回灌条件下生物反应器填埋场液气耦合运移规律

为研究生物反应器填埋场渗滤液回灌对填埋气运移以及抽气压力对渗滤液回灌效果的影响,基于非饱和两相渗流理论和垃圾体一阶动力学生化降解模型,借助Open FOAM开源软件平台,采用改进的Picard迭代方法,建立了填埋场液气耦合运移数值计算模型,并与前人计算结果对比,验证了计算模型的正确性.采用建立的模型对生物反应器填埋场液气运移规律进行研究,发现:渗滤液回灌改变了填埋气的运移路径,加速了填埋气的运移,提高了填埋场的抽气效率;渗滤液的回灌效果受是否有抽气井及抽气压力的影响,抽气条件下渗滤液回灌效果远优于不抽气条件下的渗滤液回灌效果,而抽气压力大小对渗滤液回灌效果影响甚微,但总体上仍是抽气压力越小,渗滤液回灌效果越好.     

垃圾简易堆填场输氧抽气治理技术试验研究

为分析垃圾简易填埋场应用输氧抽气治理技术的变化规律,通过在某垃圾简易堆填场开展输氧抽气现场试验和监测,研究技术应用过程中垃圾填埋气体成分与含量变化、垃圾体内温度变化特征,以及垃圾体沉降规律等。结果表明,单井抽气模式下,垃圾填埋气体中氧气含量升高并逐步稳定;其含量接近于环境空气中氧气含量,而甲烷含量急剧降低。系统输氧抽气运行由于新鲜空气输入氧气含量可达20%左右,试验停止后氧气含量逐渐降低;二氧化碳含量逐渐降低,后期由于好氧反应加速,二氧化碳气体含量升高反弹。输氧抽气可加速垃圾体有机质的降解。输氧抽气导致垃圾体温度显著上升,试验区非饱和带垃圾体中部温度升幅较大,可达42~45℃。输氧抽气使垃圾体沉降加速,沉降区域以抽注气井为中心向四周扩展,2个月试验期间,中心区域沉降值达145 mm。     

垃圾填埋场气体产生及其模型研究

对填埋气的回收利用，既能减排温室气体，又能回收能源。分析了填埋气产生的原理和过程，对目前出现的填埋场产气模型进行了分类，并系统地分析了各种产气模型的计算方法、优缺点以及适用条件，为填埋气体的大规模利用提供可靠的方法。     

我国垃圾填埋气的产生和利用状况研究

城市生活垃圾填埋气的回收是一项经济可行且对环境有益的技术。本文描述了填埋气的组成和性质,分析了影响其产生的因素。介绍了目前我国垃圾填埋气存在的产量大、增长速度快、无控制排放和回收利用率低等问题,指出了我国进行填埋气回收利用的有利条件和前景,并进一步提出了今后在垃圾填埋气回收利用方面需要解决的一些问题。     

填埋气体迁移的滑逸耦合模型及数值模拟

考虑气体滑脱效应条件下,提出了填埋气体迁移过程中滑逸理论模型,并给出了模型的有限差分格式.采用所建立的数值模型对单井抽气状态下填埋气体逸出的动力学行为进行了数值分析.数值模拟结果表明滑脱效应对填埋气体的逸出过程有较大影响,并且随着抽气量和时间的增加,其差别愈加明显.因此,研究填埋气体逸出及开发决策时不能忽略滑脱效应,这对于气体资源化利用及环境预测评价具有重要的参考价值.     

城市固体废物处理处置技术政策方法Ⅱ.案例分析

以我国城市生活垃圾处理处置技术体系为案例,通过经济性分析,利用已建立的物质流与经济性综合评价最优化模型,对不同情景进行了蒙特卡罗法数值模拟,并进行了参数的灵敏度分析。结果表明,在一般条件下,家庭物质回收和二次物质回收后,采用沼气发电和渗滤液回灌的卫生填埋对垃圾进行处置是模型建议采用的处理处置技术体系,此时生活垃圾中的C,H,O,N,S 5种元素的最终流向主要为回收利用部分、填埋体部分和填埋气部分。在填埋费用昂贵条件下,家庭物质回收和二次物质回收后,对垃圾进行分选,分别进行焚烧、堆肥和填埋的选择频率达到70％,是模型选择的经济性最优处理处置技术体系。灵敏度分析表明,分选垃圾的沼气发电收益,卫生填埋费用,分选垃圾大型发电费用,大型炉排炉费用,卫生填埋发电收益等参数对技术政策选择影响最大。     

西南垃圾填埋场填埋气产量预测与回收利用

介绍西南垃圾填埋场的建设和运行情况,对其垃圾填埋量和组分进行分析,依据ICPP产气模型对填埋场潜在填埋气产量进行了预测.结果表明,在2013~2023年的运行期间,预计该填埋场填埋气的平均产量约为61.25×106m3/a.研究了填埋场填埋气的处理现状,指出发电是该填埋场填埋气的最佳利用方式.同时,为准备利用填埋气发电的填埋场提一些建议.     

垃圾填埋气综合利用研究

介绍了当前国外和国内城市生活垃圾填埋场气体综合利用的发展及现状,对填埋气的产气规律和特点进行了总结,接着列举了五种填埋垃圾产生的填埋气的综合利用途径。最后,提出了推动我国城市垃圾沼气回收利用的措施及解决方法。     

生活垃圾卫生填埋场填埋气体产气量的计算——以临猗县城市生活垃圾处理工程为例

根据我国目前的经济和社会发展水平,在当前和今后相当长的时期内,城市生活垃圾的处置仍将以填埋为主,而填埋气体的产气量对选址及其利用途径的可能性起着重要作用。以临猗县城市生活垃圾处理工程为例,应用预测模型对临猗县城市生活垃圾填埋场产气量进行了计算,以期为下一步填埋气体回收与利用的设计提供理论依据。     

垃圾填埋场恶臭污染产生机制和迁移模型研究进展

填埋是垃圾无害化资源化处理的重要手段之一.随着城市化进程的加快,垃圾填埋过程产生的恶臭问题及其所引发的环境污染和社会矛盾也越来越突出.文章概述了垃圾填埋场恶臭污染及产生机制,并对垃圾填埋场恶臭气体迁移模型研究进展进行了综述.     

分层填埋场竖井及水平井联合抽气

采用特征函数展开法求解分层填埋场的二维气体运移模型,考虑了由于压缩、降解和含水量分布不均等引起的产气率和渗透系数成层特性以及垃圾的各向异性,然后结合边界和连续性条件确定其待定参数.最后,基于考虑了气体竖向和水平向运移的解析解,研究了竖井、水平井收集系统和排气层对填埋场内气体压力和回收率的影响,进一步提出了土工膜覆盖下填埋场气体收集系统的设计方法.     

低渗透稠油油藏水平井极限动用范围

低渗透稠油储层具有明显的启动压力梯度,油藏储量动用受到更多条件的限制。基于低渗稠油油藏基本渗流特征,首先通过稳定逐次逼近法分析衰竭开发不稳定渗流过程,得到考虑启动压力梯度影响的直井渗流方程基本解;在此基础上,利用保角变换方法,建立考虑启动压力梯度影响下水平井在三维空间上的压力分布和驱替压力梯度分布计算模型;根据油藏开发的要求,提出考虑启动压力梯度影响时衰竭开发方式下水平井储量极限动用范围的确定方法,包括平面上的极限动用半径和垂向上的极限动用厚度。基于实际油田参数计算和分析表明,水平井在水平平面上的极限动用半径较大,而在垂向平面上的极限动用厚度较小;只有同时考虑水平井在水平平面和垂向平面上的极限动用范围,才能合理部署水平井开发井位,提高油藏储量动用程度。     

浅论裘布衣模型的缺陷及改进方法

本文从原始的裘布衣假设模型进行分析,得出其存在的缺陷,主要包括忽略垂直分量引起的误差;处理稳定流问题时我们应该取消影响半径的概念,淡化稳定流与非稳定流之分,以非稳定流理论(包括稳定阶段)统一思想和工作方法;以及井损、水跃值引起的误差等问题的论述,以及一些改进方法。     

考虑竖井作用的填埋场气-液耦合运移规律

为研究存在竖井的填埋场中填埋气、渗滤液的运移规律，在忽略气、液竖向流动的前提下，基于有机物生化降解、气-液本构关系和气、液连续性条件，结合抽气、回灌渗滤液等工况，建立填埋场平面轴对称气-液耦合运移理论，得到被动集气和主动集气2种工况下的简化解析解。计算结果表明:孔隙水压力和孔隙气压力均随离开竖井距离的增大而增大；孔隙水压力随时间逐渐消散，孔隙气压力先达到峰值再消散；考虑液相对孔隙气压力的耦合影响时，孔隙气压力有所提高；气相渗透系数增大会减小液相对孔隙气压力的耦合影响，液相渗透系数增大会加剧耦合影响。     

基于响应面法的煤体有效抽采半径多因素交互作用

钻孔有效抽采半径是煤层瓦斯抽采参数设计的重要指标。为探究煤体基础物性因素(含水率、渗透率、瓦斯压力)对钻孔有效抽采半径的影响特性,首先基于煤的基质-裂隙双重孔隙理论,考虑水分对裂隙开度及基质瓦斯吸附性能的弱化影响,构建了考虑水分影响的煤体渗透率模型与固-气多场耦合模型;其次利用多物理场数值模拟方法并结合响应面分析法研究了不同因素对钻孔有效抽采半径的交互作用。研究发现有效抽采半径与初始渗透率呈正相关,而与初始瓦斯压力、含水率均为负相关;建立了瓦斯抽采半径与三个因素的二次多元响应面模型,并分析发现含水率、初始瓦斯压力、渗透率对有效抽采半径的影响显著性逐次降低,并且在一定程度上,煤体初始瓦斯压力的增加会弱化煤岩初始渗透率和含水率对钻孔有效抽采半径的影响,煤体初始渗透率和含水率也会显著改变初始瓦斯压力对有效抽采半径的影响,然而煤体初始渗透率几乎未改变含水率对有效抽采半径的影响。     

粉细砂岩油藏防砂井堵塞规律研究及充填参优化

粉细砂岩油藏的纵向层系较多,层间矛盾严重,出砂堵塞影响提液生产效果。在现有斜直井产能模型的基础上,对筛管、环空充填层、挤压充填层和储层的渗透率细化描述,改进了机械防砂表皮系数公式。通过室内实验分析了防砂体系堵塞规律,认为随着驱替注入量和驱替流量提高,防砂体系堵塞加剧,渗透率最大下降40%。储层颗粒进入套管内,堵塞环空砾石与防砂筛管,导致表皮系数急剧上升,产能下降超过80%。扩大挤压充填半径能够将微粒阻挡在远离井眼的位置,有助于保持油井产能。对分层防砂井充填半径进行优化分析,发现在中低渗透扩大充填半径能够改善层间动用效果。对盘二沙三下区块的防砂井充填参数优化,对渗透率较低的S4层扩大充填半径,措施后油井液量保持稳定,日产油提高9.56t。     

致密储层垂直裂缝井压力动态特征

 针对致密储层非达西渗流规律及垂直裂缝井的特殊流动模式,采用考虑井筒存储和裂缝表皮的三线性流模型描述早、中期流动阶段及考虑启动压力梯度的有效井径模型反映晚期拟径向流阶段。通过三线性流模型和有效井径模型的优化组合,建立了致密储层垂直裂缝井不稳定渗流试井分析模型,采用最小二乘法拟合三线性流模型与有效井径模型的压力解。分析了无量纲导流系数、裂缝表皮及启动压力梯度对井壁压力及压力导数动态曲线的影响,结果表明：无量纲导流系数越大,压力降越小,从而能量损耗越小;裂缝表皮主要影响早、中期压力动态;启动压力梯度越大,后期无量纲压力增加越明显,说明渗流过程能量损失增大。     

基于压裂效果评价的页岩气井井距优化研究

针对页岩气藏最优井距很大程度上受限于压裂效果后评估的问题，开展了多段压裂水平井改造参数解释研究，并在此基础上开展井距优化。通过建立的渗流数学模型明确页岩气井生产时地层中存在的流态，形成基于线性流识别和特征线诊断技术的压裂参数解释方法，并对参数解释的不确定性进行了分析论证。之后通过定义百米地层累产气进行均匀压裂情况下井距优化。研究表明，地层进入边界控制流后能准确确定裂缝半长，且不影响气井的产能预测；井距的决定性因素是裂缝半长，二者之间的比例关系受SRV内外区相对物性和裂缝导流能力的影响，据此可指导现场井距优化及开发技术政策制定。     

强底水油藏水平井见水时间及水锥动态研究

底水锥进是影响底水油藏水平井开发效果的重要因素,其中水锥形态和水锥突破时间是底水锥进的关键参数。基于底水油藏水平井下部为半圆柱状向心流的假设,推导出水平井见水前在任一时刻的水锥高度隐函数,进一步确定了底水油藏水平井的水锥突破时间和不同时刻水锥形态。结果表明,水锥突破时间主要与避水高度、水平段长度正相关,与水平井初期产量反相关,且随着时间的延长,水锥半径越来越大。将计算结果与渤海油田底水油藏一口水平井生产实例进行比较,两者误差在10%以内。     

崩落法采矿中放出体流动特性的影响因素

基于颗粒元理论和PFC3D程序,构建具有矿石散体细观力学性质的放矿模型,开展崩落法采矿中放出体流动特性影响因素研究。运用统计学知识确定对放出体流动特性有显著影响的主要因素及其敏感性,得出其与放出体流动特性的关系,并通过已有研究结论与模拟结果的对比分析,验证了基于PFC3D程序的放矿模型在放出体流动特性影响因素研究中的适宜性与可靠性。研究表明：放出体颗粒形状、摩擦系数及放矿口尺寸三种因素是显著影响崩落矿岩流动特性的重要参数。在放矿初始阶段,放矿口尺寸对放出体形态影响最大,其次为摩擦系数,颗粒形状对其影响最小;在之后的放矿过程中,颗粒形状对放出体形态影响最大,其次为放矿口尺寸和摩擦系数。散体颗粒形状越不规则、散体内摩擦角越大以及放矿口尺寸越小则放矿越困难。