四川盆地威荣深层页岩气安全与提速钻井技术

四川盆地威荣页岩气埋深3600~3850 m,属于典型的深层页岩气藏,钻井工程面临压力体系复杂、茅口组部分区域断溶体发育、地层可钻性差、龙马溪组地层温度高等难题。针对复杂的地质条件,以安全与提速钻井为核心,通过成熟引进与先导试验技术结合的方式,持续攻关钻井工程工艺技术;并不断深化过路层段地质认识,采用一段一策的方案,提高工程技术的针对性。威荣页岩气田经历勘探评价、开发一期、开发二期3个阶段,形成了以井身结构优化、断溶体避让的轨道设计、井筒压力控制和钻压同步预防压窜干扰为重点的安全钻井技术,以“二维+小三维”的三维轨道剖面、四位一体地质导向技术、破岩工具优选和钻井参数强化为关键的提速钻井技术。该技术应用于威荣页岩气田150余口开发井,机械钻速由开发初期的6.32 m/h提升至9.12 m/h,钻井周期由106.68 d缩短至68.75 d,缩短率为35.56%,实现了威荣深层页岩气钻井工程提速降本的目标,其形成的安全与提速钻井系列技术对同类型气藏开发具有较强的参考意义。

北京大气CH_4、CO_2、TOC日变化规律及垂直分布的自动连续观测

提出了一种能自动连续监测CH4、CO2、TOC日变化及垂直分布的系统,利用该系统监测了2002年冬季CH4、CO2、TOC垂直分布的日变化的变化趋势。结果发现,距地面高度增加,受湍流扩散的影响,CH4、CO2、TOC浓度降低。冬季CH4浓度的日变化呈现明显的单峰周期变化,CO2日变化呈双峰形分布,TOC日变化没有明显的特征,其日变化受机动车尾气排放的影响很大。根据2002年冬季CO2浓度与2000年以前的对比结果发现,北京市冬季燃煤排放的污染物已处于一个相对稳定期,而随着北京市机动车保有量迅速增加,尾气排放成为影响某些大气微量气体日变化的主要因素。

2004年春季北京一次沙尘暴的理化特性分析

2004-03-27～2004-03-29北京发生沙尘暴天气期间,监测了气溶胶TSP、PM10和PM2.5的浓度,利用撞击式采样器采集了8级膜样品,并用ICP-MS分析了气溶胶中元素的含量,同时监测了地面辐射和风速的变化.结果显示,此次沙尘暴导致TSP浓度比平时增加3～4倍,PM10浓度增加2～3倍,PM2.5浓度有所降低.研究还表明:地壳元素Na、Mg、Al、Mn和Fe主要分布在粗粒子上.而污染元素Zn、Pb主要分布在细粒子上,污染元素主要是本地源.沙尘暴对总辐射有明显的影响,导致地面总辐射衰减了37.8%.受大风影响粗粒子浓度增加显著,细粒子浓度明显减少.

川南威荣气田深层页岩气工程技术进展

川南威荣气田是国内首个深层页岩气田,具有“一深、一薄、四高”的特点,钻完井、压裂及排采系列工程技术面临钻井周期长、改造体积小、复杂程度低、井筒流动规律复杂等挑战。针对复杂的地质挑战,不断深化地质认识,深度融合气藏地质与工程技术,围绕降本增效,以突破深层页岩气效益关为目标,持续攻关钻采工程工艺。历经三轮探索优化,钻井技术强化提高机械钻速,减少井下复杂情况风险,缩短钻井周期;压裂工艺优化裂缝配置提升复杂裂缝广度,转换思路大排量扩缝高携砂一体化实现了缝控体积的增加和支撑;排采工艺基于气液两相流研究识别井筒流态,形成全生命周期排采工艺决策方法。最终形成了以“精细轨迹控制优快钻井”、“裂缝均衡扩展强支撑压裂”、“全周期有效排采”为核心的工程技术序列,持续推进效益开发进程。所提出的深层页岩气开发工程技术在威荣气田累计新建产能25亿方,为国内外深层页岩气工程技术发展积累了宝贵经验,也为下一步超深层页岩气开发提供了探索方向。

航天环境毒理学研究进展

本文回顾了国外航天环境毒理学的典型研究成果,对我国载人航天20年发展过程中,航天环境毒理学的研究成果进行了总结,系统阐述了航天环境污染的来源、监测与评价、最大容许浓度制定以及动物毒理学研究成果,同时展望了我国未来航天环境毒理学面临的挑战。

空间站再生水污染防治策略

空间站再生水水质是影响飞行安全和航天员健康的重要因素。概述美、俄在国际空间站上再生水供给的策略,并就再生水中污染物的主要来源,再生水水质要求、再生水净化措施以及再生水水质的监测技术与方法等进行讨论。

非金属脱出VOC的GC-MS检测方法

在潜艇、航空、航天工业以及居室、坑道等相对密闭的空间中,经常要使用各种非金属材料用来装饰、隔热、密封、绝缘[1],许多材料在常温下就会散发各种挥发性无机或有机污染物(VOC),对狭小的密闭空间来说,它们是重要的化学污染源,如果不控制和清除这些污染物,或空气净化系统不完善,污染物累积起来达到有毒的浓度,将会严重影响人员的健康和工作效率,有些化学污染物还能加速仪器仪表的腐蚀或影响仪器的光学性能和电绝缘性能[2].本文阐述了我们运用GC-MS对载人航天器中使用的非金属材料进行检测的方法.……

北京大气气溶胶中水溶性离子的粒径分布和垂直分布

2004-09在北京325m气象塔的8、80、240m3个不同高度，利用Andersen分级采样器同步进行了大气气溶胶采样．样品用离子色谱（IC）进行了分析．结果表明，SO4^2-，NH4^＋、NO3^-、K^＋的浓度在0．43—1．1μm出现峰值；Ca^2＋、Mg^2＋的浓度在4．7—5．8μm出现峰值；Na^＋，Cl^-的浓度在0．65—1．1μm和4．7—5．8μm出现峰值．观测期间，二次离子（SO4^2-，NH4^＋、NO3^-）的峰值从“凝结模态”向“液滴模态”移动，高湿度可能是形成液滴模态的重要原因．二次离子（SO4^2-，NH4^＋、NO3^-）随着高度升高，浓度有增加的趋势；Ca^2＋、Mg^2＋在80m出现高值；K^＋、Na^＋、Cl^-的垂直分布比较均匀．

密闭环境中人体自身代谢挥发性有机化合物气相色谱/质谱分析

参考EPATO 1 4方法 ,以稍加改装热解析装置Tekmar60 0 0和吹扫捕集装置Tekmar3 0 0 0作为进样系统 ,对密闭环境中人体挥发性有机化合物 (VOCs)进行了GC MS定性分析和外标定量 ,初步确定了密闭环境中的生活人员给密闭的生活环境带来的污染成分 ,为密闭环境的气体净化提供了依据。

北京市大气气溶胶中金属元素的粒径分布和垂直分布

于2004年9月分别在北京325m气象塔的8m,80m和240m处利用Andersen分级采样器同步进行了大气气溶胶采样.样品中金属元素用电感耦合等离子体/质谱仪(ICP/MS)进行了分析.结果表明,Ca,Fe,Al,Mg,Ba,Sr和Zr在3.3—5.8μm的粒径范围出现峰值,K,Pb,As和Cd在0.65—1.1μm的粒径范围出现峰值,Zn,Sn,Cu和Ni在0.65—1.1μm和3.3—5.8μm的粒径范围出现双峰;Na,Mn,V在各粒径分布比较均匀.Al,Ca,Fe和Mg等地壳元素的浓度在80m处达到最大值,K,Pb和As等污染源排放的元素的浓度垂直分布比较均匀.

大气细粒子的快速捕集及化学成分在线分析方法研究

本文介绍了一种新型的大气细粒子快速捕集及其化学成分在线分析方法。该方法中大气细粒子与过饱和水蒸气绝热混和而增长成大粒子 ,并在气流的带动下惯性撞击到一垂直玻璃板上 ,一含有内标物的去离子水流自上而下将撞击到玻璃板上的粒子收集 ,收集液被直接输送到离子色谱、总有机碳分析仪 ,在线分析其中的化学成分。该方法每 12min可完成单个样品分析 ,每小时可连续采集分析 5个样品。离子色谱最低检测限约为 0 .0 5 μg/m3(NH+4 )到 0 .2 0 μg/m3(SO2 -4 ) ,不确定度约为 3 % ,TOC最低检测限为 5× 10 -5μg/m3,不确定度约为 3 %。真实的大气细粒子观测结果表明 ,该方法快速、简捷、灵敏度高 。

气相色谱-质谱联用测定酚醛塑料在不同温度下脱出气体的实验研究

以有机硅改性酚醛塑料作为实验样品,将其密封于Tedlar气体采样袋中,应用气相色谱-质谱联用仪对该非金属材料在不同温度条件下30 d内脱出的有机物进行定性定量分析。研究了主要脱出有机物———甲苯随时间的变化规律,结果表明:在不同温度下,材料中脱出的甲苯质量占总挥发性有机物的50%以上,材料在40℃和50℃的条件下均有18种有机物脱出,在65℃时,有机物二氟二甲基硅烷从材料样品中释放出来,材料的原有物理性能被破坏;材料在40℃时30 d的甲苯脱气量相当于50℃时5 d的甲苯脱气量,因此,在50℃这个稍高于常温的条件下对材料进行快速脱气处理,不仅有利于加快酚醛塑料中挥发性组分的释放,而且能满足在较短时间对材料释放气体的浓度、毒性进行检测评价的实验要求。

密闭舱室内几种主要目标污染物的定量测量

目的建立 6种飞船目标污染物甲醇、乙醇、乙二醇、乙酸、丙酮、苯的分离和检测方法。方法通过实验选择最佳的气相色谱分离条件 ,使用保留时间定性、外标法定量同时测定 6种载人航天器目标污染物 ,并采用 5点法校正。结果选择 30 .0 0m× 0 .2 5 μm× 2 5 0 μm的非极性毛细管柱 ,初始炉温 - 30℃ ,以 4℃ /min的速度升至 80℃ ,6℃ /min升至 1 5 0℃ ,1 0℃ /min升至 2 5 0℃并保持 5min。火焰离子化检测器温度为 2 0 0℃ ,选择分流模式进样 ,进样口温度为 1 5 0℃。校正曲线的线形相关性较好 ,方法的精密度较高。结论在最佳实验条件下 6种目标污染物的色谱峰能够完全分开 ,保证了同时对 6种污染物进行准确地定性和定量分析。实验结果表明 ,这种色谱分析方法简便、快速、准确。

北京2004年一次强沙尘暴过程的辐射特征研究

利用2004年3月27～29日北京沙尘暴期间观测的辐射、气象以及气溶胶质量浓度的资料,分析了该过程的地面辐射、气象要素以及气溶胶与辐射相互作用的变化特征。结果表明,沙尘暴期间紫外辐射的衰减与可见光辐射强度衰减规律不一致。紫外衰减主要受到细粒子浓度影响,同时紫外辐射占总辐射的比重与气溶胶中细粒子含量成负相关;而可见光辐射强度衰减与总辐射衰减同步。辐射变化和气溶胶质量浓度观测结果均表明,此次沙尘暴过程分为3个阶段,即,细粒子累积期、外地沙尘输入期和清除期。在沙尘暴期间地面一直维持一个低压、干冷的状态;当过程结束后,气压急剧增高,并在一段时间内处于高压控制之下。

密闭环境中悬浮颗粒物上附着微生物的检测

目的分析检测密闭环境中悬浮颗粒物上附着微生物的种类及数量 ,为航天器舱内大气污染的控制和监测提供参考依据。方法依据U .S .AEPAIP 1 0方法 ,在密闭环境中用大流量冲击式采样器分 3级连续采样 ,颗粒物的空气动力学直径 (AD)分别为 :1 0 0 μm≥AD >1 0 μm、1 0 μm≥AD >2 μm及AD≤ 2 μm。选择室外较洁净空气以同样方法采样作为对照。对采集的颗粒物精密称量。分别培养颗粒物上的吸附微生物 ,并进行分离鉴定和分类计数。结果计算出密闭环境中总悬浮颗粒物 (TSP)、可吸入颗粒物 (IP)的质量浓度。检测出密闭环境中悬浮颗粒物上附着的微生物的种类包括 :细菌 6个种类、放线菌 2个属、真菌 6个属。结论密闭环境中的悬浮颗粒物对人体健康和仪器设备可能产生一定影响。

Tenax-TA吸附联合气相色谱-质谱仪测定密闭环境苯系物

目的探讨Tenax-TA吸附管对密闭环境中苯系物的吸附性能。方法依据《室内空气质量标准》总挥发性有机物的测定方法和美国EPA TO-17标准方法,用Tenax-TA吸附管对配制的苯系物标准气体进行采样,以保留时间定性,峰面积定量。结果该方法对苯系物测定的相对标准偏差在4.50%～9.51%之间,苯、甲苯、对二甲苯、邻二甲苯的最低检出浓度分别为0.04,0.65,0.50和1.60μg/m3。当采样体积不大于3 L时,Tenax-TA采样管没有穿透现象发生,苯系物通过Tenax-TA管吸附采样后在室温下可以保存40 d。结论 Tenax-TA吸附管对苯系物具有良好的吸附性能,而且设备简单,样品保存时间长,适合于一些特殊环境中气体的采集。

密闭环境中人体代谢微量污染物的释放行为研究

人体代谢产生的挥发性组分是载人航天器乘员舱内有害气体的重要来源之一,利用气相色谱/质谱联用仪、气相色谱仪、紫外分光光度仪对二十名受试者的人体皮肤挥发物、呼出气以及汗液进行了定性、定量分析,确定了中国式饮食结构的人体自身代谢给密闭环境带来的污染物种类,研究了人体在安静状态、轻度运动状态和中度运动状态三种负荷下代谢产物的释放速率,从而为密闭环境中环境控制和生命保障系统的设计提供科学的设计依据。

载人航天能量代谢研究的回顾与展望

概述了直接测热法、间接测热法和心率法等目前主要的航天能量代谢测量方法,分析了航天环境对能量摄入、能量消耗和日代谢总量的影响,介绍了美国、俄罗斯和我国载人航天能量代谢设计参数的标准及相关内容。在这些基础上根据中国长期载人航天任务的需求,提出了今后能量代谢研究的展望。

苯对模拟失重大鼠肝功能及脂质过氧化水平的影响

探讨了低浓度苯吸入染毒对尾吊模拟失重大鼠肝肾功能及脂质过氧化的的影响。将20只雄性SD大鼠随机分为:对照和染毒组。对照组吸入新鲜空气,染毒组吸入10mg/m3的苯气体,每天24h,连续7d。结果表明,低浓度苯吸入染毒可导致尾吊SD大鼠肝功能和过氧化损伤使血清门冬氨酸氨基转移酶(AST)极显著升高(P<0.01),丙氨酸氨基转移酶(ALT)明显升高(P<0.05),总胆汁酸(TBA)极显著升高(P<0.01)。染毒组中血清超氧化物歧化酶SOD活力极显著低于对照组(P<0.01);血清谷胱甘肽过氧化酶GSH-PX活力极显著高于对照组(P<0.01)。

中国台北大气气溶胶中可溶性阴离子观测个例研究

选择2003年1月21日、2月18日和2月20日三个晚上为研究个例,观测了中国台北大气气溶胶中的可溶性阴离子的浓度变化,并利用后推气流轨迹模型结合离子质量分数和离子间相关性分析,研究了不同长距离输送过程对中国台北大气污染的影响.研究结果表明中国台北大气气溶胶中可溶性阴离子主要由Cl-、NO2-、NO3-和SO42-组成,其中SO24-占可溶性阴离子质量浓度的60%～90%,NO3-次之,占9%～22%,两者具有较强同源性;Cl-和NO2-所占比例较小,NO2-浓度不容忽视;海盐源气溶胶的长距离输送可以降低台北大气污染,沿海大陆地区气溶胶的长距离输送可能增加台北大气污染,沙尘气溶胶的输送不一定加重台北大气污染.