地下水曝气工程技术研究——以德州胜利油田地下水石油污染治理为例

为了研究地下水石油污染现场曝气治理效果,在胜利油田石油开采区进行了地下水现场曝气治理技术研究。采用溶解氧浓度法研究了曝气操作条件(曝气深度、曝气压力和曝气流量)对地下水石油污染曝气治理技术的影响。实验结果表明:在相同曝气压力和流量下,曝气深度越大,影响半径越大,但影响区内的气流分布越稀疏;相反,曝气深度越小,则曝气影响半径越小,但在影响区内空气流线分布越密。气流分布密度和曝气影响半径随曝气压力和流量增大而增大,但存在一个最佳限值;现场曝气存在气流分布不对称现象,是由于土壤介质的渗透性不均匀所致。地下水曝气技术对地下水石油污染治理效果显著,但曝气操作条件对该技术影响较大,需根据地质条件通过现场曝气试验确定。     

Dupuit稳定井流公式的模型分析

Dupuit稳定井流模型和公式自1863年提出,至今已有一百多年了,时间横跨3个世纪。由于其原理的简单及公式的简洁,人们仍在使用。而人们对Dupuit模型以及有关概念的认识,仍然存在很大的差异和误区。通过分析Dupuit稳定流模型及公式,指出Dupuit模型及公式中本身就不含有影响半径的概念。将Thiem提出的影响半径的概念理解为含水层的一个参数,一个不变的常数,并试图寻求一个具有代表性的平均影响半径是没有理论依据的。     

土体劈裂灌浆力学机理分析

为了在塑性力学和大变形理论的基础上分析土体在劈裂灌浆初始阶段的力学机理,将劈裂灌浆的初始阶段视为无限土体中的圆孔扩张问题,并将圆孔周围土体中的应力分布分为3个区域。在弹性区中土体服从小变形假设,在软化区和流动区中土体服从大变形假设。根据应力平衡方程以及应力和应变连续的边界条件,推导出劈裂灌浆初始阶段的最终扩孔压力和最终扩孔半径的理论解答。同时,还分析了灌浆压力、最终扩孔半径、土体的泊松比和大变形以及压缩模量之间的相互关系。该理论的计算结果与工程实测结果比较接近,初步证实了该理论的可靠性。     

岩体裂隙动水注浆扩散半径影响试验

水灰比与注浆压力是动水注浆设计中的关键因素,基于自主设计的模拟裂隙动水注浆室内试验平台,开展了裂隙动水注浆试验,探讨了浆液在裂隙中的扩散方式,分析了纯水泥浆液扩散半径与注浆压力和水灰比之间的联系,并通过计算流体力学软件模拟对试验结论进行了验证。研究结果表明：浆液的扩散方式为分区扩散,注浆压力不变时,扩散半径与水灰比成反比;水灰比不变时,扩散半径与注浆压力成正比。     

Influence of Mass and Radius of Ice Crystals on Hydrometeors,Internal Energy,and Kinetic Energy:A Numeric Model Study

Two cloud-scale experiments with two different ice-phase schemes were carried out for a precipitation event that occurred in eastern China in 2005.The results were analyzed to examine the influences of the change of ice-particle mass and radius on hydrometeors,internal energy,and kinetic energy,as well as the primary factors responsible.It was found that the ice content increases notably and the snow content decreases due to the change.This is the consequence of the modulation of cloud microphysical processes.In particular,the Bergeron process and the accretion of snow and cloud ice are markedly influenced.The differences of internal energy and kinetic energy between the two experiments are caused by adjustments to pressure-flux divergence,the coupling of temperature and divergence,and gravitational work,and the reason is that these three factors result in differences of local changes of internal and kinetic energy.     

两种井孔变径对水位影响试验的解释

井孔变径对井水位固体潮效应影响的试验有两种不同的结果：一种是影响很大，响应幅度与井径的平方成反比；另一种是影响不大。本文用两种模式解释了两种结果，认为这与水井含水层的渗透系数及含水体的大小有关，渗透系数及含水体越大，则井孔变径对井水位固体潮效应影响越大。这主要体现了并孔水柱压力水头与含水层内孔隙压平衡，所以与并径大小无关。当渗透系数与含水体很小时，主要体现了井孔内水量变化与含水层释放、吸收水量平衡。一般情况下是介于两者之间。     

双排弹性桩隔振屏障对平面SH波的多重散射

提出了一种新的求解任意排列、任意半径的弹性桩对平面SH波的多重散射的理论方法,以解决以往假设单重散射的计算方法中不考虑桩列作为整体屏障从而忽略桩间相互干涉关系的不足,并且可用于分析多排弹性桩对平面SH波的散射性状。在数值计算分析中讨论了散射重数,排间距,桩土剪切模量比,桩数等对双排弹性桩屏障隔离效果的影响,从而对实际工程中利用排桩进行振动污染的治理和屏障隔振设计提出了重要的理论依据。     

超短半径径向水平井抽采煤层气渗流规律的数值模拟

为得到超短半径径向水平井开采煤层气过程中的气体渗流规律以及进行产量预测,在基本假设条件下,建立了径向水平井开采煤层气的固流耦合渗流数学模型;在一定的边界条件及初始条件下,利用Matlab软件进行编程计算后,得到直井和不同数目分支径向水平井开采煤层气1000天后的压力场、速度场和气产量变化规律。数值模拟结果表明,在一定的生产区域和开采时间,随着径向水平井分支数目的增加,煤储层压力下降范围更广,气体流速场干扰加强,压力漏斗降大面积扩展,煤层气有效供气区及解吸面积大幅增长,煤层气解吸能力及稳产能力加强,煤层气产量大幅度增加;同时,气产量增幅随着井筒分支数目的增加而下降,分支井数目理论上应存在一个最优值。模拟结果显示了超短半径径向水平井技术开采煤层气的有效卸压作用,对煤层气工业增产技术的选择和钻孔方案的布置具有重要的理论指导意义。     

GPS控制站控制半径的探讨

笔者通过对200个以上测点用不同GPS控制站的控制参数,用随机软件分别计算单个测点的三维坐标(即x、y、h),并计算测点与控制站之间的距离以及坐标、高程的差值,采用线性回归和正态直方图两种分析方法展示距离与差值之间的关系,得出距离与差值之间不存在线性关系。因此,在本项目的后续工作过程中将GPS控制站的控制半径适当延长至80km(试验的距离范围0～88.621km)。由此建议在以后不同比例尺的GPS定位测量中应增加对GPS控制站控制半径的试验对比工作,不同区域可能有所差异,则工作方法也有所不同。在满足《规范》和《任务书》的条件下,灵活部署具体工作的实施方法。     

海面热带气旋域内风速分布

在原始方程中引入藤田气压模式、最大风速半径和风向内偏角等因子,经过合理的简化,推导出了适合计算海面热带气旋域内风速分布的公式。检验表明,该方法的计算结果与强、弱、西行或北上转向型的热带气旋的观测风场基本相符,对环境气压受副热带高压明显影响的热带气旋风场的计算效果尤好。