分水钻具的设计及其数值模拟分析

岩（矿）心采取率低是单管取心钻进的主要问题。在钻进时由于冲洗液对岩心的冲刷作用,使岩（矿）心中的矿物颗粒不断被冲洗液带走,造成岩心缺失、岩心采取率过低。从钻具内部流速分布、冲洗液冲刷作用、岩心采取率、冲洗液携粉等角度出发,分析了单管钻进时造成岩心采取率过低的原因,采取分流、降速等方法,设计了一套可以在一定程度上提高岩心采取率的分水单管钻具,通过数值模拟,证明了该钻具在满足及时清除孔底岩粉的条件下,能使单管钻具中岩心周围冲洗液流速降低25%左右,进而解决常规单管钻进岩心采取率不足等问题。     

丝绸之路经济带气溶胶的人为成份比例

利用MERRA-2（The Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications，version 2）再分析资料，分析了1980—2017年丝绸之路经济带沿线区域（30°—50°N、10°—110°E）硫酸盐、黑碳、有机碳、沙尘气溶胶的时空分布特征，然后将沙尘分为自然沙尘和人为沙尘，进而计算出自然气溶胶和人为气溶胶在不同季节的空间分布，定量给出了人为气溶胶的贡献。结果表明：在丝绸之路经济带沿线的东欧地区，经济发达、工业活跃，硫酸盐是最主要的气溶胶类型，占总气溶胶光学厚度的64%，总气溶胶光学厚度每年下降0.0035；在地表裸露、沙尘活跃的5个欠发达地区，沙尘是最主要的气溶胶类型，占总气溶胶光学厚度的46%~65%，其中巴基斯坦-印度地区总气溶胶光学厚度每年增加0.0059；人为气溶胶对总气溶胶的平均贡献为62%~65%；6个区域中北非地区人为气溶胶所占比例最小，为32.8%，东欧地区最大，为73.5%；随着人口密度的增加，人为气溶胶的光学厚度也在增加。人为气溶胶占总气溶胶的比例很高，而且与人口密度正相关。     

全球不同类型气溶胶光学厚度的时空分布特征

利用MERRA-2(第2版现代研究与应用再分析)资料分析了1980-2017年全球硫酸盐、黑碳、有机碳、海盐、沙尘及总气溶胶光学厚度的时空分布特征;选取了北美、北非、南非、印度、中国和印度洋6个典型区域研究了硫酸盐、黑碳、有机碳、海盐和沙尘气溶胶对总气溶胶光学厚度的贡献率。结果表明,硫酸盐、黑碳、有机碳、海盐和沙尘气溶胶在全球非均匀分布,并且具有季节变化;全球总气溶胶的光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)在夏季最大(0.137),春季次之(0.130),冬季最小(0.118);在6个典型区域里,北非地区总气溶胶的光学厚度最大,为0.43;其次是中国的东部地区,为0.41;每个区域其主要气溶胶的类型并不相同,在北美、中国东部及印度中部地区,硫酸盐是主导的气溶胶类型,贡献率分别为66%,63%和42%,在印度洋、南非及北非地区,海盐、有机碳和沙尘分别是最主要的气溶胶类型,贡献率分别为65%,51%和82%;对于黑碳、硫酸盐和总气溶胶,中国东部地区和印度中部地区有较为明显的增长趋势,其中总气溶胶光学厚度的线性增长率分别为0.007 a^-1和0.0056 a^-1,但在2010年以后,中国东部地区出现明显的下降。     

涡旋水流式网箱清洗设备的设计与实验

解决网箱养殖过程中网衣的清洗问题,设计涡旋式网箱清洗设备。应用伯努力方程和动量定理,对设备的水动力学参数进行了计算,通过公式推导和计算机程序模拟,设计出动力圆盘的结构参数及最佳喷水孔尺寸。通过水池模型试验,研究设备的水动力性能,制造出生产样机,并进行了海上清洗实验。结果显示,对藻类及其它附着物清洗效果良好,但对牡蛎及紫贻贝的清洗效果较差,可通过缩短清洗周期或采用其它方法来解决。     

天然气水合物孔底冷冻取样器储冷腔的设计与试验研究

孔底冷冻取样是一种有效的钻取天然气水合物岩心的方法,绳索取心式孔底冷冻取样器的制冷能力由可存储冷源干冰和制冷酒精的储冷腔决定。本文就不同内部结构的储冷腔进行了储冷能力和制冷效果的设计与试验研究,计算了储冷腔的保冷层厚度,并设计了分层式、螺旋阶梯式和带孔管式3种储冷腔内部结构;通过对储冷腔保冷能力的试验研究,干冰存储1 h后平均损失率为31.3%,能满足后续制冷酒精的要求;并对不同结构的储冷腔开展试验研究,试验结果表明,带孔管式储冷腔可在短时间内完成对酒精的冷冻,酒精降温幅度达36.3 ℃,可满足水合物冷冻取样的能量要求。     

回顾、探索与开创——第十届天然气水合物国际会议评述

第十届天然气水合物国际会议(ICGH10)于2023年7月9—14日在新加坡召开,参会人数700余人,由新加坡国立大学主办。ICGH10共收到摘要538份,分为292份口头报告和246份墙报展示。ICGH10总结了近6年来水合物相关领域的研究进展,本文主要就能源勘探与开发、流动保障、水合物应用技术3个方面重点评述：作为一种清洁低碳能源,天然气水合物在基础理论和试采工程方面取得了许多突破性进展,但距商业化开发利用仍具有一定距离;为实现油气管道的高效输送,与水合物堵塞有关的流动保障技术受到广泛研究,研发了许多环境友好型的水合物动力学和热力学抑制剂;水合物应用技术在碳封存、水处理和气体储运方面也逐步由实验研究走向商业应用。本文对会议内容做简要梳理,旨在介绍国际上水合物领域的最新研究及发展趋势。     

液氮冷源外置式天然气水合物孔底冷冻绳索取样器的研制

针对天然气水合物存在环境和性质的特殊性,研制了新型天然气水合物孔底冷冻取样器。取样器采用冷源外置式,通过绳索取心方式,实现孔底冷冻岩样。介绍了新型取样器的冷冻方式、工作原理和主要结构特点。     

养殖密度对陆基工厂化循环水养殖系统中大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼鱼生长和胁迫反应的影响研究

Stocking density is widely recognized as a critical factor in aquaculture and a potential source of long-term stress.The influence of stocking density on growth and stress response of juvenile turbot(Scophthalmus maximus, ~3–75g, initial to final weight) was examined in fish held under low(LD, ~0.21–5.31 kg/m~2, initial to final density),medium(MD, ~0.42–10.81 kg/m~2) and high stocking density(HD, ~0.63–14.27 kg/m~2) for 120 days in a recirculating aquaculture system(RAS). In this trial, the growth curve for weight of juvenile turbot in RAS, all fitted by the Schnute model. No significant difference was found in growth performance among the three densities until at the final sampling(Day 120). The final weight and body weight increase(BWI) in the HD group were significantly lower than in other groups(P0.05, weight:(75.83±2.49) g,(75.39±2.08) g,(65.72±2.86) g and BWI:(2 436.12±28.10)%,(2 421.29±4.64)%,(2 097.88±20.99)% in LD, MD and HD groups, respectively). Similarly, the specific growth rate(SGR), feed conversion ratio(FCR) and coefficient of variation for weight(CV_w) were adversely affected by high stocking density(P0.05). However, there was no difference in survival and Fulton's condition factor(K) of turbot among the different groups. Physiological analyses demonstrated a clear increase in the plasma cortisol level and an obvious decrease in growth hormone(GH) concentration in the HD group on Day120(P0.05). There was no significant effect of stocking density on plasma glucose, Cl– and protein levels. All these findings would provide a reference for selecting the optimal stocking density of juvenile turbot in RAS.     

油页岩原位裂解用注热管柱数值传热模拟与试验研究

油页岩作为一种非常规油气资源,有望成为石油的替代品。油页岩原位裂解技术对环境污染小,生成的油页岩油油品好,具有良好的开发前景。在原位裂解过程中,减少注热过程中的热量损失具有十分重要的意义,因此本文将对保温注热管柱的传热特性进行数值模拟和试验研究。通过传热学计算分析,保温注热管柱设计为外径?32mm的钢管,外层缠绕共计24mm的纳米保温材料。数值分析表明氮气流量越大,注热管柱出口温度达到稳定的时间越短,稳定温度也越高;当管柱氮气入口温度为500℃时,管柱出口温度在一定注气时间后均可达到400℃以上。在农安油页岩原位裂解先导试验工程中对注热管柱进行野外试验,管柱达到注热保温效果,井底温度达到设计温度,最终成功获得油页岩油。     

漠河冻土地区天然气水合物钻探施工技术

天然气水合物是一种清洁的潜在资源,漠河冻土地区为天然气水合物的形成提供了有力的条件。根据当地的地质条件和水合物勘探开发的技术要求,确定相应的钻孔结构和钻进技术参数,合理选择了钻探设备。钻进过程中运用低温泥浆、泥浆冷却技术、大直径绳索取心钻进工艺,快速获得岩心,从而减少水合物的分解,为以后该地区天然气水合物的勘探提供了经验。阐述了漠河冻土地区天然气水合物钻探施工中的钻进关键技术。