CRAFT NNBI束源高温冷却水系统设计与分析

介绍了聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)中负离子源中性束注入冷却水系统的初步设计以及热工水力分析,采用Flowmaster软件建立热工水力模型,采用PID控制实现精确的温度控制。仿真结果表明,温度、压降和温度控制精度满足供水温度150~200℃/温度精度±0.5℃的运行要求。研究结果将为NNBI冷却水系统热工水力分析和温度控制提供参考。

闭式注水油藏自分散型耐高温高盐调驱剂

南海东部高温高盐油藏闭式注水井无地面注水流程,常规调驱剂无法在地面混配后注入地层,且由于自分散性差,难以直接注入地层。以南海东部A油田为目标,从快速自分散和耐高温高盐两个角度出发,以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)含量为40%的耐温耐盐聚合物为基础,辅以多酚类复合交联剂、多支链醇聚醚类分散剂等,通过反应成胶、机械研磨,制得自分散型耐高温高盐调驱剂。采用激光粒度仪、电子显微镜、动态光散射仪等,对调驱剂的粒径、微观形貌和表面电性进行了表征,评价了调驱剂的自分散性能、注入性能和剖面调整性能,并在南海东部A油田X井组进行了现场应用。结果表明,自分散型耐高温高盐调驱剂呈球形,初始粒径D50(粒径中值)为1.09~11.63μm,通过调整配方、研磨条件或加热时间可调节调驱剂的粒径。调驱剂颗粒表面呈负电,Zeta电位值为-19.30~-26.1 mV。与常规油分散型颗粒调驱剂相比,该调驱剂自分散性好,遇水后能快速均匀分散,在注入水中的自分散率为90.0%,岩心注入压力仅为油分散型颗粒调驱剂的53.13%。调驱后,高渗透岩心的分流量由92.6%降至20.5%,低渗透岩心的分流量由7.4%增至79.5%,吸水剖面明显“反转”。现场实施效果良好,调驱剂施工爬坡压力为0.5 MPa,施工后最高日增油106 m3,阶段增油8900 m3。该调驱剂满足目标油田高温高盐条件,注入性好,增油效果明显,适合闭式注水油藏调驱。

陆丰油田古近系低渗高温深层储层自源闭式强化注水技术研究与应用

受海上平台空间、作业成本、注水水源、施工工艺等条件限制,如何高效注水开发陆丰油田古近系低渗高温深层储层面临挑战。以陆丰油田古近系储层试验井为例,开展了注水可行性分析,优选了合适的水源层位和注入层;采用了同井自源类水层补充地层能量的自源闭式注水工艺,研发的配套配水器可满足调节扭矩≤5 N·m、耐压差35 MPa,测调仪器可满足耐温175℃、耐压60 MPa的性能要求,实现了海上平台深层一井多用、无须地面设备的注水新方式;采用了电缆传输的爆燃压裂工艺,实现快速、高效作业,措施的时间控制在14 h以内,时效提高10倍以上,火药密度超过6 kg/m;通过强溶缓速酸酸化复合增效。自源闭式强化注水技术已在陆丰油田试验井M10井取得成功应用,注水高效,受效井增产降水效果明显。本文研究成果有效拓展了注水技术在低渗、深层、高温储层中的应用,可为类似储层规模开发提供借鉴。

流动注射在线分析法测定水源水中的总氮

采用流动注射在线分析法测定水源水中总氮的含量。研究了样品预处理过程中水样浊度干扰、实验用水、试剂纯度选择、试剂配制及存放、气泡的干扰、干扰物的消除、显色剂浓度优化等对实验结果的影响。在磺胺和盐酸萘乙二胺溶液的质量浓度分别为35、1 g/L的最优条件下,水源水中的总氮质量浓度在0.040~10.0 mg/L范围内与吸收峰面积具有良好的线性关系,相关系数为0.9999。水源水中总氮的检出限为0.010 mg/L,加标回收率为92.5%~105%,测定结果的相对标准偏差为0.22%~1.10%(n=6)。该方法运行成本低,操作方便,分析速度快,稳定性和安全性好,适用于大批量水源水中总氮的测定,能够满足水源水监测的技术要求。

北京城市规划区水源热泵系统应用适宜性分区

鉴于北京市水源热泵系统应用过程中存在地下水水资源因不能完全回灌造成浪费及运行效率未能充分发挥等问题,本文针对水源热泵系统运行过程中地下水的抽灌模式,根据北京规划市区的水文地质条件,对水源热泵系统应用的适宜性进行了分区,为水源热泵技术因地制宜、合理有序应用提供了科学的思路。

SZ36-1油田三种水源水混注的实验研究

SZ36 1油田提供的注入水水样为海水、污水和地层水。注入水的结垢是影响该油田注水井吸水能力和油田注水开发效果的重要因素。水分析结果表明 ,海水中SO2 -4浓度高达 36 70mg/L ,因此 ,注水时特别注意与海水混合水源水的Ba2 + 浓度 ,以免产生BaSO4垢。三种水源水中均含有一定量的HCO-3 ,注水时需考虑由于温度变化打破水系统的平衡而产生CaCO3 垢。用正交方法对三种水源水混合水样在常温下 (2 0℃ )和地层温度 (6 0℃ )结垢趋势进行了实验研究 ,结果表明 ,三种水源水的混合水样的最大结垢量在地层温度和常温下相差很大 (分别为 139mg/L和12mg/L) ;同时 ,得到了三种水源水混注的最佳配比和最差配比 ,为该油田的清水 /污水

多源注水系统泵站优化调度的双重编码混合遗传算法

以耗电量最小为目标函数,排量、压力等限制为约束条件,建立了多源注水系统泵站优化调度数学模型．遗传算法采用了二进制编码和实数编码相结合的双重编码,并调整了适应函数,采用随机多父辈适应函数值加权交叉和多种变异操作,结合模拟退火算法,给出了初温的确定方法,形成了混合遗传算法．该算法能够有效地提高收敛速度,避免早熟收敛．同时,在操作过程中给出了泵排量的处理方法,使各水量约束条件得到满足,减少了不可行解的产生．算例显示了该优化方法的有效性．

水源热泵系统水源特性研究

采用实验的方法，研究了深井水源热泵系统抽水井和回灌井个数优化配置和回灌井回灌情况以及地下水温度变化对热泵机组性能的影响等问题。通过研究得出：为满足热泵机组的需水量和回灌量，该工程设计两个回灌井和一个取水井，整个采暖期深井供水温度非常稳定，只下降了0.7℃，深井回水温度并没有影响深井供水温度。而在热泵机组停止运行后，地下水温度在30天就从8℃-11.3℃。当深井回水温度低于7℃时，热泵机组COP值很低，供热效果不佳，所以应采用增加深井供水量，使热泵机组更高效运行。另外，整个采暖期热泵机组COP值变化范围为3.13-3.56。

直接进样–超高效液相色谱串联质谱法同时测定水源水中9种农药

建立直接进样– 超高效液相色谱三重四级杆质谱联用（UPLC–MS–MS） 快速测定水源水中9 种痕量农药残留的方法.水样无需富集,经超高效液相色谱分离,串联三重四级杆质谱检测,在7.5 min 内完成9 种目标化合物的分析.9 种农药的检出限（S/N ≥ 3） 在0.01～1.4 μg/L 之间,在各自的考察浓度范围内线性关系良好（r ≥ 0.995）.在1.0～80 μg/L 添加水平内,实际样品的平均加标回收率为66.2%～114.0%,测定结果的相对标准偏差为2.3%～20.4%（n=6）.该法操作简便,重现性好,可用于饮用水源水中农药残留的快速测定.

流动注射法测定水源水中阴离子表面活性剂

讨论酸、碱两组萃取流动注射法测定水源中阴离子表面活性剂的试验,该方法可以快速、自动萃取和测量,水样经亚甲蓝显色、氯仿萃取和膜分离,在650nm处测量。测量范围:0.025～1.000mg/L,最低检出限为0.0016mg/L;水源水测量的回收率为90%～105%,精密度RSD小于3.0%,结果令人满意。

胜利油区边缘区块同井井下采水注水工艺

边缘区块距离主力油田较远,随着地层压力的下降以及含水的增加,其产能也越来越低。为提高此类区块的开发效果,开发了同井采水注水工艺技术。该技术利用浅层水为水源、电泵为注水动力设备,不用地面设备就可以把水直接注入到目的层,有效地解决了边缘区块能量补充难的问题。该工艺技术注水压力高,注水量大,能够直接获取注水层的注水压力和间接获取注水量资料。同井采水注水工艺的研制成功和推广应用,为边缘区块的经济、高速开发提供了一套可靠的能量补充技术。

地下水水源热泵的水源问题研究

地下水是应用地下水水源热泵的前提。文章简单阐述了地下水温度、流量和水质对水源热泵运行效率的影响。介绍了水处理技术和回灌技术 ,探讨了工程中应注意“热短路”问题。

地下含水层储能和地下水源热泵系统中地下水回路与回灌技术现状

介绍了国内外有关技术发展现状及存在的一些技术和环境问题。就地质条件、回灌方式、地下水灌抽比、回扬和洗井次数等指标 ,比较了目前国内和荷兰的技术差异。指出解决地下水回灌的堵塞问题是地下含水层储能和地下水源热泵技术得以发展的关键。强调为避免出现地面沉降和地下水质污染等问题 ,必须采用回灌技术和密闭系统。对政府今后的管理工作提出了一些建议。

注水开发中油层结垢伤害机理与防治措施

油层结垢是油田注水开发中主要油层伤害类型,严重影响油田开发的经济效益。为了解决油田结垢伤害问题,国内外各油田采用了机械除垢、化学除垢等多种方法,并开发了针对不同油田、不同垢类的除垢、防垢产品,但到目前为止还没有找到一种经济实用、简单易行,并能从根本上解决该问题的有效方法。针对该难题,首次提出了一种防治结垢新方法———油田水源混配防垢法。该方法主要是通过采用地层水或油田污水与注入水在地表提前以最佳比例混配,用Ca(OH)2调节pH值,一方面可去除水中的Ba2+、Ca2+、Fe3+、SO2-3、S2-等成垢离子,避免地层水和注入水在油层内相遇而3、CO2+4、CO2、HCO-结垢,达到保护油层的目的;另一方面使铁进入腐蚀钝化区,防止输水管道结垢与锈蚀。此方法改变了传统的防垢、除垢思路,把地层水或油田污水作为除垢的沉淀剂,通过在地表提前消除混合水中的成垢离子,实现了对各种成垢物的一次性清除,不但防止了油层结垢伤害,而且解决了输水管道结垢与锈蚀问题,同时还可实现油田污水的利用。该法可大大降低采油成本,并适用于任何油田。

流动注射和连续流动分析技术测定饮用水及水源水中氨氮的可靠性分析

目的采用流动注射法和连续流动法测定饮用水及水源水中氨氮,并对相关技术参数进行评价,分析两种技术在饮用水及水源水氨氮测定中的可靠性。方法分别采用流动注射仪和连续流动仪测定饮用水及水源水中氨氮,对测量范围、最低检测质量浓度、精密度、加标回收率等相关参数进行评价;与现行国标方法进行实际水样的测定结果比对;同时,对相关干扰因素进行分析。结果采用流动注射法和连续流动法在(0.02~2.00)mg/L范围内测定饮用水及水源水中氨氮均获得良好的线性关系,相关系数(r)均>0.999;最低检测质量浓度均<0.02 mg/L;相对标准偏差均<2%;加标回收率为86.0%~99.6%;有证标准物质测定值均在该标准物质的不确定度范围内;与国标方法比对,对实际水样的测定结果经t检验均无显著性差异。结论流动注射法和连续流动法均可用于生活饮用水及水源水中氨氮的测定。

考虑配置的多源注水系统泵站运行方案优化

为了实现对多源注水系统中各站内运行注水泵的型号、数量及运行参数同时进行优化,以系统输入功率最小为优化目标,考虑水量平衡、泵流量、泵正常运行压力、泵型号等约束,建立了考虑泵配置的泵站运行方案优化数学模型.针对优化问题的特点,设计了双重编码改进遗传算法对模型进行求解.在双重编码中,第1行采用实数编码表示泵的流量,第2行采用整数编码表示泵所属注水站编号,实现了对优化变量的准确描述,并指出了解的编码为变长度编码.设计了根据流量确定泵型号的方法,泵的其他运行参数根据选择的泵型号确定.在改进遗传算法操作过程中,设计了初始解的产生方法及与问题相适应的多种交叉和变异方法,使部分约束条件得到了满足,减少了不可行解的数量.利用本算法对某深度注水系统进行了优化设计,优化后系统输入功率比现状降低了2.42%,表明在多源注水系统中对泵的配置及运行参数进行同时优化节能效果明显.

河86地区生物灰岩油藏注水水源评价及储层伤害研究

注入水与地层水的配伍性和水质对地层的伤害是影响低渗透油藏开发的重要因素。在五敏实验研究的基础上,通过结垢趋势计算、室内流动实验对河86生物灰岩油藏注水水源进行了系统评价;通过膜滤实验、岩心堵塞实验、细菌堵塞实验等对注水水质控制指标进行了研究。研究结果表明,郝现联合站、史南联合站污水经处理后是理想的注水水源,并给出了主要水质控制指标。

利用水源热泵开采浅层地热能若干问题的探讨

地下水源热泵采能技术作为一种浅层低温地热能的可持续开发方式,在我国推广应用已有近十年的时间。尽管推广时间不长,但发展速度非常之快,尤其是近3～5年。由于多方面的原因,我国部分地下水源热泵采能工程逐渐暴露出一些问题,需要给予足够的重视。本文介绍了地下水源热泵采能系统的运行模式及特点,简要地对国内外热泵采能技术的应用现状进行了综述,并对该项技术在我国推广应用过程中存在的一些问题,进行了一定的分析和讨论。

多源环状注水系统泵站运行方案与管网同步优化

为了最大限度地提高注水系统运行效率,对泵站运行方案与管网同时进行优化.针对多源环状注水系统,以泵的开停状态、流量和管线的连接状态、管径为优化设计变量,以运行能耗和管网投资费用最小为优化目标,考虑流量、压力、环状管网等各类约束条件,建立了多源环状注水系统运行方案与管网同步优化数学模型.针对该同步优化问题的特点,设计了双重广义染色体编码遗传算法对模型求解.泵的编码中,第1行采用二进制编码表示泵的开停状态,第2行采用实数编码表示泵的流量;管线的编码中,第1行采用二进制编码表示管线的连接状态,第2行采用整数编码表示管线的管径.实现了对各优化变量的精确表达,设计了与问题相适应的初始解产生及编码交叉、变异方法,避免或减少了不可行解的产生.并对实例进行优化设计,同步优化与仅进行管网优化对比,运行能耗降低了4.66%,管网投资费用降低了1.73%,表明同步优化的节能效果明显.

复杂多源注水系统变频调速优化改进遗传算法

为了对复杂多源注水系统变频调速控制进行更全面的优化,以水量、投资回收期等限制作为约束条件,建立了优化控制数学模型.采用实数编码改进遗传算法对模型进行求解,同时优化出变频调速数量、位置和所有泵的运行参数,给出了处理泵排量以及根据投资回收期确定变频调速数量和位置的方法,大大减少了不可行解的产生,通过调整适应函数,使改进遗传算法具有一定的自适应性,提高了算法的优化性能.通过算例证明了该优化方法的有效性与可行性.