合,此时在突变区域两端可等效为2个垂直正断层,即为第一种受力状态;当突变区域长度小于临界突变区长度时,随着突变位移的增加,管道应变随之增加,管道轴心应变与弯曲应变在突变区域内不断叠加,即为第二种受力状态;在第二种受力状态基础上,当突变位移大于临界突变位移时,管道应变不再发生变化,管道等效为受到垂向均布荷载的作用,即为第三种受力状态。研究结果可为工程中管道穿越地质灾害区域的设计提供参考。     

水中石油类采样器分析与设计

针对现有水中石油类采样器的种类和功能,对不同采样器的技术特点进行对比分析,并在此基础上对采样器的设计进行改进。经改良后的采样器可实现水面以下0～30cm柱状水样采集,并能够在近乎无水体波动的条件下同时准确采集4个1L平行水样,基本不破坏各水层的石油类含量。     

应用高能辐照法制备新型高吸附聚丙烯功能纤维

文章通过高能辐照诱导接枝的方法,在聚丙烯（PP）纤维基体表面引入对苯乙烯磺酸钠（SS）单体,制备一种新型的高性能吸附材料,进而对油气田水环境中的微溶毒性有机物进行有效吸附。利用扫描电子显微镜（SEM）和静态接触角（CA）对接枝改性前后聚丙烯纤维基体表面的形态结构及疏水性能进行了表征。实验结果证明：功能纤维的接枝率可以通过改变接枝条件得到有效控制。此外,文章还以丙烯酰胺为被吸附有机物考察了纤维改性前后的吸附性能。当改性聚丙烯纤维的接枝率为15．35％时,其对水中丙烯酰胺的去除率从原纤维的25．4％提高到87．4％,极大提高了对油气田水环境中的丙烯酰胺等有机物的处理能力。