海上石油钻井中的惯性测量技术分析

介绍了国内测井用惯性测量技术的现状,分析了适用于海上石油钻井平台上的油气井井眼轨迹惯性测量方案,并指出了基于光纤陀螺的测量方案是未来的发展方向。     

基于光纤传感及数字图像测试的管-土相互作用试验研究

我国城市化、工业化进程对地下管线的依赖性和需求越来越强,但是近年来相关的重大安全事故频发,亟待加强对管道破坏机理及管-土相互作用的研究。本文基于准分布式光纤布拉格光栅(FBG)技术,在室内开展了一系列平面应变模型试验,利用光纤应变传感器监测了地表加载作用下埋地管道的受力变形特征,据此提出了由应变测值反演管周土压力的计算方法;同时,利用粒子图像测速(PIV)技术获取了管道周边土体的变形规律,并和光纤监测结果进行了对比分析。试验结果表明:采用FBG传感技术,可以有效获取管周土压力分布及土体应变的演化过程;不同埋深率情况下管周土体的变形破坏模式有较大的不同,土拱效应随管道埋深增大而变得更加显著。相关结论为进一步认识埋地管道的灾变机理、提高监测预警水平,提供了一定的参考。     

海底光缆工程发展20年

对全球第一条海底光缆问世后20年来海底光缆工程发展的历程作了简要回顾。随着光纤传输技术的不断进步,海底光缆的通信技术得到了飞速发展,近20年来,其商用系统已经历了四代。海底光缆工程发展的重要标志,还体现在海底光缆施工技术的日趋完善,水下定位、海底数字式高分辨率的地球物理探测、海底原位测试等高新技术在海缆路由调查与埋设评价调查中的广泛应用。此外,对海底光缆市场与行业结构所经历的深刻变化作了分析,并预测了国际海底光缆网络的发展和市场前景。     

基于DFOS的苏州第四纪沉积层变形及地面沉降监测分析

苏州地区广泛分布松散第四纪沉积物,大量抽取地下水导致了苏州大范围的地面沉降,严重影响了该区经济发展。本文在苏州盛泽200m钻孔内安装了分布式感测光纤,采用BOTDR及FBG等分布式光纤感测技术(DFOS),对第四纪沉积层压缩及地面沉降进行了长期的监测分析。分析结果表明:苏州盛泽地区第四纪土层可分为3个含水层(Af)及4个弱透水层(Ad),现阶段含水层压缩已不明显,主要压缩层为与抽水含水层相邻的两个隔水层,且与抽水含水层距离越近的部位压缩越明显; 第四纪沉积层的变形与抽水含水层孔隙水压变化基本一致,呈现出夏季压缩,冬季略回弹的趋势,并且存在滞后现象; 定义压缩度为各层累计压缩量与其自身厚度的比值,即每米压缩量。各土层沉降趋势可用压缩度判断,对于黏土隔水层沉降程度Ad2 Ad3 Ad4 Ad1,对于含水砂层,Af2为主要变形层,Af1及Af3变形基本稳定。DFOS技术为研究地面沉降机理,评价土层压缩变形潜力提供了十分先进的监测手段。     

耗氧微生物的种类对光化学BOD传感膜性能影响的研究

采用同一制膜方法分别对异常汉逊酵母、枯草芽孢杆菌和恶臭假单胞菌进行等量包埋制备固定化微生物膜,并采用自制的光化学BOD微生物传感器试验了各种膜的响应时间、线性范围、重现性等方面的性能,从而选择性能最佳的耗氧微生物。同时也考察了温度、pH、盐度对不同微生物膜的影响。实验结果表明:以恶臭假单胞菌膜制备的传感膜性能最佳,测定BOD时间低于20 min,方法的重现性及精密度较好,其荧光强度变化速率最大值(dI/dt)的相对标准偏差为2.2%,在BOD值0~80 mg·L-1范围内呈现良好的线性关系,相比之下更适用于BOD的快速检测。     

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Design considerations for using Distributed Acoustic Sensing for cross-well seismics: A case study for CO2 storage

Downhole monitoring with fibre-optic Distributed Acoustic Sensing (DAS) systems offers unprecedented spatial resolution. At the same time, costs are reduced since repeated wireline surveys can be replaced by the permanent installation of comparatively cheap fibre cables. However, the single component nature of fibre data requires novel approaches when designing a monitoring project such as cross-well seismics. At the example of the shallow CO₂ injection test site in Svelvik, Norway, we model the evolution of velocity changes during CO₂ injection based on rock physics theory. Different cross-well seismic design scenarios are then considered to evaluate the best design and the limits of this method to detect containment breach. We present a series of evaluation tools to compare the effect of different well spacings for cross-well seismic tomography. In addition to travel-times, we also consider characteristic amplitude changes along the fibre unique to DAS strain measurements, which might add a constraint to the inversion. We also compare the effect of using helical fibres instead of classical straight fibres. We thus present a toolbox to evaluate and compare different monitoring design options for fibre optic downhole installations for cross-well monitoring.     

沙尘天气中气溶胶光学特性的时空分布特征

选取内蒙古境内额济纳旗、乌拉特中旗、东胜、朱日和、锡林浩特5个站的几次沙尘天气过程和晴朗天气下CE-318太阳光度计资料,计算出大气气溶胶光学厚度,结合气象资料分析在沙尘天气发生过程中气溶胶光学厚度的时空分布特征。分析结果显示,在沙尘天气发生过程中,气溶胶光学厚度是一个相当敏感的变量,其随沙尘的发生、发展和消亡表现出明显不同的日变化特征,且光学厚度值随着沙尘天气的发生和发展,在其空间分布变化上与沙尘天气本身的空间分布变化具有很好的一致性,可以很好的反映沙尘输送过程。此外气溶胶光学厚度与大气稳定度也有一致的日变化趋势。因此,对于大气气溶胶光学厚度的监测可以为沙尘天气的预报提供较为准确的客观依据。     

海湾扇贝促性腺激素释放激素基因克隆及表达分析

促性腺激素释放激素(Gonadotropin Releasing Hormone,GnRH)是脊椎动物下丘脑-垂体-性腺轴的关键信号分子。近年来的研究显示,GnRH也存在于贝类等无脊椎动物,且在雌雄异体性别分化与繁殖中起重要作用,然而雌雄同体贝类GnRH的研究仍处于空白。本文以海湾扇贝为研究对象,利用RACE技术克隆获得GnRH的cDNA全长序列,该基因长1335 bp,编码101个氨基酸,前体包含1个由24个氨基酸组成的信号肽以及1个具有酰胺化修饰的活性肽(QNFHYSNGWQP-amide)。GnRH在脑足神经节和脏神经节中均有表达,且在2015年10月-2016年1月,GnRH在脑足神经节中的表达量显著高于脏神经节(P<0.05);GnRH在两个神经节中的表达均呈现先上升后下降的趋势,峰值出现在11月份,推测可能与性腺发育启动有关。本研究为深入理解GnRH在贝类繁殖调控中的作用奠定了基础。