基于气候变化与人类活动双重作用的南疆水资源供需关系分析

全球变暖致使南疆周边冰川大幅退缩,冰川融水增加,南疆水资源因此增加.人类社会的发展带动生产和生活用水大幅增加.这打破了区域水资源供需平衡,水资源风险愈加突出.根据干旱地区水资源利用特点,考虑气候变化导致的降水、冰川融水和径流的变化趋势,以及南疆人口和经济的发展,结合度日模型、定额需水法、彭曼公式、潜水蒸发法和水压力指数法对南疆三地区水资源压力现状及未来潜在变化进行了评估.研究结果表明：2000～2020年,南疆三地区的可利用水量呈增加趋势;总需水量变化存在地区差异,阿克苏地区和喀什地区显著增加,和田地区则有所减少;南疆三地区水压力均处于较高水平状态,水压力变化趋势与总需水量的变化趋势一致.21世纪30年代和70年代南疆三地区的可利用水量将持续增加;需水量和水压力的变化趋势与历史时期一致.人类取水活动在未来水压力的变化中起主导作用.该研究揭示了区域内水资源失衡的时空分异性,以期为南疆地区的水资源管理和合理利用提供科学参考.     

自喷原因分析及其在开发中的应用

研究区庄36区自喷井分布密集,以正方形井网为例,应用"动静结合-判别分析"的方法,总结了自喷井自喷的原因。砂体连通性为射孔对应,同种成因砂体相互连通;物性条件为物性相对较好,满足判别函数;压力为正方形井网油井地层压力大于最小自喷压力15.17 MPa;井距为正方形井网满足极限井距414.88 m。通过自喷井自喷的原因分析,发现人为实现自喷的可能性;但是地下地质条件复杂,认识存在不足,并且仍需要不断加深。为此实现自喷只是一种理想模式,但也为自喷井的研究提供了一定的思路。     

根据常规测井资料评价储层孔隙结构

准确计算储层孔隙结构参数是产能预测的关键。常规连续计算储层孔隙结构参数的方法主要是以核磁资料和毛管资料为基础的,但在没有核磁资料的情况下,这一方法受到限制。通过对实验数据进行研究分析,提出了根据常规测井资料以及毛管压力资料连续计算储层孔隙结构参数的新方法,该方法能在缺少核磁资料的情况下达到连续计算储层孔隙结构参数的目的,弥补了利用常规测井资料计算储层孔隙结构参数的不足。对L油田高孔、高渗储层实际资料处理表明,新方法得到的渗透率、孔喉半径均值、毛管压力中值与岩心分析资料吻合较好,验证了该方法的准确性与广泛适用性。     

条形荷载下三明治形加筋土挡墙模型试验

为研究一种新型挡墙结构—三明治形加筋土挡墙的受力变形特性,本文采用室内模型试验对比分析了条形荷载作用下三明治形加筋土挡墙与砂土加筋土挡墙的面板水平位移、挡墙沉降、水平土压力、竖向土压力的规律。结果表明：三明治形加筋土挡墙与砂土加筋土挡墙的变形与受力规律相似且差值不大;三明治形加筋土挡墙面板后水平土压力沿着挡墙高度的增加逐渐减小;填筑阶段时,三明治形加筋土挡墙筋材处的竖向土压力沿水平方向呈非线性分布,最大值发生在筋材中后部;加载阶段时,随着距面板的距离增大,筋材处竖向土压力先增大后减小。三明治形加筋土挡墙与砂土加筋土挡墙的变形与受力规律相似,两者性能较为接近。由于三明治形加筋土挡墙的成本较低,在实际工程中是一种较好的替代结构。     

智能分注系统中流体波码信号的传输机理

流体波码通信用于分层注水智能监控系统,但其流体压力信号的产生与波码传输的机理一直不明。基于稳定流的流体能量方程建立流体压力信号的产生与传输过程的数学模型,研究地面电控阀及井下配水器产生的压力信号及影响因素,揭示信号在注水管中的传输机理。研究表明,地面及井下压力信号的产生来自于地面阀及井下配水器开度改变引起的流量变化,压力信号幅度受流体、输水管网、注水管或井筒参数、流体装置结构及流体控制参数的影响;信号沿注水管的传输为电控阀开度改变引起流量变化的诱导;注水管长度对地面信号的下传基本无影响,但对井下信号的上传有一定影响。数值计算表明,注水管最大流量及电控阀阻力系数的变化量对压力信号幅度的影响很大,较大的流量及阻力系数的变化量可以产生较大的信号幅度,有利于信号的传输及信号的检测与处理。该研究对于流体波码通信系统的设计与性能改善具有一定的理论指导作用。     

河南油田注水地层异常压力理论研究

为了解决河南油田经过常年注水开发,使得地层压力发生变化,加上地层非均质性和复杂断层等方面的影响,地层压力变得更加错综复杂的问题。通过以渗流解析公式和油藏数值模拟两种手段为基础,研究了注水井泄压半径和地层异常压力分布规律,分别建立出注水井泄压半径理论图版。两图版相互验证,虽有一些差异,但趋势和结论均一致。结果表明:当地下注采比大于1时,无因次泄压半径均大于0.5,而且随着无因次波及面积的增大,无因次泄压半径逐渐增大。该图版不仅对河南油田高压区块的现场钻关井方案的合理制定提供了理论依据,对解决其他油田的类似问题也具有指导意义。     

陆梁油田薄层底水油藏水平井井筒模拟研究

新疆陆梁油田呼图壁河组油藏发育一类特殊的薄层底水型油藏,其特点是油层厚度薄,构造幅度低,底水能量大,利用水平井开采,表现出无水采油期短、含水率上升速度快、产量递减大的特点。针对这些问题,采用水平井数值模拟方法,建立了考虑摩擦压力损失的水平井井筒模型,明确了摩擦压力损失对水平井的压力分布以及水平段产量的影响,在此基础上,分析研究了水平井底水锥进的水脊特征,判断了水平井出水位置,提出了封堵出水井段并结合油藏工程方法确定了水平井合理产液量,从而达到抑制底水快速锥进,减小压力损失,降低含水率上升速度的目的。     

金川矿区深部巷道围岩流固耦合稳定性数值模拟

 地下水渗流会影响巷道围岩力学性质,本文结合流固耦合基本原理,以金川二矿区深部巷道为例,采用MIDAS/GTS建立了金川二矿区1000m水平某巷道流固耦合模型,研究渗流对围岩应力场、围岩变形及开挖卸载影响。计算结果表明,渗流作用对巷道围岩竖向应力的影响大于水平应力,渗流也导致围岩最大、最小主应力比无水时偏大。渗流和无水状态下围岩变形空间分布具有相似性,渗流对巷道围岩水平位移影响相对较小,但对围岩竖向位移影响较大,其中巷道拱部竖向位移明显大于无水状态,渗流时拱部最大位移约为8.2mm,而无水时仅2.3mm左右。因此,渗流效应将导致巷道顶板稳定性变差。开挖卸载对渗流场的影响表明,开挖后巷道周边压力水头迅速降低,孔隙水压力最小降为零,且孔隙水压力也从水平层状分布变为沿巷道轮廓环形带状分布。     

页岩储层微小井眼钻井坍塌压力计算方法

 我国页岩储层钻探方面处于起步阶段,钻井过程中复杂情况频发,井壁坍塌问题严重.借鉴北美地区页岩气钻井经验,对比我国四川盆地与北美Haynesville的页岩气水平井井身结构,发现随井眼尺寸减小,钻井复杂情况有所降低.研究过程中,结合岩石强度的尺寸效应理论,比较不同强度尺寸模型的优缺点,优选Vutukuri模型分析微小井眼井壁围岩的强度变化规律,并根据McLamore各向异性破坏准则确定岩石单轴抗压强度随主应力与层理面法向之间夹角的关系,以此作为页岩储层强度准则;根据定向井坍塌压力计算方法分析井周应力状态,结合尺寸效应与强度准则,分别得出标准井眼和微小井眼在层理性地层中的坍塌压力随井眼轨迹的变化规律,同时探究了固定井眼方位下的坍塌压力随井斜角变化规律.对比不同井斜角下两者的差距,结果表明,不论直井或定向井,采用微小井眼均能显著降低钻井坍塌压力,降低幅度约为10%左右,研究结论揭示了小井眼减少钻井复杂的内在原因.     

孤东污水处理厂气浮选系统优化改造实例

对孤东污水处理厂近期气浮选段处理效率降低、设备非正常工况率高等问题的原因进行了分析,提出了药剂使用条件优选、设备优化改造等措施建议并进行了实施。运行实践表明,改造后气浮选处理效率显著提升,COD去除率由原来的平均25.39%上升至34.58%,油类平均去除率由原来的平均42.94%上升至52.84%,悬浮物平均去除率由原来的27.59%上升至35.22%,污水厂出水水质稳定达到《山东省海河流域水污染物综合排放标准》的一级标准,同时大大的节约了管理成本并提高了自动化管理水平。