高含水期原油低温集输温度界限模型研究

随着油田进入高含水期,原油流动特性发生了较大变化,而传统的集输工艺流程能耗较高,为了降低集输能耗,急需对管道低温集输温度界限进行研究。因此,在华北油田测试区块建立了可视化试验装置,研究实际生产过程中高含水原油低温集输特性和温度界限。研究结果表明,随着集油管线温度的降低,存在3个压降变化的转折点,其中压降增加率突变点和压降峰值点所对应的特征温度可作为低温集输的温度界限,据此拟合得到了满足实际生产需求的黏壁温度回归模型。基于所得模型,针对不同工况下低温集输的温度界限进行了预测,并据此创建了低温集输可行性的图示判断工具。所得结果对高含水期油田实际生产中低温集输的可行性判断及其安全运行管理具有指导意义。

贵州省温度界限内积温特征分析

基于贵州全省气象站1961-2009年的逐日气温资料,计算了0～30℃每1℃范围内的活动积温(温度界限内积温),并针对其变化特征开展了分析研究。结果显示,温度界限内积温不仅能够反映活动积温在各个温度范围的分配状况,同时还包含温度持续时间的信息,是温度对时间积分的具体体现;贵州温度界限内积温随温度界限呈单峰曲线变化,峰值对应的温度界限全省平均为22℃,各站分别为17(威宁)～27℃(赤水、松桃、从江等),界限温度随海拔升高其递减率为0.51℃.100m-1;温度界限内积温峰值对应温度界限反映地区热量资源总量的同时,能够体现出热量分布的主要温度范围,可以为更加全面地了解热量资源特征提供参考。

特高含水采油期安全混输温度界限试验研究

随着油田开发的深入,大庆油田原油综合含水率不断升高,大部分油井产出液含水率在90%左右。随着含水率的升高,集输原油的能耗也呈急剧上升趋势。为了实现安全不加热集输及降低能耗和生产成本,在大庆油田建立了一套试验装置,以大庆油田采油六厂喇嘛甸油田特高含水油井产出的油气水混合物为试验介质,测试了不同温度、不同含水率、不同产液量及不同含气情况下的压降及油气水混合物的流动状态。试验研究结果表明,在含水率超过85%、产液量为11～105t/d、气油比为40～60m3/t及油气水混合物的流速为0.2～2m/s、气相折算速度为0.15～1.8m/s的条件下,油、气、水三相在水平管道内的流动属于冲击流,油、水两相属于分层流或水为连续相的乳状/悬浮液。在不加任何药剂的情况下,特高含水采油期,油气水安全混输温度界限为23℃,低于原油凝固点。

坪北低渗透油田低温集输温度界限

坪北油田单井低产的内部原因和环境低温的外部环境,使得坪北油田外输系统能耗与其他系统相比较高。对坪北油田集输系统的外输温度界限进行研究,以期在合理范围内降低外输温度,从而降低能耗。在温度一定的条件下,含水率越高原油的黏度越小;而含水率一定,集输液体温度降至35℃以下时,原油黏度急剧上升,管线摩阻增大。生产井含水较高、含蜡量低、气油比高、井口温度高的平台,低温集输较易实现。根据室内实验和现场试验,输油时回油温度可以低于常规的运行温度,通过加强管理可满足系统安全平稳运行的要求。

西柳站高含水油井常温集输温度界限试验研究

高含水期油井集油的加热能耗会迅速上升,而常温集输可以有效降低集油能耗。高含水原油可在原油凝点以下进行常温集输,但集输温度低于其粘壁温度时,会发生原油在壁面粘附积聚的情况,影响油田实际生产运行,因此粘壁温度可作为常温集输的温度界限,用于衡量高含水油井常温集输是否可行。通过大量的油田现场试验,利用可视化的试验管路系统,通过停用三管伴热降低油水进站温度的方法,研究了华北油田西柳站油水两相流的管输流动状态以及常温集输的温度界限,得到了集油进站温度与管线压降之间的关系,并发现粘壁温度下压降突增的现象,从而得到了各试验油井的常温集输温度界限。实际生产条件下测得的温度界限均低于原油凝点1~3℃,且油井产液量越大,含水率越高,粘壁温度越低,实现常温集输的温度界限越低。

高温冻结砂土温度界限试验研究

由于高温冻土力学特性与融土相近,对其研究越来越多,然而迄今并没有一个广为接受的基于力学指标的明确定义。以冻结饱和标准砂为研究对象,利用三轴剪切试验和侧限压缩试验获得黏聚力、割线变形模量和压缩指数等力学指标,通过分析这些指标随温度变化的规律,试图从力学特性的角度对于高温冻结砂土给出一个明确的温度界限。研究发现,冻结砂土在-1.0℃到-0.5℃之间,黏聚力、割线变形模量和压缩指数等力学指标发生突变,因此,将-1.0℃定义为高温冻结砂土的温度界限,对涉及高温冻土的工程建设和维护具有重要的意义。

桂阳烟区关键界限温度变化及烤烟移栽期建议

为明确桂阳烟区界限温度、生育期日均温和积温的变化趋势,利用1991—2020年桂阳市逐日气象观测数据,将1991—2020年均分为3个时间段(1991—2000年、2001—2010年、2011—2020年),应用趋势分析函数等方法分析各时间段桂阳烟区气温的变化形势。结果表明,桂阳烤烟30年间稳定通过8、10、13、18、30℃初日(80%保证率)日期整体均呈波动提前趋势,但30℃初日(80%保证率)日期提前趋势缓慢;烤烟大田伸根期、旺长期及成熟期日均温随年份增加均呈波动升高趋势;大田伸根期、旺长期及成熟期有效积温随年份增加均呈增加趋势,且变异系数随年代增加整体均呈减小趋势。建议桂阳烟区可在3月中旬前采取膜下小苗移栽,在3月中旬前后采取膜上小苗移栽,在3月下旬采取露地移栽。

气候变化背景下西藏高原地区界限温度时空变化特征

受全球气候变化影响,农牧业生产面临较大风险,研究界限温度时空变化对调整农业种植结构,实现农业可持续发展具有重要意义。利用近40a(1981-2020年)西藏38个气象站点逐日平均气温观测数据,采用线性倾向估计、Person系数、Mann-Kendall、优势分析等方法,分析了气候变暖背景下近40a西藏≥0℃、≥5℃和≥10℃界限温度(初日、终日、持续日数和活动积温)的时空变化特征。结果表明:(1)西藏≥0℃、≥5℃和≥10℃界限温度分布总体上表现为自东南向西北初日推迟、终日提早、持续日数缩短和积温减少的特征,并具有明显的海拔垂直地带性特征。1991-2020年与1981-2010年平均值比较,西藏各站三种积温均增加,以≥10℃积温增幅较大;绝大部分站点初日偏早、终日偏晚、持续日数偏多。(2)近40a西藏≥0℃、≥5℃和≥10℃初日、终日和持续日数的变幅以≥0℃最大,平均每10a初日提早3.2d、终日推迟3.5d、持续日数延长5.4d;积温增幅以≥10℃最大,为86.1℃·d·10a^(-1)。≥0℃、≥5℃持续日数增加是由于初日明显提早造成的,而≥10℃持续日数的增加因终日显著推迟导致。(3)≥0℃界限温度的线性倾向率(LTR),低海拔地区明显大于高海拔地区;≥5℃初日、积温LTR的最大值在低海拔地区,终日、持续日数LTR的最大值在中高海拔地区(3500-4000m);≥10℃初日LTR在中高海拔地区最大,终日、持续日数和积温LTR最大值出现在海拔4000-4500m地区。(4)20世纪80年代≥0℃、≥5℃和≥10℃初日偏晚、终日偏早、持续日数偏短、积温偏低;90年代初日、终日和持续日数正常,积温仍偏低;进入21世纪后,初日偏早、终日偏晚、持续日数增加、积温明显偏高,以21世纪10年代最明显。(5)≥5℃终日突变最早,发生在20世纪90年代初;≥10℃终日突变最晚,在21世纪10年代中期;初日、积温的突变分别出现在20世纪90年代中后期和21世纪初,持续日数突变点发生在20世纪90年代后期至21世纪中前期。

西宁地区界限温度变化特征分析

通过分析研究了青海省西宁市1960—2018年近59年的界限温度初、终日,界限温度期间持续日数变化趋势,界限温度初、终日以及期间持续日数与年平均气温的相关性和界限温度期间的积温变化趋势。得出了以下结论:(1)界限温度初日整体呈提前趋势,终日整体呈推后趋势,这就表明随着气温升高,界限温度日数增加,根据各界限温度的初终日变化来看,西宁地区春秋季整体呈增暖趋势;(2)伴随温度的升高,界限温度初终日之间的天数也随之增加;(3)通过分析有效积温和活动积温,根据气候倾向率变化看,大通增温最为明显,湟中次之,湟源最低。

1964-2023年保山烟区界限温度及生育期温度变化特征分析

利用云南省保山市5个国家站1964~2023年逐日地面气温资料,使用气候倾向率、累计距平法、信噪比法等方法对保山烟区的界限温度和生育期温度变化特征进行了分析。结果表明:(1)最近60年,保山各烟区平均气温稳定通过10℃、13℃的初日呈提前趋势,稳定通过18℃的初日隆阳、腾冲呈提前趋势,龙陵、施甸、昌宁呈小幅推后趋势。(2)烤烟各生育期的平均气温均呈升高趋势,其中播种育苗期升温相对明显,气候倾向率达到了0.25~0.57/10a。总体而言,播种苗育期温度的升高以及稳定通过10℃、13℃初日的提前有利于烤烟的生长发育。

基于DEM的黑龙江省10℃界限温度时空变化特征分析

本研究基于黑龙江省1991-2020年逐日气温资料,探讨了黑龙江省≥10℃界限温度初日、终日的时空变化以及≥10℃有效积温与经纬度、海拔高度之间的参数关系和时空分布特征。结果表明:黑龙江省≥10℃有效积温与经纬度和海拔高度的相关性达到了极显著水平,有效积温地理计算模型模拟效果较好;研究期内≥10℃界限温度的起始日期呈提前态势,其提前趋势山地>平原,终止日期呈延后态势,其延后趋势平原>山地,初日提前和终日延后皆有利于有效积温累积;研究期内≥10℃有效积温呈增加态势,其分布具有明显地域特征,总体呈现由南向北逐渐减少,由山地向平原逐渐增多态势。

基于站点数据分析中国大陆区域喜凉/温作物界限温度的时空演变

喜凉/温作物界限温度的时空分布能够影响作物物候和种植区域。利用全国585个气象站点1961-2020年地面气象观测资料,以喜凉/温作物界限温度(0℃和10℃)的积温、初日、终日作为农业热量资源研究指标,基于ANUSPLIN气象插值软件,从年际和年代际时间尺度分析1961-2020年喜凉/温作物界限温度的时空演变特征,并探讨热量资源变化对全国农业生产格局的影响。结果表明:受纬度和地形影响,全国热量资源变化幅度较大,东部地区≥0℃、≥10℃积温随纬度变化呈阶梯状分布,而在西部地区主要受海拔影响,总体表现为由南向北逐渐递减。各地≥0℃和≥10℃积温范围分别为700.0~8960.0℃·d和46.3~8960.0℃·d,≥0℃和≥10℃积温气候倾向率平均为72.8℃·d·10a^(-1)和73.7℃·d·10a^(-1)。60a内,界限温度0℃、10℃初日分别提前9.6d和8.4d,终日分别推迟4.8d和7.8d。界限温度初日的提前和终日推迟使60a内日平均气温≥0℃和≥10℃的持续日数分别增加14.4d和16.2d。2011-2020年是研究时段内最温暖10a,与P1时段(1961-1970年)相比,P6时段(2011-2020年)≥0℃和≥10℃积温平均值分别增加了6.3%和8.2%。P6时段≥0℃积温为6000~7000℃·d的区域面积增加了2.11×10^(5)km^(2);≥10℃积温为5000~6000℃·d的区域面积增加了3.37×10^(5)km^(2)。气候变暖背景下,活动积温增加对农业系统产生了重要影响,农业生产布局以及种植制度应及时做出调整,充分适应气候变化。

近30年桑植烟区界限温度及生育期温度变化特征研究

为了探明桑植烟区近30年界限温度及生育期温度变化特征,为烟叶生产提供参考,以1991—2020年桑植的逐日气象观测数据为基础资料,采用趋势分析和Mann-Kendall突变检验等方法,分析了桑植烟区界限温度和生育期温度变化特征。结果表明:(1)近30年来,气温稳定通过10、13、28℃的初日呈提前趋势。(2)苗期均温、伸根期均温、旺长期均温和成熟期均温均呈升高趋势,其中苗期均温升高达显著水平,并于1999年发生突变。总体上,桑植烟区烤烟苗期和伸根期温度的升高,以及通过10、13℃初日的提前将有利于烤烟早生快发,而成熟期温度的升高和28℃初日的提前将会增加烤烟高温逼熟的风险;根据以上变化,有必要在本研究的基础上,优化烤烟生产的物候期。

宁乡烟区界限气温及生育期气温变化特征研究

以1991-2020年宁乡市逐日气象观测数据为基础资料,采用趋势分析和Mann-Kendall突变检测等方法,分析宁乡烟区界限气温和生育期气温的变化特征。结果表明:(1)近30年来,气温稳定通过8、13℃的初日显著提前,日均温小于8和13℃的日数显著减少;最高气温超过35℃的首日显著提前,且出现35℃气温的日数呈增加趋势。(2)伸根期、旺长期和成熟期日均温均呈升高趋势,线性拟合倾向率每10年分别达1.51、0.57和1.18℃,其中伸根期和成熟期日均温变化达显著水平,分别于1999和2007年后发生突变。总体上宁乡烟区烤烟伸根期气温升高和通过8、13℃初日提前有利于烤烟早生快发,而成熟期气温升高和35℃首日提前会增加烤烟高温逼熟的风险。根据以上变化,有必要在试验的基础上优化烤烟生产的物候期。

河北省近50年0℃界限温度积温变化特征分析

本文利用京、津、冀区域内建站至2000年70个气象观测站点系统的气象观测资料,通过对河北省日平均气温稳定通过0℃的初日、终日、初终间日数、积温的空间变化、年际变化、年代际变化进行了分析。结果发现,全省及各区域日平均气温稳定通过0℃的积温变化均呈增加的趋势,全省范围内积温平均每10年增加了45℃。其中,增加最多的是太行山区,平均每十年增加了93.0℃;各区域的初终间日数变化都呈增加的趋势。初日呈提前的趋势,初日在全省范围每十年提前了2.2天,终日呈推迟的趋势。

新疆近45年0℃界限温度积温变化特征分析

利用新疆1961-2005年88个气象观测站点系统的气象观测资料,分析了新疆日平均气温稳定通过0℃的初日、终日、初终间日数、积温的空间变化、年际变化、年代际变化。结果发现,全疆及各区域日平均气温稳定通过0℃的积温变化均呈增加的趋势,全疆范围内每10a增加43.1℃.d。其中,增加最多的是塔城盆地,平均每10a增加89.6℃.d;各区域的初终间日数变化都呈增加趋势;初日变化趋势不一致,北疆(除伊犁河河谷)、天山山区和哈密盆地推迟。南疆、伊犁河河谷、淖毛湖盆提前;终日呈推迟的趋势。通过分析研究0℃界限温度积温的时空变化,不仅有助于进一步认识新疆热量分布和变动情况,而且对于作物及其品种的合理布局、气候资源的合理开发和利用等具有重要意义。

西南区域水稻关键生育期界限温度起始期的预测研究

保证作物安全生产是种植制度的根本要求,也是作物稳产、高产的基础。本文基于西南水稻种植区317个气象台站1961—2015年的日平均气温和最高气温资料,分析了近55年来该区域不同保证率下水稻安全播种期、水稻开花期高温热害和低温冷害的最早发生期,并建立了西南区域水稻各关键生育期界限温度起始期预测模型。预测结果表明:80%~95%保证率下,云南南部的水稻育秧安全播种期最早,平均在2月20日左右;云南北部、四川攀西南部和盆地中部、重庆大部和贵州部分地区在3月10日—4月10日;而其余大部地区在4月10日—5月20日。80%~95%保证率下中稻开花期高温热害主要发生在四川盆地、重庆、贵州北部和东南部,大部地区最早出现在7月15日—8月20日。80%~95%保证率下再生稻或晚稻开花期低温冷害最早出现在云南和贵州大部、四川攀西地区,平均在6月20日—7月15日;四川盆地西部、贵州东北部平均为8月1—20日;其余大部地区在8月20日—9月20日。基于纬度、经度和海拔高度建立的西南区域水稻各关键生育期界限温度起始期预测模型,简单实用,可为西南水稻安全生产、防灾减灾等提供理论依据。

共和盆地界限温度初终日和积温对气候变化的响应

利用青海省共和盆地海南州气象台1953—2010年逐日平均气温,以5d滑动平均法确定稳定通过≥0℃、≥3℃、≥5℃、≥10℃初、终日,求算初终日间持续日数、活动积温和有效积温,分析界限温度初终日、持续日数和积温的变化,应用Pearson函数求算界限温度初终日、初终日期间持续日数、活动积温和有效积温与年平均气温的相关性并建立回归模型。结果表明:共和盆地各级界限温度初日均呈提前趋势,终日均呈推后趋势,初终日间持续日数呈增加趋势,活动积温和有效积温均表现为增大趋势;各界限温度初日与年平均气温呈负相关,终日与年平均气温呈正相关,初终日间持续日数呈正相关,活动积温和有效积温与年平均气温极显著相关;若年平均气温升高1℃,则各界限温度初日提前3～6d,终日推迟3～4d,各界限温度期间的持续日数延长6～10d,活动积温增加165～190℃,有效积温增加164～183℃。

辽宁春季稳定通过界限温度日期的变化特征

为了掌握辽宁春季稳定通过界限温度日期的变化特征,从而为预报做准备。采用1961—2010年辽宁省53站逐日气温资料,计算辽宁春季稳定通过5℃和8℃的日期,并采用多种统计方法分析了稳定通过界限温度日期的时空变化特征。结果表明:1961—2010年53站辽宁春季气温稳定通过5℃和8℃日期的EOF第一模态表现为一致的偏早或偏晚特征;二者随时间有提前出现的趋势;二者的均方差在全省分布比较均匀;辽宁春季气温稳定通过5℃和8℃日期的突变点分别为1981和1993年,主要周期分别为4年和2年;辽宁春季气温稳定通过5℃和8℃日期有明显的区域特征。

黑龙江省农业界限温度时空变化特征分析

利用黑龙江省78个站点1965~2014年日平均气温数据,采用五日滑动平均法、线性倾向估计法、距平分析法和SPSS相关性分析法,分析黑龙江省稳定通过≥0℃、≥3℃、≥5℃、≥10℃农业界限温度起止日期及持续日数特征。结果表明,黑龙江省1965~2014年,≥0℃、≥3℃、≥5℃、≥10℃界限温度起始日期均呈提前趋势,每10年分别提前1.2、0.8、1.1和1.6 d;终止日期呈延后趋势,每10年分别延后1.5、1.1、0.9和0.8 d;对应的界限温度持续日数依次为209.9、191.5、179.0和141.1 d,界限温度持续日数呈增加趋势,每10年分别增加2.8、1.8、2.1和2.4 d。界限温度空间变化随纬度降低起始日期呈提前趋势,终止日期呈延后趋势,持续日数从北至南呈U型增加趋势,其中东南部大庆地区和西南部牡丹江地区起始日期出现较早,终止日期延后较多,持续天数普遍高于北部地区。除≥10℃界限温度,各界限温度起止日期及持续日数与年平均气温均在0.01水平上显著相关。