四川天然气井钻井压力控制

作者简介:曾时田,1940年生,教授级高级工程师;1963年毕业于北京石油学院开发系油气井工程专业,长期从事钻井科研和管理工作,现任四川石油管理局、西南油气田分公司专家委员会主任。地址:(610051)四川省成都市府青路一段3号。电话:(028)86011033。

四川天然气井钻井压力控制

曾时田

(四川石油管理局)

曾时田.四川天然气井钻井压力控制.天然气工业,2003;23(4):38～40

摘　要　基于压力控制在油气井钻井中的重要位置,文章结合四川地区天然气井钻井压力控制中的实践,从4个方面谈自己的认识与建议。即:压力控制是油气井钻井工程的核心技术;压力控制的前提是搞好地层压力预报与监测;气井比油井压力控制难度大;四川在压力控制上的几个具体作法。

主题词　四川　天然气　钻井　压力控制

压力控制是油气井钻井工程核心技术

所谓钻井压力控制,作者认为就是钻井作业中,

主要通过井内不同层次套管、井筒液柱(或气柱)和地面装置等施加的外压力,与地层压力保持某种形式的平衡状态。所谓地层压力,本文既泛指与钻井有关的地层孔隙压力、破裂压力、坍塌压力和上覆岩层压力等,更主要指地层孔隙压力。从整体上看,无论是油气的发现和开发开采,或是一口井的成败,都

与对地层压力的认识和控制有着极为直接的关系。从一口井钻井作业来看,从井身结构设计要根据三个压力剖面,压差对钻井速度的直接影响,油气井质量、油气层发现与保护、测试、井下复杂情况和事故的预防与处理、作业安全,直到完钻完井的各环节,无一不与压力控制有着直接关系,对地层压力的认识与控制,均处于核心地位,是一个系统工程。其中,井身结构设计、恶性井漏,特别是井喷及其井喷失控着火的预防与处理的压力控制,难度特别大,矛盾特别尖锐。

对于上述问题的认识,四川石油管理局(以下简称我局)钻井取得了很多经验,基本形成了从压力控制工艺、装备到有关规章制度和管理的一整套平衡钻井及压力控制技术。该项技术已在全国油气田得到广泛推广。作为压力控制这样一个系统工程,我局在欠平衡钻井、处理多压力系统喷漏同存,提高钻速,处理压差卡钻、井壁稳定和“平衡压稳”深井固井

等压力控制技术方面,也取得了很大突破。

压力控制的前提是搞好地层

压力预报与监测

由于钻井压力控制的对象是地层压力,所以压力控制的前提是搞好地层压力预报与监测。地层压力不仅十分隐蔽,而且四川地区纵横向压力差异均非常大。作为以碳酸盐岩裂缝性油气藏为主的四川盆地的油气勘探开发,其矛盾表现尤为突出,困难特

别大。如川中女2井为一高产油井,而在同一井场的女6井,在同一产层,采用相同的钻井液密度穿过时,不仅是干层,而且地层压力截然不同。又如川东池35井,直井钻至该层时为干井,通过对裂缝系统

的再处理,在同井眼侧钻至同层新目标的池35-1井,则获日测试产量为62×104m 3的高产气井,两井同一地层,地层压力也截然不同。上述情况不仅在四川普遍存在,而且在这种储层的其它地区,也都普遍存在。认识这种储层中的裂缝存在已否和走向等规律困难,定量认识其裂缝系统中的地层压力同样困难。因为这种储层属不遵循压实效应地层,其地层压力预测方法,至今在世界上都未过关。

为搞好碳酸盐岩裂缝性油气藏地层压力的预报与监测,我们进行了大量的、长期的试验与探索。最基础的作法是:对各构造和各地层,尽量利用各种作业所获大量的直接或间接地层压力数据,进行数理统计分析,宏观地在纵向上划分出不同地层压力区

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带。以此为基础,再对邻近可比地层压力,经分析对比后,由地质部门进行地层压力预报。同时针对上述储层,还积极开展了多种地层压力预测和监测方法探索,如利用地震层速度法预测储层及模拟迭代法预测碳酸盐岩地层压力法;利用声波时差测井资料预测和检测碳酸盐岩地层压力法;利用温度系数法等方法随钻监测储层和碳酸盐岩地层压力,也都见到了一定效果。其它地层也采用修正dc指数法检测地层压力。为有效地提高钻井设计质量,十分重要的是尽力搞准地层压力预告。为此,我们通过采用上述多种方法,经综合分析后,在地质和钻井两部分设计中,均要求列出专门一章集中分析和预告各层地层压力,不能到处分散预告,尽力做到预告依据充分,实践证明效果好。

气井比油井压力控制难度大

石油天然气从生成到储集和运移,在压力控制上,其原理和作法基本相同。但由于两者相态不同,

,表现在压力控制上,确实有很多不同点。总体上气井比油井难度大,出现失控的井,气井比油井比例大。仅我国陆上油田近期钻井中失控和着火的五口井,除一口为凝析油井外,其余4口全为气井。天然气井与油井钻井相比,在压力控制上不同点主要表现为:①天然气密度仅为原油的千分之零点七,井口控制压力高。为此,井口装置的压力级别配套,必须大于或至少等于气层压力。②可压缩膨胀、易滑脱窜漏。关井后,经滑脱上升可把井底高压带至井口,其密封性和控制压力,均比油井要求高。西南油气田分公司已决定对重点高压含硫气井用采气井口装置,在中国石油天然气集团公司井控装置质检中心的140MPa气压实验室(四川广汉),进行等压气体试压检验,以等额检查气密封性能和承压能力。③对压力特别敏感,喷漏皆易发生和转化,溢流、井喷比油井来得快,来势猛。④燃点低,易燃易爆,给压力控制作业带来直接困难。⑤四川地区碳酸盐岩气藏,多数都含有不同程度的酸性气体(H2S、CO2)等,对控制装置腐蚀大,人体易中毒。为此,需安装抗酸气腐蚀的控制装置和配备相应的监测仪器。

四川气田80%以上气藏均含有不同程度H2S 和CO2,最高达493g/cm3(卧63井)。含硫气井一旦压力控制失控,发生井喷比一般气井处理更难。如川东渡一井,钻至井深5037m,刚钻开茅口组5 m就发生强烈井喷,导致含硫的飞仙关组地层的气同时喷出,H2S含量高达232g/cm3。虽然井口控制正常,由于钻具不抗硫,而发生钻具脆断,高含硫气体从钻具断口直冲钻台上面至天车,经十分艰苦的工作才处理好这口井。

四川在压力控制方面的几点主要作法

(1)重视井身结构设计在气井压力控制上的特殊要求。井身结构设计是钻井工程设计的基础,因此也是油气井压力控制的基础。对于天然气井井身结构设计,除在基本方面与油井相同外,从四川盆地地质特点和压力控制角度出发,确还有一些特殊要求,在作法上主要表现在:①表层套管不能下浅。为对地表疏松层或砾石层的可靠封固,以满足对浅层气和技术套管下前新钻遇气层的压力控制,表层套管不能下浅,我们一般下深为300～500m。②技术套管下深和套管层次设计都必须留有余地。为适应同一裸眼段存在多压力系统,且地层压力系数相差很大情况下的压力控制,如存在压力上低下高,可能出现上漏下喷时,必须在钻开高压层前实施堵漏到所需承压能力,否则需提前下该层套管将高低压分隔。为对多压力系统实施有效控制,在天然气深井钻井中,套管层次也必须留有余地。③油层套管常先悬挂后回接,然后试油测试。为改善上部套管(特别是井口附近)被磨损和抗滑扣状况以及采用复合钻具,以提高油层套管压力控制能力,一般先期完成井油层套管均先悬挂,钻完目的层后回接,回接合格后才能进行试油测试。④一般情况下水泥浆均返至地面。由于四川盆地产层多,为有效封固和改善套管抗内压状况,提高防气窜和压力控制能力,一般情况下,各层套管水泥浆均返至地面。与此同时,在套管强度设计上、特殊扣的选择上和抗腐蚀性能等方面为满足压力控制要求,均十分严格。

(2)坚持平衡压力钻井,在有条件的情况下,开展欠平衡钻井等特殊压力控制下的钻井和作业。坚持平衡地层压力钻井,是我们在四川地区天然气井钻井中,反复实践,用巨大代价换得来的认识和技术。这就是在尽可能准确预告地层压力的情况下,其液柱压力,应在地层压力基础上,考虑动静态情况后,附加一必须的安全压力值。常规井钻井压力控制,按钻井操作规程中井控规程要求设计。钻井液安全附加压力当量密度值,油井为0.05～0.10 g/cm3,气井为0.07～0.15g/cm3。或按井底安全附加压力值设计,油井为1.5～3MPa,气井为3～5 MPa。若为含硫气层,须取安全附加压力值上限。

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第23卷第4期 天　然　气　工　业 钻井工程

在有条件的部分油气井上,开展多种类型的欠平衡钻井(包括介质为泥浆、空气、天然气、柴油机废气、泡沫和充气钻井液),欠压值可达5MPa 左右。在有条件的油气井上,我们还开展了不压井带压起下管柱的作业和不压井带压修井等。

(3)搞好以一次控制为重点的压力控制。由于碳酸盐岩裂缝性油气藏地层压力预报至今世界上都还未过关,加上储层岩性不均质,裂缝发育程度不同,纵横向地层变化大,地质预报难度大。故在这种条件下,四川地区的压力控制是必须以搞好地层压力预报,坚持平衡压力钻井为重点的一次控制,以尽力减少风险。在尽力搞好一次控制的基础上,从工艺、装备和管理等方面,配套地搞好二次压力控制。其主要内容是及时发现溢流,按“四七”动作正确控制井口,在始终保持设计的井底压力略大于产层压力情况下,针对不同情况,采用不同压井方法,排除溢流,重建压力平衡。一、二次控制均应落实到井队。钻井公司还应搞好三次控制工艺和装备。

(4)控制喷、漏的特殊压力控制技术。在采用常规压力控制技术控制喷、漏等复杂情况外,针对碳酸盐岩地层和多压力系统喷漏十分严重,钻井中常出现“上喷下漏”或“上漏下喷”等喷漏同存,以及“由漏转喷”和有的漏层本身就是气层等情况,在气层钻进时,在处理喷漏这对矛盾中,我们坚持首先要控制好“喷”这一矛盾主要方面,同时又注意对“漏”控制的原则,否则漏一转换,喷也难以控制。为此,我们开展了多种特殊压力控制试验。①对下部井段井漏失返或漏速很大(恶性除外),而漏层上部井壁不太稳定,岩屑又能有效进入漏层的井漏,在这种条件下,采用漏层上部井段保持一定密度的优质泥浆柱,井

底漏层处泵注清水,保持环空液面动压力平衡状态的“井底清水强钻”压力控制技术。在七里29井和

门西2井等多口井试验获得成功。②在套管下入深度超过1000m 井深,且固井质量和套管状况均好、钻头和钻具反循环通道畅通、以及井周边无矿井、煤

矿坑道和重要建筑等情况下,对“上喷下漏”或“上漏下喷”等喷漏同存的复杂情况,我们试验采用了反循环压井与堵漏兼施的压力控制方法。该法切断溢流快,回压低,易建立井内压力平衡。在黄龙2井和亭4井等多口井获得成功。③“由漏转喷”的情况,在气

井,特别是碳酸盐岩裂缝性气藏钻井中很容易发生,不少的井喷和失控着火就是这样引起的,必须给予

高度重视,要害是必须保持环空液面的动压力平衡。如天东5井,在3570.72m 飞仙关组地层,两次井

喷,都是先井漏,而后转为喷。鹿7井也是先漏,后转为井喷,直至失控着火把钻机烧毁。在作法上,我们普遍采用了以井底回声仪监测动液面位置,采用打“吊针”似的“吊灌”方法,保持动液面平衡的压力控制方法,有效地防止了“由漏转喷”的情况出现。

(5)认真搞好压力控制装置配套,坚持在天然气钻井压力控制上“进可攻,退可守”的原则和作法。无论是浅层气或深层气,以液压防喷器和套管头为主的环间防喷装置、方钻杆旋塞阀、钻具回压阀、节流压井装置、气体分离器和防喷与放喷管汇等装置,必须按井控要求分类别配好。每一次开钻配套安装的井口及全套井控装置的压力等级,必须大于或至少等于气层压力。为对付井内压力或控制装置一旦出现异常,我们除浅层天然气井和油井外,均要求安装3～4组液压防喷器和四条防喷管线,做到“进可攻退可守”。

(6)强化压力控制技术培训和有关压力控制技术规程的制定及管理。这种培训必须理论与实际紧密结合,特别应注重实例分析和尽可能的与实战结合。

认识与建议

(1)对压力控制是油气井钻井中的核心技术的位置,必须统一认识,引起充分重视。尽管在钻井压力控制上,已经取得了很大进步,但基础仍显薄弱,必须加大投入,进一步强化该项技术工作。

(2)地层压力预测与监测技术,现阶段应以碳酸盐岩油气藏为重点集中攻关,并且要有计划地加快和扩大其成果的应用推广,使其尽快转化成生产力,

形成规模效益。

(3)必须坚持平衡压力钻井和在条件具备的情况下,积极而又慎重地开展欠平衡钻井等特殊压力控制下的钻井及作业。

(4)分析当前井喷失控以及着火等情况,在压力控制技术上,当前应特别强化和普及油气井溢流关井,以及井喷等多种复杂情况下的压井技术培训。这种培训必须理论与实战相结合。

(5)充分重视和认真做好油气井,特别是天然气井钻井压力控制技术的研究规划,突出重点攻关,使

我国钻井压力控制技术再上一个新台阶。

(收稿日期　2003-03-08　编辑　钟水清)?

04?钻井工程 天　然　气　工　业 2003年7月

positioning observation.The results indicate that the whole gas generation processes of these samples with high abundant organ2 ic matters,such as alginite,bitumen,vitrinite and coal,etc., could be observed during simulating.Moreover,these processes weren’t continuous but they were staged,being an audio2visual expression of hydrocarbon expelled episodically from source rocks.Microfissures,meanwhile,occurred in the samples, through the hydrocarbon generation evolution in high maturity stage.Such a slight chang in microstructure is also a visual basis of studying the gas generation2expelling mechanism of source rocks.Therefore ESEM has provided a new maens for evaluat2 ing the gas2generating potential of source rocks.

SUB JECT HEADING S:Environmental scanning electron microscope,G as source rock,Maceral,Visualized simulation, Talimu Basin,E’erduosi Basin

Xie Z engye,born in1966,is a Doctor.　Add:POB44, Wanzhuang,Langfang,Hebei(065007),China　Tel:(010) 69213146

METH ODS OF ESTIMATING FRACTURE PA2 RAMETERS B Y LOGGING

Liu Xinggang and Zhang Xu(Research Institute of Exploration and Development,Southwest Oil and G as Field Branch,PCL).N A TU R.GA S IN D.v.23, no.4,pp.31～34,7/25/2003.(ISSN100020976;In Chinese)

ABSTRACT:Interpreting fractures by conventional logging methods is of some shortcomings,such as low resolution,multi2 ple solution and poor objectivity and the application of imaging logging is relatively limited at present.In hard strata with high matrix resistivities,it was considered that the difference between formation resistivity and tight surrounding rock resistivity was caused by fractures except these factors as shaliness,pores,high salinity formation water and the other minerals.By combining the conventional log data with the data on imaging logging, core,drilling2log and production test,etc.,and on the basis of carrying out various additional conduction corrections for resis2 tivites,the fracture opening may be calculated by use of the dif2 ference between the resistivities of dual laterallog;the fracture porosity can be estimated according to a simplified dual laterolog interpretation formula;and the fracture permeability may be ac2 quired in light of the experimental relation between the fracture widths and the fracture permeabilities.The fracture parameters calculated for the Ordovician carbonate reservoirs in one region by applying these methods are well identical with the core frac2 ture porosity,imaging logging data,formation dynamic perme2 ability and production test result,which indicates that these methods of estimating fracture parameters are feasible and effec2 tive.

SUB JECT HEADING S:Fracture(rock),Porosity,Perme2ability,Imaging logging,Resistivity,Log correction

Liu Xinggang was born in1974.　Add:No.1,Section1, Fuqing Road,Chengdu,Sichuan(610051),China　Tel:(028) 86015634

CONTR OLL ING THE QUAL IT Y OF UN DERBAL2 ANCE LOGGING DATA

Wang Anqing and Qian Hongying(Exploration Utility Department of Southwest Oil and G as Field Branch,PCL).N A TU R.GA S IN D.v.23,no.4,pp. 35～37,7/25/2003.(ISSN100020976;In Chinese)

ABSTRACT:The sandstone reservoirs in Sichuan Basin are mainly the ones with low porosity and low permeability and they are easy to be damaged.The narrowed pore2throat channels were plugged by the solid matters in drilling fluid and the water2 swellable clay minerals in formation.In order to reduce the sandstone reservoir’s being damaged by drilling fluid,it is neces2 sary to provide some protective measures for the hydrocarbon reservoir.Underbalance drilling is one of the effective methods for protecting the sandstone reservoir and corres ponding reser2 voir protection measures as underbalance logging are needful al2 so.In underbalance circumstances,the response characteristics of partial logging instruments and the influence upon log data are analyzed and the influemce factors of the data on deep2shallow dual laterolog,compensated sonic log and compensated neutron log,etc.,are mainly considered in the paper.S ome concrete measures of controlling data quality were put forward on the ba2 sis of analyzing the abnormal phenomena of log data and the process of underbalance logging in well Qiongxi-3and a good result was also obtained from the underbalance logging in well Tongnan-1.

SUB JECT HEADING S:Underbalance logging,Log,Quali2 ty,Control,Combination logging,Reservoir,Sichuan

W ang Anqing,born in1969,is an engineer.　Add:Daqing Village,Dashiba,Jiangbei District,Chongqing(400021),China Tel:(023)67321287

PRESSURE CONTR OL OF NATURAL G AS D RI LL ING IN SICHUAN

Zeng Shitian(Sichuan Petroleum Adiministra2 tion).N A TU R.GA S IN D.v.23,no.4,pp.38～40, 7/25/2003.(ISSN100020976;In Chinese)

ABSTRACT:Owing to the importance of pressure control to oil and gas drilling,the understanding and suggestions on sev2 eral aspects are proposed in the paper in combination with its practice in Sichuan,i.e.the pressure control is a key technique of oil and gas drilling;the premise of pressure control is to pre2 dict and monitor formation pressure in time;the pressure control of gas well is more difficult than that of oil well;and some con2

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crete methods adopted in Sichuan are introduced.

SUB JECT HEADING S:Sichuan,Natural gas,Drilling, Pressure control

Z eng Shitian,born in1940,is a professorial senior engi2 neer.Now he is the director of S pecialist Commission of SPA and S outhwest Oil and G as Field Branch,PCL.　Add:No.3, Section1,Fuqing Road,Chengdu,Sichuan　Tel:(028) 86011033

COMPUTER SIMU LATING ANALYSIS OF EX2 PAN DAB L E CASING

Lian Zhanghua and Shi Taihe(Southwest Petroleum Institute),G ao Zhihai(Xi’an Research In2 stitute of Tubular G oods,CNPC),Dong Fan and Li Yuan(No.5Oil Production Plant of North China Oil Field)and Xu Y ing and Y e Linxiang(Southwest Sichuan Field District of SPA).N A TU R.GA S IN D. v.23,no.4,pp.41～43,7/25/2003.(ISSN10002 0976;In Chinese)

ABSTRACT:The research on expandable casing is in an exploring stage in China at present.A mechanical model of the expanding process of expandable casing was set up in light of the elastoplastic finite element contact problem,by which a detail computer simulating study was carried out for N80casing ex2 panding process,i.e.expanding from 114.3mm to 139.7 mm.The qualitative curves expressing the variation of the e2 quivalent stresses and residual stresses in the expandable casing with the displacements of piston were acquired when the friction coefficient were o.o,0.05.0.1and0.15respectively.On the basis of a lot of numerical simulations,it was concluded that the residual stresses in the expandable casing were decreased with the increase in the friction coefficients and the maximum equiv2 alent stress occrred in the expandable casing of piston cone. These results are of great guiding significance for the structural design and lubricating design of the expandable casing.

SUB JECT HEADING S:Expandable casing,Friction coeffi2 cient,Contact problem,Residual stress,Equivalent stress

Lian Zhanghu a(Doctor),born in1964,is a professor.　Add:Xindu District,Chengdu,Sichuan(610500),China　Tel: (028)83033444

ESTAB L ISHING DYNAMIC MODE L OF PETR OL EUM BACK2PRESSURE H YD RAU L IC IMPACT OR

Yuan Guangjie and Yao Zhenqiang(Mechanical and Power Engineering Institute of Shanghai Jiaotong University)and Huang Wanzhi and Chen Ping (Petroleum Engineering School of Southwest Petroleum Instiute).N A TU R.GA S IN D.v.23,no. 4,pp.44～46,7/25/2003.(ISSN100020976;In Chi2 nese)

ABSTRACT:In order to meet the needs of the deep expan2 sion of oil and gas exploration and development,a great deal at2 tention has been paid to the petroleum hydraulic percussive2 rodary drilling technique taking as a high effective method for drilling hard formation by domestic and foreign scientific re2 search personnel.It is the key of popularizing such a technique on a large scale to design and make an impactor with excellent performance.Through analyzing the working conditions of the impactor,establishing and verifying the dynamic model of per2 cussive paramters,a suit of design methods of the percussive pa2 rameters are proposed in the paper,which provides a reliable ba2 sis for designing and improving the impactor in production u2 nits.

SUB JECT HEADING S:Petroleum,Natural gas,Impactor, Percussive2rotary drilling,Model

Yu an G u angjie,born in1974,is a postgraduate studying for his doctorate.　Add:Letter.Box008,Shanghai Jiaotong U2 niversity,No.1954,Huashan Road,Shanghai,(200030),China Tel:(021)62934354or62933071

MEASURING RHEOLOGICAL PARAMETERS OF POWER LAW F L UID B Y FUNNE L VISCOMETER Liu Xiaoliang,Liu Chongjian,Shu Qiugui and Xie Y ingquan(Southwest Petroleum Instutite). N A TU R.GA S IN D.v.23,no.4,pp.47～50,7/25/ 2003.(ISSN100020976;In Chinese)

ABSTRACT:The flowing law of fluid and the determina2 tion of rheological parameters in funnel viscometer are not yet well settled up at home and abroad currently.According to the principle of mutual transformation between potential energy and kinetic energy,the vertically falling law of power law fluid by the action of unconstant static pressure and the relation between rheological parameter and time were studied,thus providing a theoretical basis for calculating the rheological parameters of flu2 id in funnel viscometer.In light of the measure way of fluid stat2 ic pressure falling in proportion,the explicit function method of solving exponent by power function was simply and conveniently acquired through recording fluid flowing times.By applying four kinds of fluids and through contrasting the relevant parameters measured by rotary viscometer with the calculation results from funnel viscometer and rotary viscometer,it is indicated that the funnel viscometer is of relatively high measuring accuracy and can be well applied to the rheological design of drilling fluid.

SUB JECT HEADING S:Funnel viscometer,Power law flu2 id,Rheological parameter,E ffective viscosity

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压力控制器说明书

4150K、4160K系列Ⅱ压力控制器和变送器 说明 操作范围 本节介绍4150K、4160K系列2压力控制器和变送器（图1）的安装、操作、维护和部分信息，详细内容见阀门、执行器部分。 任何人在安装、操作和维护此套设备前，必须（1）进行全面培训，对阀门和执行器应有一定了解。（2）详细阅读本说明书，若有其它问题，请与Fisher销售部联系。 介绍 4150K、4160K系列2压力控制器和变送器使用波纹管或Bourdon管检测单元检测气或水表压力、真空、复合压力或差压。控制器和变送器的输出为气压信号，可用于操作控制单元、指示装置和记录装置。 规格 4150K、4160K系列2压力控制器和变送器的规格见表1、表2。 表2 适用类型 安装 警告：为避免由于压力释放而引起的人身伤害或财产损失必须： ?穿防护工作服带眼罩，戴手套 ?检查测量过程中是否可能为过程介质所伤害 标准安装 如图1所示，此套设备必须垂直安装，若为其它方向必须如图3所示保证排气孔向下。 适用类型 见表2 输入信号

类型：表压、真空、复合压力、差压 范围：表3或表4 第4页 输出信号 纯比例或比例加积分控制器和变送器输出信号均为0.2－1.0bar（3－15psig）或0.4－2.0bar(6－30psig)气压信号。 微分控制器 0和1.4Bar（3和15Psig）或0.4和20Bar（6和30Psig）气压信号。 作用 正作用：检测压力增加，输出信号增加。 反作用：检测压力增加，输出信号减小。 所需压力源 见表5 第7页 稳定状态下的气耗量见第7页图2 输入和输出的连接使用1/4英寸的阴制NPT 压力单位的换算见第7页表6 比例带调整 纯比例和比例加积分的控制器：对0.2－1.0Bar（3－15Psig）满量程压力输出变化为3％－100％可调，对0.4－2.0Bar（6－30Psig）满量程压力输出变化为6％－100％可调。 积分调整 比例加积分控制器：从0.01－74Min/Repeat可调（100－0.01Repeat/Min） 零点调整 检测单元范围内，定位量程在100％之内可调。 量程调整 检测单元满量程压力输出变化从6－100％可调。 特性 重复性：检测单元范围的0.5％ 死区（微分控制器除外）：输出范围的0.1％ 100％比例带快速响应 执行器的输出：0.7Hz 波纹管控制器的输出：9Hz 操作环境温度 标准环境：－40－71℃（－40－160F） 高温环境：－18－104℃（0－220F） 环境温度的影响

机械铸造厂废水的处理工艺

2010级毕业生实习报告 学生： 学号： 班级： 学院： 时间：2014年2月24日至3月23日

机械铸造厂废水的处理工艺 一：实习过程简介 市旺源机械铸造厂，于2001年正式成立，公司位于省市解放区瓷路8号，公司资金实力雄厚，生产经营能力强大。加上公司总裁夏胜宝的英明领导，目前已发展成为业一家较具实力的生产型企业。公司主营铸钢件，铸铁件，机加工。我于2014年2月24日至3月23日在该厂进行为期一个月的毕业实习。二：具体实习容 在厂里师傅的带领下了解了铸造厂废水：铸造厂废水是在铸铁融熔时对化铁炉的冷却废水。这种冷却水受污染很小，经对污浊物加以去除并进行冷却处理后，废水即可循环使用。对于铸造车间受灰尘及烧土污染的废水，则常采用凝聚沉淀处理后回用于生产，有时也直接排往堆渣场处置。 1铸造废水回用 铸造水力清砂工艺是利用高压水产生的强烈射流，将铸件表面残存的型砂冲洗干净。其废水中主要含有制造砂型所使用的各种原料，其中SS最高可达几千mg/L，pH值偏高，而COD一般在40—50mg/L之间。 冲洗铸件后所产生的废水先落入地面的砂坑，渗过废砂层后进入地下贮水池中，再用水泵将其抽入废水箱后逐渐排放。 水力清砂工艺对用水水质的要，不损害工艺设备和设施，不影响铸件的质量，对喷枪、高压泵、阀门、管道等设备不造成堵塞。参考国外有关回用水水质的某些规定，并与厂方商定，将清砂回用水水质标准定为，浊度10度，COD20mg/L，其它指标以对生产工艺不产生不良影响为准。 铸造污水处理工艺流程高效污水处理工艺在废水处理污水处理应用效果好稳定，铸造污水处理工艺流程高效污水处理工艺经专家认定是废水处理污水处理领域的高新技术，铸造污水处理工艺流程图高效污水处理净化系统具有污水处理工程投资少、占地面积小、污水处理废水处理反应迅速、运行成本低、广

气罐压力控制系统

过程控制仪表课程设计 题目： 学生姓名： 班级： 学号： 指导老师： 2010年12月30日

一、系统简介 气罐是工业生产过程中常见的装置和设备，其主要作用是存储生产过程中的气体，它是一种压力容器。气罐中的压力关乎整个生产过程的安全，因此对气罐压力的控制显得非常重要。气罐在生产过程中不是一个很复杂的控制对象，其输入量是输入气体流量，输出量是输出气体流量，是一个单输入单输出设备，而气罐中的气体压力则是我们主要控制的目标。 二、控制方案简介 本设计是以控制气罐中的压力为目的的控制系统。气罐是一个单输入单输出系统，因此在保证一定的安全性和经济性情况下，采用简单的单输入单输出控制方案即可满足要求。 气罐压力控制系统如图1所示，该方案采用了最简单的单回路闭环控制系统，系统中只有一个调节器。控制系统方框图如图2所示，其主要由压力变送器、控制器、执行器和被控对象（气罐）组成。压力变送器实时检测气罐中的压力，并将其转换成相应的信号，然后将其输入到调节器的信号测量端，与调节器的给定值进行偏差计算，偏差信号在调节器中进行PID运算，输出相应的信号到执行机构，按偏差方向调节阀门的开度，直到被控压力稳定在给定值。 图1.气罐压力控制系统 图2.气罐压力控制系统框图

该压力控制方案中，统一采用DDZ-Ⅲ型系列仪表，仪表间传输信号为4—20mA直流电流信号，抗干扰能力强，误差小，利于远传。 三、仪表选型 1、调节器选型 1）型号：KSC5-AH智能PID调节仪。 KSC5系列智能PID调节仪与各类传感器、变送器配合，可实现对温度、压力、液位、成分等过程的测量、变换、显示、通讯和控制。采用先进的PID智能控制算法，抗超调，具备自整定功能。误差小，并具备调校、数字滤波功能，可帮助减少传感器、变送器误差，有效提高测量、控制精度。适用于电压、电流、热电阻、热电偶、mV、电位器、远传压力表等信号类型。 2）参数 ①输入 电流：4～20mA、0～10mA、0～20mA可通过设定选择 电压：1～5V、0～5V可通过设定选择 热电阻：Pt100、Cu100、Cu50、BA1、BA2、G53可通过设定选择 热电偶：K、S、R、B、N、E、J、T可通过设定选择 ②调节方式 连续PID调节 位式PID调节 ③精度 测量周期：0.3s 控制周期：0.3s～75.0s可设置 测量精度：±0.2%F·S±1个字，自动对温漂、时漂进行补偿 测量分辨率：1/16000、14位A/D转换器 显示范围：-1999～9999 热电阻输入导线电阻：小于20Ω 热电偶输入冷端补偿范围：0～60℃，精度±1℃ 设定精度：与显示值一致无相对误差

钻井污水的特点和处理方法

钻井污水 钻井污水成分也十分复杂，主要包括钻井液、洗井液等。钻井污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂(如粘土)、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等，钻井污水中还含有重金属 油气田废水主要特点可生化性差，含盐量高，含有重金属，色度深等 国内外油气田采输废水处理实用性较好的技术主要分为以下几种：混凝法、固化法、膜处理、氧化法、 混凝法 化学混凝沉淀工艺是一种去除废水中悬浮物质和胶体的分离技术。常用于预处理和一级处理。在废水中投加混凝剂来破坏胶体的稳定性，使废水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体。 沉淀是对絮凝体进行液固分离，把废水中的有害物质浓缩到污泥里，水质得到净化，污泥可进行无害化处置。 该项技术操作简便、运行成本低、去除率通常可以达到50%以上，性价比较高、应用十分广泛。 固化法 膜处理 氧化法 从油轮和近海钻井平台上泄漏的石油，会对海洋环境造成严重破坏，并给公司品牌带来无法弥补的损害。不计其数的包含有公司名称的头版头条泄露事件报道，不仅仅会影响到公众的看法，也许公司还会遭到投资商们的背弃。 海上采油面临的挑战 采油污水，包括有地层水、浓盐水、注入水，以及其它工艺水，都会对环境造成危害，这也是日益严厉的立法正试图根除的污染源。 在钻井采油时，往注会向水井中泵入成千上万吨注射水，以保持开采系统中的压力，迫使碳氢化合物进入到生产井。地层水和浓盐水会随着石油一道提取上来。所有这些水通常都会被油、天然低分子量碳氢化合物、无机盐以及工艺用化学药品所污染，必须经过净化处理后才能排放到海洋里。 国际海事机构的条例中规定，钻井平台排放的污水中油含量最多不能超过15 ppm。但不同的国家和地区还会采用他们自己的立法，石油行业的各家公司都必须遵守，而且立法条例的严厉程度也不相同。 “马士基开发者”号钻探平台正在驶往墨西哥海湾，在那里首次选用阿法拉伐Phoenix系统的工厂将投入使用。马士基钻井公司的实践 马士基（Maersk）钻井公司在移动式近海钻井平台方面是全球最大的钻井承包

水产养殖废水处理技术及应用

水产养殖废水处理技术及应用 方圣琼1　胡雪峰2　巫和昕2 (11福州大学环境科学与工程系,福州350002;21上海大学环境科学与工程系,上海200072) 摘　要　主要综述了国内外水产养殖废水的物理化学处理和生物处理2方面的技术,并总结了水产养殖废水循环使 用的水处理工艺流程和生物工程在水产养殖废水处理中的应用,表明了水产养殖废水的综合利用和无害化排放技术为今后发展方向。 关键词　水产养殖废水　废水处理　综合利用 Technology of aquaculture w aste w ater treatment and application Fang Shengqiong 1　Hu Xuefeng 2　Wu Hexin 2 (11Department of Environmental Science and Engineering ,Fuzhou University ,Fuzhou 350002; 21Department of Environmental Science and Engineering ,Shanghai University ,Shanghai 200072) Abstract T w o treatment methods for aquaculture wastewater are summarized in this paper ,which are mainly based on the physicochemical treatment and biotreatment.The technology and applications of bioengineering for aqua 2culture wastewater reuse treatment are als o summarized.It indicates that the com prehensive utilization and innocuous treatment of aquaculture wastewater become the main trend for the aquaculture wastewater treatment. K ey w ords aquaculture wastewater ;wastewater treatment ;com prehensive utilization 基金项目:国家自然科学基金重点项目(40131020)收稿日期:2003-08-11;修订日期:2003-11-01 作者简介:方圣琼(1978～),男,硕士,助教,主要从事环境污染监测 与控制方向研究工作。E 2mail :fsq @https://www.wendangku.net/doc/6f7025340.html, 1　引　言 近20年来,集约化水产养殖业在国内外迅速发展。世界水产量在1996年达到112亿t ,其中25%为人工养殖[1]。在此条件下,养殖过程中投放的饲料所含的氮、磷大约只有911%和1714%被鱼同化,其残剩饲料和鱼类排泄物形成的污染物对水体、沉积物等造成严重污染,引起浅水湖泊的退化,造成局部海域发生赤潮;水产养殖中使用的各类化学药品和抗生素的残留物也污染了水域环境,使一些生物栖息地遭到破坏,干扰了野生种群的繁衍和生存,使生物多样性减少;同时水体污染反过来制约水产养殖的发展,因此,水产养殖废水的处理和循环利用逐渐受到关注[2～5]。 2　水产养殖废水物理化学处理技术 211　机械过滤 过滤装置是从传统的砂滤池不断发展起来的, 其基本原理是阻隔吸附作用。在处理水产养殖水体中,用砂滤池能很好地去除SS ,但是去除N 和P 效果不佳[6];改用斜发沸石去可以吸附一定量的氨[7]。Palacios 等[8]在砂滤床种植植物,控制渗透率和干湿 循环时间,在水力负荷为315cm/d ,去除93%总磷;在处理鲑鱼养殖废水中,其水力负荷分别为1135、25、80～240和2000～2700cm/d ,SS 去除效果差异性 不大。 对于机械过滤装置,美国开发的一种筒状的过滤机,筒体四周附有滤网,筒体置于水中工作时,部分滤网浸没在水中,废水从开口端流入筒内,污物被留在网上,过滤过的水又回流到池中,而污物被喷头冲到漏斗内而排出。瑞典一种高度为3140～4725mm ,直径900～1910mm 的过滤机在工作时,污水由 装置的下部经过中心管和吸附污物的砂混合在一起,由升液器上升到装置上部,在此分离,污物清除后,经管道流入沉淀池,沙子靠锥形分解器的作用均匀降下,上升的水和下降的沙相遇,这样,水被净化后从另一根管道放回到鱼池。日本有一种过滤机,其工作原理是水泵将池水吸上后,经喷洒管喷入过滤池,过滤池内一层小颗粒沸石和一个特制过滤器, 第5卷第9期环境污染治理技术与设备 V ol .5,N o .92004年9月T echniques and Equipment for Environmental P ollution C ontrol Sep .2004

2017钻井井控实施细则 - 正式版

新疆油田钻井井控实施细则 （2017版） 新疆油田公司 2017年2月 目录 第一章总则 ?第二章井控设计 ?第三章井控装置的安装、试压、使用和管理 ?第四章钻开油气层前的准备和检查验收 ?第五章油气层钻井过程中的井控作业 ?第六章防火、防爆、防硫化氢措施和井喷失控的处理 ?第七章井控技术培训 ?第八章井控管理 ?第九章附则 1 .钻井井控风险分级 2.“三高”油气井定义 3. 关井操作程序

4. 带顶驱钻机关井操作程序 5. 溢流井喷(演习)时各岗位人员职责和关井程序6．用剪切闸板剪断井内钻杆控制井口的操作程序 7. 防喷演习记录表格式 8. 坐岗记录表格式 9. 低泵冲试验表格式 10. 油气上窜速度表格式及计算公式 11. 关井提示牌格式 12. 钻开油气层检查验收证书格式 13. 钻井队井控资料目录 14. 集团公司钻井井喷失控事故信息收集表

第一章总则 第一条为贯彻《中国石油天然气集团公司石油与天然气钻井井控规定》和行业标准，规范新疆油田井控工作，预防井喷、井喷失控、井喷着火事故的发生，保证人民生命财产安全，保护环境和油气资源不受破坏，制定本细则。 第二条各单位应认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，树立“以人为本”的理念，坚持“井控、环保，联防联治”的原则。?? 第三条井控工作是一项系统工程，涉及到建设方、承包方的勘探开发、钻井工程、质量安全环保、物资装备和教育培训等部门，必须各司其职、齐抓共管。 第四条井控工作包括井控设计、井控装备、钻井及完井过程中的井控作业、井控技术培训以及井控管理等。 ?? 第五条油气井都应安装防喷器，在新疆油田进行钻井作业的所有单位都应执行此细则。本细则也适用于套管内侧钻和加深钻井作业。 第六条欠平衡钻井作业中的井控技术和管理，执行《中国石油天然气集团公司关于加强欠平衡钻井井控技术管理的意见》、《欠平衡钻井技术规范》和本细则。 第二章井控设计

DLPCS-YL02压力控制实训系统技术文件20161219

旗开得胜 1 DLP CS-YL02 压力控制实训系统 技术文件 、产品功能和概述 该培训师提供了一个全面的实验，介绍了控制工程的基本原理，使用压力 控制的例子。空气压力控制系统是一个第二阶系统。 它包括一个由流量控制阀连 接的直列式压力容器。另一个罐上的附加阀使空气尽可能用以模拟一个扰动变量。 压力传感器测量二船的压力。所使用的控制器是一个国家的最先进的数字工业控 制器。回路中的执行器是气动控制阀的标准电流信号输入。控制变量 X 和操纵 ** J'" 读万卷书行万里路 * 二 亠-? — - 一$

旗开得胜变量y是直接绘制在集成双通道线记录仪。另外，该变量可以被窃听作为模拟信 号在开关柜的实验室插孔。这使得外部录音设备，如示波器或平板绘图仪。 ? ^±45 知 、实训项目 智能仪表的认识及应用自动记录仪的认识及应用气动调节阀的认识及应用压力 传感器的认识及应用压力PID控制系统应用 通过系统训练使学生掌握以下技能: 过程控制的应用了解电器元件怎样选型应用各类传感器的应用电气原理图的设 计及元器件符号的标准要求各类传感器的安装及灵敏度的调整，了解怎样判断传 感器的好坏及事故处理办法; %、 2 读万卷书行万里路

旗开得胜 3 J'"读万卷书行万里路 系统的调试工艺：试机运行；机械位置的调试；传感器的调试; 设备的故障诊断及维修 三、技术参数 2、环境温度: 四、主要配置 1、电气部分 1、输入电源: 单相三线制AC220V ±10% 50Hz 操作电源: DC24V 3A 气源压力: 0-6bar 环境湿度: <90% (25 C) 3、外形尺寸: 1000x700x1750mm (长X 宽X 高) 4、整机容量: < 1.5KVA

欠平衡钻井技术及应用

欠平衡钻井技术及应用 摘要：欠平衡钻井是国际上90年代初再次兴起的提高勘探开发效益的钻井新技术。近几年我国来在油、气田勘探开发方面已进行了大量技术研究和现场试验，并取得了显著的成果。欠平衡钻井的相关理论和技术研究已经成为钻井工作者的一个研究热点。 第1章欠平衡钻井相关理论 1.1 油气藏筛选理论 1.1.1 适合欠平衡钻井的油气藏 1、具有潜在井漏或钻井液侵害的油气藏 这些油气藏包括晶间渗透率大于1μm2的地层；具有大的宏观开放型裂缝的地层；具有大量连通孔洞的非均质碳酸盐地层；可以导致过平衡压力大于6.9MPa的压力枯竭地层。过平衡钻井最坏的情况是高渗透性特点与严重的压力枯竭相结合。对于上面提到的这些油气藏来说，由于很难设计有效的过平衡钻井液体系，所以它们是欠平衡钻井的最佳选择对象。特别是在裂缝性或非均质碳酸盐油气藏，很难形成防止钻井液滤液和固相侵害地层的均质稳定滤饼，并且发生抽汲后，地层内的流体仍旧会不受约束的流入井眼。在这种情况下形成的滤饼，经常引起压差卡钻，最终导致毁灭性卡钻事故。在具有宏观渗透性特点的水平井中，由于重力引起的排泄，可能会发生井漏。 2、具有岩石-流体敏感性的地层 相当大的地层损害可能是由于不相溶水基滤液与地层粘土或其它活性材料的有害反应引起的。许多地层含有水活性粘土，如蒙脱石或混层活性粘土。这些粘土与非抑止性水基钻井液接触会发生膨胀，并严重影响采收率，而且在某些情况下，会影响近井眼区域固结。有些地层可能还含有悬浮粘土和细颗粒或可运移材料，如高岭石粘土，碎岩屑，焦沥青和无水石膏。这些问题中的许多情况可以通过欠平衡钻井技术或合理的采用油基或抑制性水基钻井液的过平衡钻井技术来解决。 3、具有液-液敏感性的地层 欠平衡钻井可以防止不相溶的钻井液滤液侵入地层，从而消除侵入滤液与地层盐水或原油发生有害反应。其中的一种有害反应是高粘水包油乳化剂钻井液被圈闭在近井眼区域。另外的有害反应包括：由于油基钻井液侵入油气藏原油引起脱沥，从而导致渗透率的降低；由于不相溶的水基钻井液滤液和地层盐水混合而导致地层胶合和固体物沉淀。正确的地质化学试验和相溶性试验可以消除大多数常规过平衡钻井过程中遇到的这种问题。然而，在特殊情况下，应首先采用欠平衡钻井来避免将具有潜在有害反应的材料引入地层。 4、具有潜在自吸能力的地层

万头猪养殖场的养殖污水处理工艺

1万头猪养殖场的粪便及污水处理工艺 一、工程简况 二、处理目标 养猪场的猪粪便质地较细，成分较复杂，含蛋白质、脂肪类、有机酸、纤维素、半纤维素以及无机盐。猪粪含氮素较多，碳氮比例较小(14：1)，一般容易被微生物分解，释放出可为作物吸收利用的养分，是一种良好的农家肥，是培肥改良土壤的优质有机肥资源。但大多数养猪场的粪便采用水冲粪的方式清理粪便，这就使得产生猪粪的同时会伴随大量污水的产生。因此需将其固液分离，粪渣可以进行堆肥，制成有机肥，污水经厌氧处理使其达到排放规范直接排放并可产生利用沼气这一能源。 1头猪每日产生粪2kg（以含水率80%计）、尿3kg（参考HJ497的规定，以实际产生量为准），根据养猪场中实际成猪与猪仔比例，则一万头猪按每日产生粪12t、尿18t计。采用水冲粪的方式清理猪粪便，参照GB18596，一头猪每天产生的粪便需要的冲洗水，则一万吨每日需180t的水，则1万头猪每日产生粪便经固液分离后可产生198t的污水。 ）猪粪便经固液分离后污水中的污染物浓度及pH值如下：化学需氧量（COD cr 为6500mg/L,氨氮（NH3-N）为590 mg/L，总氮（TN）为805 mg/L，总磷（TP） ）为127 mg/L，pH为。而经厦门绿标的技术处理后可将其降低至：化学需氧量（COD cr 为400mg/L,氨氮（NH3-N）为80 mg/L，总氮（TN）为120mg/L，总磷（TP）为8mg/L，pH为，参考规范《畜禽养殖业污染物排放规范》（GB18696-2001）。 三、成分分析及污染 1、养猪场废水特点 养猪场废水主要包括猪尿、部分猪粪、猪舍冲洗水和厂区卫生设备、公楼排放的污水，该类废水具有以下特点： 1）水量大、几种、水利冲击负荷强； 2）有机质浓度高、氨氮含量高，COD一般在6000-7000mg/L； 3）废水可生化性好、水解、酸化快、沉淀性能好； 4）污水中常伴有消毒水、重金属、残留的兽药以及各种人畜共患病原体等污染。

流体欠平衡钻井压力控制

收稿日期:2000-03-13;修回日期:2000-08-04 作者简介:何卫滨(1967-),男,1991年毕业于石油高等函授(华东)矿机专业,现在大港油田钻采院钻井工程设计室从事钻井工程设计。电话:(022)25925321,25925320。 钻井工艺 流体欠平衡钻井压力控制 何卫滨 (大港油田集团公司钻采院钻井设计室,天津大港300280) 摘　要:对欠平衡钻井中的压力即欠压值的控制进行了研究和探讨,并对控制方法的理论依据进行了论述 。认为在影响欠平衡钻井的钻井液静液柱压力、环空压耗、欠压值、井口回压、地层压力中,地层压力是首先要搞清楚的最基础的压力,最好先求出地层压力而不必急于进行欠平衡钻进,因为一切欠平衡的压力计算都是建立在这个基础压力之上的;再根据地层压力确定合理的欠压值,确定所用的钻井液密度。以最优的钻井成本,能实现最容易和最安全的钻井施工来衡量欠压值选得是否合理。举例介绍应用方法。 关键词:欠平衡钻井;地层压力;欠压值;钻井液;控制 中图分类号:TE249 文献标识码:A 欠平衡钻井技术不仅能有效地保护好油气层,而且还能大幅度地提高机械钻速,缩短钻井周期,因此该项技术越来越多地被应用于油田的勘探和开发领域。欠平衡钻井技术与常规钻井技术的不同之处,主要是在于它是允许地层流体进入井筒内,并且有控制地将进入井筒内的地层流体引到地面上来,从而保证油气层不受钻井液的损害。 欠平衡钻井中井内压力情况 11常规钻井中钻进时井内压力情况 P m +P a =(1.5～5MPa )+P P +P a (1) 式中:P m —钻井液静液柱压力,MPa ; P P —地层压力,MPa ;P a —环空压耗,MPa 。 21常规钻井中静止时井内压力情况 P m =(1.5～5MPa )+P P (2) 由式(2)可看出,钻井液静液柱压力要比地层压力大115～5MPa ,有时考虑为维持井壁的稳定,钻井液的密度会更大,这就可能造成钻井液对产层的损害。 31欠平衡钻井中钻进时井内压力情况 ΔP 欠=P P -(P m +P a )(3)式中:ΔP 欠—欠压值,MPa ; 由于存在欠压值,所以在钻入产层后,地层流体就会进入井筒内,实现欠平衡钻井。 影响欠平衡钻井的压力 11钻井液静液柱压力(P m ) 钻井液静液柱压力与钻井液密度有关;该压力直接作用在地层上,直接影响欠压值的大小。但在地层流体进入环空后,由于环空为多相流体,环空的钻井液静液柱压力很难求出。21环空压耗(P a ) 环空压耗是由于钻井液的流动而产生的,与钻井液性能和钻井参数有很大的关系。该压力也是直接作用在地层上,其大小对欠压值有影响,尤其是在低压的地层中。一般情况下可近似地认为P a ≈1MPa ,当地层流体进入环空后,由于环空为多相流 体,使得P a 很难求出。31欠压值(ΔP 欠) 欠压值是由地层压力和钻井液静液柱压力以及环空压力所确定。其大小直接影响地层流体进入井筒内的量的多少,其值过大,易造成产层的速敏和井口设备载荷过大或失控,造成重大的钻井故事。根据大港油田的经验,一般将其确定在0.2～1MPa 之间,欠压值的大小因地层和油田的实际情况由设计 者定出。41井口回压(P 回) 当地层流体不断进入井筒内,环空的静液柱压力不断下降,欠压值也急剧升高,如果不在井口控制 ?7? 第24卷　第2期钻　采　工　艺

气相色谱的电子压力控制技术

气相色谱的电子压力控制技术 Electronic Pressure Control Technique in Gas Chroma tograph 郭登峰 摘要：在调节气相色谱仪器的诸多性能时,电子压力控制技术能精确控制载气流速。文章叙述了电子压力控制技术在气相色谱中应用的基本原理，并以农药样品分析为例介绍了它在进样和柱分离时的作用。 关键词：电子压力控制气相色谱环境监测 1、引言 高分辨率、高灵敏度、高速度的气相色谱（GC）应用于基体复杂的水、土壤和固体废弃物的监测分析时，通常采用常压程序升温。但由于随柱温上升载气黏度变大，柱流速下降，同时柱流失变大，基线上移，不利于后期的流出。最新的电子压力控制（EPC）系统能自动精确控制载气流速，从而调节仪器诸多性能，以适应环境监测标准分析方法的基本要求。 2、基本原理 EPC系统是由电子压力阀（比例控制阀）、压力传感器和讯号处理板构成的反馈回路。当压力传感器测得气路实际压力与设定值不符时，向讯号处理板输出电压。讯号处理板响应出新电压反馈给比例控制阀，由它调节阀孔开启面积，改变流量。相当高的反馈频率可获得非常平稳的压力实时控制。在用空心毛细管柱分离样品时，EPC系统以程序升温为条件，根据以下关系调节柱头压以提供恒定流量：

如果从GC键盘或化学工作站输入压力和流量参数（柱径、柱长和载气类型），则EPC系统可根据以下关系计算出温度T时的流量和平均线速度，从而进行线性、高次或指数型流量变化的程序控制： 式中， F—流量； μ—平均线速度； r—毛细柱内径； η—载气黏度； L—柱长 t M —死时间； T ref —常温（298.15K）； P ref —常压（101.325kPa）； P 1 —柱头压； P o —出口压。 当GC检测器出口是101.325kPa、气相色谱/质谱（GC/MS）出口是真空时，P o =0,远小于P 1 ， （1）、（2）、（3）式还可化简。此外，EPC系统还有恒压操作、压力编程和真空补偿等操作模式。如果配合填充进样口使用大口径（0.53mm）毛细柱时，可以发挥大体积进样减少样品分解和柱流失的优点。 1、具体作用

钻井液废水处理

钻井废水处理 1.混凝一二氧化氯催化氧化结合法处理钻井废水： 化学混凝法在水处理中广泛应用，其原理也为大家熟知，大多数人公认的有4种较为典型的机理:双电层压缩机理、电中和机理、吸附架桥机理及沉淀物网捕机理。通过混凝作用可以去除水中固体、胶态污染物质和固体、胶态物质吸附的污染物质，混凝对溶解于水中的污染物不能去除，这就决定了化学混凝对污染物的去除效率是有限的。 二氧化氯分子量为67. 46，易溶于水而不与水反应，在水中的溶解度随温度升高而降低，22℃时溶解度约为氯的5倍，达2. 9 个/ L。同时二氧化氯分子的电子结构虽是不饱和状态，在水中却不以聚合状态存在，这对C1O2在水中迅速扩散十分有利，其活性为氯的2. 5倍。根据反应的条件和还原剂的性质有其电极电位很高，根据反应的条件和还原剂的性质所变化。 并且二氧化氯与有机物反应以氧化反应为主能有效控制有机卤代物如二氯甲烷的生成，并能破坏其前驱物，可大大减少水体致癌突变物质的污染。 以混凝一二氧化氯催化氧化工艺为基础，结合现场情况，研制了一套钻井废水处理装置，处理量为5 m3/h，工艺如图所示： 2.生物治理技术 生物治理技术就是引进降解菌和营养物质，通过细菌的生长、繁殖和内呼吸使废钻井液中的污染物分解、矿化。一般利用生物液/固处理工艺(LST)、微生物絮凝剂、添加菌剂和营养物。微生物絮凝剂为微生物菌体或生物高分子物质，属于天然有机高分子絮凝剂，对人体无害，絮凝后残渣可被生物降解，对环境无害。与一般化学絮凝剂比较，不仅有絮凝作用，还有降解作用，同时对于油、色度去除明显。 3.混凝沉降与微电解氧化还原相结合的处理流程 由于油田废水和废弃钻井液的浸出液、破胶凝聚处理后的分离液及钻井污水的COD值非常高，常在104数量级，需经过混凝处理除去液体中的悬浮物和高

《安全环境-环保技术》之生物膜法处理水产养殖废水

生物膜法处理水产养殖废水 生物膜法主要有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化设备和生物硫化床等,这些技术因为其微生物的多样化,在水产养殖的封闭循环使用中得到广泛利用。 是与活性污泥法并列的一类好氧生物处理技术，是一种固定膜法，是土壤自净过程的人工化和强化；主要去除中溶解性的和胶体状的有机污染物。 生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为或载体。生物膜自向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。生物膜法具有以下特点：（1）对水量、水质、水温变动适应性强；（2）处理效果好并具良好硝化功能；（3）污泥量小（约为活性污泥法的3／4）且易于固液分离；（4）动力费用省。 生物膜法又称固定膜法，基本特征是： 在污水处理构筑物内设置微生物生长聚集的载体（一般称填料），在充氧的条件下，微生物在填料表面聚附着形成生物膜，经过充氧的污水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污

水得到净化。 微生物在填料表面聚附着形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一层薄薄的水层，水层中的有机物已经被生物膜氧化分解，故水层中的有机物浓度浓度比进水要低得多，当废水从生物膜表面流过时，有机物就会从运动着的废水中转移到附着在生物膜表面的水层中去，并进一步被生物膜所吸附，同时，空气中的氧也经过废水而进入生物膜水层并向内部转移。 生物膜上的微生物在有溶解氧的条件下对有机物进行分解和机体本身进行新陈代谢，因此产生的二氧化碳等无机物又沿着相反的方向，即从生物膜经过附着水层转移到流动的废水中或空气中去。这样一来，出水的有机物含量减少，废水得到了净化。 生物膜的形成过程：含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。生物膜的成熟：在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。

水产养殖废水处理综述

EM净化球处理水产养殖废水综述 摘要： 探索水产养殖对水域环境的影响，提出如何解决这些问题的设想。固定微生物技术已被广泛用于处理各种类型的废水。本研究采用EM生物活性液与SiO2 载体球相结合制成EM净化球来净化水产养殖废水。在不进行换水的条件下，鱼塘内水质能保持较好的状态，节约了水资源和电能，可产生了显著的经济效益和生态效益。 关键词：水产养殖、生物处理法、EM净化球 1. 引言 近年来集约化水产养殖在国内外迅速发展，我国更为迅猛，其养殖产量已占到世界养殖产量的2/3左右[1]。我国目前的水产养殖业正处在一个从传统高产放养模式向规模化养殖、质量效益转变的历史转型期，但由于我国水产养殖仍采用大引大排的方式，既极大的消耗了水资源，而且在水产养殖过程中投放的饲料残余和鱼、虾、蟹类排泄物形成的污染物对水体、池塘底泥等造成了污染，使得养殖水体日趋富营养化，对周边水域环境和生态环境造成了越来越大的危害。江苏省水产养殖业数据表明[2]，养殖塘全年换水量约为3万m3·ha-1，其中SS、COD、BOD5、TN和TP的净排放分别达到2280、999、145、101、4.95 kg·ha-1。养殖水域污染源以及由此而产生的富营养化主要来自养殖过程中的N、P等有机物的积累。一些缓流浅水草型湖泊的沿湖养殖区，在生活污水和渔业自身污染的共同作用下，由污染物所滋生的种类繁多的致病微生物已经对养殖业造成了严重的损害。近几年来发现并流行的暴发性鱼虾病害，不仅给水产养殖产业造成重大经济损失，而且通过食物链对人体的健康带来严重隐患。另外我国水产养殖以直接排污的池塘养殖为主，基础设施老化严重，自然生态系统中的食物链在养殖过程中频遭破坏，残饵、排泄物、死亡残体等大量有机物失去了被其它生物利用的机会，养殖水域生态功能退化，病害日趋严重[3]。如不对养殖废水进行生态处理和循环利用，那么以消耗自然资源（水资源）、污染环境为代价的水产养殖业，在今后生态文明

欠平衡钻井知识

一、什么是欠平衡钻井： 欠平衡钻井是指钻井过程中钻井液液柱压力低于地层孔隙压力，允许地层流体流入井眼、循环出并在地面得到有效控制的一种钻井方式。欠平衡钻井具有能提高硬地层的机械钻速，减少循环漏失和压差卡钻等优点，从而获得发展。推动欠平衡钻井技术的发展，其主要原因是减少和防止水平井钻井中钻井液对地层的损害。 早期的欠平衡钻井所采用的循环介质为空气，后来相继发展了用氮气、天然气、雾、泡沫或空气的轻质低密度钻井液的欠平衡钻井技术，主要用于钻低压地层。 随着欠平衡钻井技术进一步成熟及井控设备的发展（承受高压的旋转防喷器引入油田后），又发展了用液体钻井液（清水、盐水、油基、水基钻井液）对高压地层进行欠平衡钻井的技术，如Flow Drilling（国内译为边喷边钻）、钻井液帽钻井、不压井钻井等技术。 旋转钻井技术： 九十年代得以充分发展的欠平衡钻井技术是旋转钻井的发展和继续，是钻井工作者经过长期实践针对中、低压油藏所采用的科学对策。由于减少了压差，阻止了滤液和固相进入储集层，因而能够最大限度地去发现和保护中、低压油藏，以获取比常规过压钻井高得多的经济效益。另外，欠平衡钻井还可以克服液柱的压持效应，提高破岩效率，解放钻速，缩短建井周期，减少钻井液对储集层的浸泡时间，可以安全钻过严重水敏性地层及漏失层，避免大量钻井液漏失而降低了钻井成本。这些优点，使得美国和加拿大的欠平衡钻井数已经占其总钻井数目的1/3或更多，欠平衡钻井技术还刚刚起步，截止到去年底，大约有100多口井采用欠平衡施工，且相继成立了大港欠平衡钻井公司、四川欠平衡钻井公司和新疆欠平衡钻井公司。 二、欠平衡钻井的分类 欠平衡钻井技术经过几十年的发展，至目前，国外已经发展了空气钻井、氮气钻井、天然气钻井、雾化钻井、泡沫钻井、充气钻井液钻井、边喷边钻等多种欠平衡钻井技术。 空气欠平衡钻井技术，是指空气作为循环介质进行欠平衡钻井，是最早发展的一种欠平衡钻井技术。由于该技术是直接使用大气中的空气，所以可较大地节约钻井材料费用。 氮气钻井技术，在欠平衡钻井中，氮气能用作钻井液，或作为钻井液的一种组成成分。主要的优点胜过空气钻井，因氮气和烃气的混合物不易燃烧，这样，可消除井下着火的可能性。天然气钻井技术，在天然气钻井中，使用天然气如同使用氮气或使用空气一样，可用作欠平衡钻井的循环介质。在钻含油气地层时，使用天气然钻井或防止井下气体混合物着火。然而，不同于氮气或空气，天然气当它排放到大气中时，一定会形成一种易燃的混合物。这种固有的较高的地面着火的潜在危险。使用天然气的钻井方法与使用空气或氮气钻井有一些不同。雾化钻井技术，在空气钻井过程中，如出现少量的地层水流，通常作法是将空气钻井转变成雾化钻井。雾化钻井的具体作法是，在压缩的空气流未注入钻柱之前，向其注入少量的含有起泡剂的水。注入的这种液体与地层产出的水就会分散成不连续的（独立的）液滴的雾，这种雾流速度与气流速度相同。 泡沫钻井技术，泡沫可用作钻井的循环流体，泡沫流体为气液两相构成的乳化液，它具有静液柱压力低、漏失量小、携屑能力强、对油气层损害小等特点。适用于低压、易漏、水敏性地层、欠平衡泡沫钻井技术是目前国外应用较为广泛的一项钻井技术。 充气钻井液钻井技术，虽然充气钻井液很早就用于油气工业，但是，在50年代早期在美国犹他州的Emery县才第一次使用充气钻井液钻井。当时，是使用充气泥浆作为钻井液，主要用途是避免因使用泥浆钻井时的井漏，而不是特定用于欠平衡钻井，近年来，由于水平井钻井的迅速发展，为了避免水平钻井中的地层损害，在加拿大、美国及世界上其他地区，使用充气液体作为钻井液已被用于欠平衡钻井。充气钻井液的连续相通常为未稠化的液化，如水、盐水、柴油、或原油等，气相为氮气、空气或其它气体。充气钻井液一般不含有表面活

钻井新技术及发展方向分析

钻井新技术及发展方向分析 1 钻井技术新进展 1.1石油钻机 钻机是实现钻井目的最直接的装备,也直接关系到钻井技术进步。近年来,国外石油钻机能力不断增强,自动化配套进一步完善,使钻机具备更健康、安全、环保的功能,并朝着不断满足石油工程需要的方向发展。主要进展有: (1) 采用模块化结构设计,套装式井架,减少钻机的占地面积,提高钻机移运性能,降低搬家安装费用。 (2) 高性能的“机、电、液”一体化技术促进石油钻机的功能进一步完善。 (3) 采用套管和钻杆自动传送、自动排放、铁钻工和自动送钻等自动化工具,提高钻机的智能化水平,为提高劳动生产率创造条件。 1.2随钻测量技术 1.2.1随钻测量与随钻测井技术 21 世纪以来, 随钻测量(MWD) 和随钻测井(LWD) 技术处于强势发展之中,系列不断完善,其测量参数已逐步增加到近20种钻井工程和地层参数,仪器距离钻头越来越近。与前几年的技术相比,目前,近钻头传感器离钻头只有0.5～2 m 的距离,可靠性高,稳定性强,可更好地评价油、气、水层,实时提供决策信息,有助于避免井下复杂情况的发生,引导井眼沿着最佳轨迹穿过油气层。由于该技术的市场价值大,世界范

围内有几十家公司参与市场竞争,其中斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯3 家公司处于领先地位。 1.2.2电磁波传输式随钻测量技术 为适应气体钻井、泡沫钻井和控压钻井等新技术快速发展的需要,电磁波传输MWD(elect romagnetic MWD tool s ,EM MWD) 技术研究与应用已有很大进展,测量深度已经达到41420 km。 1.2.3随钻井底环空压力测量技术 为适应欠平衡钻井监测井筒与储层之间负压差的需要,哈里伯顿、斯伦贝谢和威德福等公司研制出了随钻井底环空压力测量仪（annular pressure measurement while drilling，APWD) ,在钻井过程中可以实时测量井底环空压力,通过MWD 或EMMWD 实时将数据传送到地面,指导欠平衡钻井作业。 1.2.4 随钻陀螺测试技术 美国科学钻井公司将航天精确陀螺定向仪封装在MWD 仪器中研制出随钻陀螺测试仪( gyro measurement-while-drilling ,gMWD) ,截至2007 年底,gMWD 已经在美国的多分支井中成功应用数百口井,特别是在需要精确定向或对接井中起到了关键作用。 1.2.5 井下随钻诊断系统 美国研究人员开发出了井下随钻诊系统(diagnostics-whiledrilling，DWD)包括井下温度、压力、钻头钻压、钻头扭矩、井斜方位和地层参数等各种参数测量仪器,高速实时数据传输系统及其相关的仪器,地面

(完整word版)海水养殖循环水处理工艺技术

海水养殖循环水处理工艺技术 一、概述 随着海水养殖技术水平的提高和市场需求的扩大，由此导致海洋生态环境问题逐渐引起人们的广泛关注。由于养殖海水体系中的初级生产者种类和数量远远不能满足高密度养殖生物的生长需要，养殖过程中需投放饵料和化学品，作为养殖生物生长的营养和消毒剂等。这样，若不对养殖废水加以处理直接排海，养殖废水中所含的剩余饵料、化学品残留物、以及富含氮、磷、有机质和毒性物质的养殖生物排泄物会加剧养殖邻近海域海水富营养化程度和水质污染，并引发有害赤潮等海洋生态环境问题。实际上，近年来，海水养殖废水排海总量已经超过陆源污水排放，这可能是导致有害赤潮频发、规模不断扩大的重要原因之一。由于海水盐度效应，以及养殖废水中污染物结构与常见陆源污水的差异，增加了养殖废水的处理难度。因此当前单纯针对海水工厂化养殖废水外排处理的专有技术较少。目前，主要采用常规的物理、化学和生化工艺处理养殖废水，目的在于降低养殖废水中化学耗氧量(cod)、悬浮物(ss)和氨氮等物质的浓度，然后循环利用。 二、海水中的污染物 1、海水中的固体污染物 海水中的固体污染物主要以悬浮状态、胶体状态和溶解状态的形态存在于水体中。悬浮状态的固体污染物通常称为悬浮物，是指杂质、泥沙类的无机物、动植物体腐败而产生的有机质和浮游生物。一般所指的固体污染物，主要是指固体悬浮物，它会造成水体外观恶化、混浊度升高，改变海水的颜色。 2、有机污染物

这里所指的有机污染物是指以碳水化合物、蛋白质、脂肪、氨基酸等形式存在的天然有机物质及某些其它可生物降解人工合成的有机物质。这些有机物质主要来自生活污水和一部分工业废水。有机污染物进入水体后，使水体中的物质组成发生了变化，破坏了原有的物质平衡状态，在溶解氧水平较高的情况下，排入水体的有机污染物质，通过物理、化学、物理化学和生物化学反应，而被分离和分解，使水体基本或完全恢复到原来的平衡状态。这称之为水的净化能力，如果排入到水体中的有机污染物质含量较高，大量消耗了水中的溶解氧，水也就失去了净化能力。这时有机污染物便转入厌氧腐败状态，产生H2s、甲烷气等还原性气体，使水中动植物大量死亡，而且可使水体变黑，发生恶臭，严重污染水域生 态环境。 3、油类污染物 油类污染物主要来自含油废水，当水体含油量达O．Olmg／L可使鱼肉带有一种特殊的油腻气味而不能食用。水体中的油量稍多时，在水面上形成一层油膜，使大气与水面隔绝，破坏了正常的充氧条件，导致水体缺氧；油膜还能附着于鱼鳃上，使鱼类窒息而死；当鱼类产卵期，在含有油类污染物废水中孵化的鱼苗，多数为畸形，生命力低下，易于死亡。 4、有毒污染物 废水中的有毒污染物主要指无机化学毒物、有机化学毒物和放射性物质。无机化学毒物主要指重金属及其化合物。大多数重金属离子及其化合物易于被水中悬浮颗粒所吸附，而沉淀于水底的沉积层中，长期污染水体。某些重金属及其化合物可在鱼类及水生生物体内沉积、富集并造成危害。 5、生物污染物