川西致密砂岩气藏水平井高效分段压裂技术及应用

针对川西致密砂岩气藏的地质特征,从如何建造高效复杂缝网的目标出发,建立了基于三种砂体分布特征的压裂模型。以最小阻隔层厚度划分渗流单元,基于单个渗流单元采用数值模拟手段精细优化裂缝条数及单条裂缝形态参数,形成了基于独立渗流单元的水平井精细分段压裂优化技术;在裂缝系统如何有效长期保持方面,建立支撑剂非连续铺置的评价方法,形成了便捷、低成本的脉冲纤维加砂压裂工艺,同时通过实验评价储层伤害,建立起一套防膨降水锁压裂液体系,降低了天然气从基质向裂缝的流动阻力,使人工裂缝参数与砂体展布、储层渗流能力相匹配。现场应用效果较好,对国内外难动致密砂岩气藏的有效开发具有借鉴意义。     

汽油泄漏的池火灾危害特性及安全间距研究

针对油料泄漏引起池火灾的危害特性,重点研究池火灾热辐射作用范围的影响因素以及油料储存设备设施的安全间距问题。通过对汽油泄漏池火灾的燃烧特性参数进行分析,重点研究了油池直径对安全间距的影响,并结合具体案例对汽油池火灾的热辐射危害范围进行了经验估算和CFD仿真模拟分析。结果表明:当油池直径从10 m增加到40 m时,热辐射通量增大了11倍;当油池直径大于40 m后,热辐射通量随油池直径的增加以0.25倍的速率稳定增长;案例火灾发生时,救援人员应在距离火源220 m以外的区域展开救援。该研究结果可为油料泄漏引发的池火灾事故救援提供参考。     

本煤层顺层预抽瓦斯钻孔间距数值模拟研究

煤层瓦斯流动存在启动压力,在预抽钻孔抽采瓦斯的后期瓦斯渗流出现非Darcy渗流的现象,同时煤层瓦斯压力、吸附膨胀应力、有效应力等物性参数亦发生改变。为得到为得到启动压力对抽采的影响作用,基于煤岩弹性理论和瓦斯渗流理论,研究了在启动压力作用下非Darcy渗流现象,得到了考虑启动压力的达西定律,建立了考虑启动压力、地应力、吸附膨胀应力、孔隙压力共同作用的煤岩瓦斯流固耦合数学模型。采用建立的模型对漳村煤矿2601工作面瓦斯抽采钻孔间距进行数值模拟研究,研究结果表明:建立的考虑启动压力的煤岩瓦斯流固耦合数学模型具有一定的可靠性,一定负压下启动压力影响钻孔抽采范围。最终给出了漳村煤矿2601工作面预抽钻孔抽采设计参数。     

地埋管换热器热响应试验及数值模拟研究

地源热泵地埋管换热器的换热性能直接决定着整个系统性能的优良与否,它与地层岩性、水文地质条件、钻孔回填材料的性能、钻孔直径、孔深以及埋管直径等诸多因素有关.合理地确定地埋管间距,不仅可以增强换热效果,还可以减小换热器相互之间的热干扰,从而提高地源热泵系统的整体性能.本文在延长加热时间的热响应试验基础上,通过在土壤中布设大量的地温传感器来研究其热扩散半径,并采用数值模拟技术获取了热扩散半径的变化规律,以为地源热泵系统地埋管间距的合理确定提供指导.     

湿地型微生物燃料电池运行实验研究

为了探究湿地植物、电极间距对湿地型生物燃料产电及污水净化效能的影响,本文选用鸢尾、绿萝、富贵竹和观音竹4种湿地植物构建湿地型生物燃料电池与相同结构无种植湿地植物的燃料电池进行对照.结果表明,有植物的微生物燃料电池的产电性能优于无植物的微生物燃料电池;4种植物微生物燃料电池功率密度由高到低的顺序依次为:鸢尾绿萝富贵竹观音竹.相同绿萝植物的湿地型微生物燃料电池在不同的电极间距下的产电性能不同,间距越小输出电压和功率密度越大.当电极距离为10 cm时,最大功率密度达2.55 W·m~(-3),比20 cm和30 cm分别高约30%和50%.4种湿地植物的湿地型微生物燃料电池对COD的去除率均达80%以上,COD去除效率由高到低的顺序依次为:鸢尾富贵竹观音竹绿萝.     

毒气扩散中最大浓度及安全间距的估算

分析了毒气扩散对环境的危害性,建立了毒气云扩散的计算模型,并运用Matlab进行模拟计算,得到了在不同风速下的地面最大浓度和安全间距,为消除炼油厂和油库在遭到破坏后产生的次生灾害提供了必要的参考。     

考虑水渗流作用的顺层抽采模拟及参数优化研究

为研究水渗流作用对顺层钻孔抽采的影响,为抽采工艺参数优化提供理论依据,建立了考虑水渗流场的气水两相流固耦合方程,并利用COMSOL Multiphysics软件对赵庄矿1309工作面顺层钻孔的抽采负压与钻孔间距进行参数优化。研究结果表明:随着抽采时间增加,煤层水压与水相相对渗透率均快速下降后趋于稳定不变,气相相对渗透率先升高后不变,煤层瓦斯压力在抽采过程中逐步降低;抽采负压改变对煤层相对渗透率几乎无影响;在相同预抽时间里,抽采影响半径与抽采负压呈指数函数关系,抽采负压由15 kPa提高到27 kPa,可降低煤层瓦斯压力,有效影响半径扩散明显,超过27 kPa变化不再明显;钻孔间距设置为4.5 m可在预抽期内满足抽采要求且节约施工成本。     

危化品仓库的安全距离问题

安全距离,也称为防火间距或安全间距,对于危险化学品的安全储存有着十分重要的意义。我国现行的多个国家标准中,对安全距离均有明确规定,但不同标准对安全距离的规定相差太大。本文仅以贮存危险化学品设施与铁路之间的安全距离为例．查阅结果参见下表:     

阵列燃烧诱发火焰融合的判据及其可行性研究

为了探究一种判定多火源等间距阵列燃烧时火源参与火焰融合程度的判据,基于多火源等间距阵列燃烧试验,获得n×n(n取3~7）阵列各火源层在不同火源间距条件下的无量纲平均燃烧速率,采用自定义拟合的方法,拟合出各火源层的无量纲平均燃烧速率随无量纲火源间距的变化曲线,将所得拟合曲线与火源参与火焰融合的临界值曲线相交,便可得到各火源层的临界无量纲火源间距值。分析该值,发现其与火源层数呈良好的线性关系,且此线性直线与试验结果吻合度较高。从而,获得一种应用无量纲火源间距判定阵列火源参与火焰融合程度的简易判据。     

用革新技术改善水处理厂运行性能

由于60％以上的城市饮用水源受到不同程度的污染,采用常规处理工艺的水厂在处理受污染原水时,效果不显著,效率低,尤其对于重度污染的原水只有采用深度处理工艺,如臭氧化、生物活性炭和膜分离等技术才能有效地处理、然而,多年的研究、探索和工程实践证明,在处理轻度污染原水时,由传统工艺的改善和革新形成的革新技术,比传统处理工艺更为高效,比深度处理技术投资更经济和合理．在对微涡旋絮凝池以及小间距斜板强化沉淀池同传统处理工艺作了比较后发现,传统絮凝池和沉淀池的水力负荷为 7m³（m²·h）,絮凝和沉淀时间分别为 20～25min和 60～80min,出水浊度为7～15NTU,色度为 15～25PtCU;而革新絮凝池和沉淀池,在水力负荷为 12～13m³/（m²·h）时,絮凝和沉淀时间分别为12～15min和40～50min,出水水质优于传统工艺,浊度为1～4NTU,色度为3～8TtCU．