国外地下水封岩洞石油库的建设与发展

概述了国外地下水封岩洞石油库60余年的建设与发展过程,介绍了亚洲、非洲和欧洲大型地下水封岩洞石油库的建设计划,并将地下水封岩洞储油库与地上储油库进行了比对,结果表明,水封岩洞储油库在安全、储存容量、经济性和环保等方面更优于地上储油罐.     

大型水封洞库水幕系统的连通性评价

大型水封洞库建设的成败在于水幕系统的建设,水幕系统用于改善储油洞室周围的水封条件,提高储油洞室的密封性。在水幕巷道挖掘完成后,需要通过试验检验水幕系统的水力联系,根据试验结果确定是否需要增设水幕孔数量,以确保洞库的水封效果。以某地下石油储备库水幕系统的建设为例,详细阐述水幕系统有效性试验的前期准备、试验步骤、数据采集与解译,给出了水幕系统连通性综合判定原则,通过比对有效性试验实测的孔隙水压力值和水封状态下的理论值,评价水幕系统的连通性,并提出水封效果的改善方法,可供业内同行借鉴。     

锦州大型地下水封洞库的控制系统设计北大核心

目前,国内缺乏大型地下水封洞库相关工程设计经验,基于国外类似工程工艺自动化方面的设计经验,从水封洞库的储运工艺出发,设计了锦州大型地下水封洞库自动化控制系统。该系统包括过程控制系统、安全仪表系统、地下水位监测系统、水幕监测系统、微震监测系统、液位计量监测系统。锦州大型地下水封洞库的过程控制系统和安全仪表系统是利用PLC等硬件和Epipeview组态软件开发的,实现了锦州大型地下水封洞库的原油进库、原油外输等生产运行的自动化,并可以实时监测洞库地上和地下设备设施的运行参数。该控制系统保障了库区安全、平稳、可靠运行,同时为中国今后大型地下水封洞库的自动化设计积累了经验。     

地下水封洞库工程技术发展与展望

目前，用于储存原油、成品油、液化石油气等介质的地下水封洞库工程陆续建设，工程发展呈现储存规模大型化、储存介质多样化的趋势。随着地下水封洞库设计与建造技术水平不断提高，地下水封洞库行业体系日趋完善。系统性总结了地下水封洞库技术的起源以及国内外发展历程，结合常压型与压力型洞库工程建设技术现状，阐述贯穿地下水封洞库工程建设全生命周期的设计、勘察、施工技术中的主要核心内容，并指出地下水封洞库工程技术发展面临的问题：行业标准体系有待完善，工程设计技术、勘察技术、施工装备与技术、工程建设技术均有待提升。基于地下水封洞库工程技术特点，在现有技术的完善、改进技术的推出、结合新业务应用领域特点的技术优化等方面提出了展望。研究成果从地下水封洞库工程全过程建造的角度提出关键技术，可为现有技术的完善与改进提供关注点，为不适宜与水接触的石油产品、低温液体及新型气体能源储存方式的发展提供借鉴。（图4，参20）     

砂岩韵律层理对地下水封洞库水封效果的影响

随着国家战略储备规模的不断扩大,中国块状结晶岩体的可选范围受到诸多因素限制,突破砂岩区地下水封洞库建设技术可以极大提高地下洞库选址适用范围。为探究在砂岩区建库的可行性,以西南某砂岩区建库选址为背景,利用FEFLOW软件建立水平层理、倾斜10°层理、倾斜50°层理3种工况对应的砂岩区地下水封洞库渗流场模型,并假定2~3条厚层泥岩,放大低渗透性泥岩层对于水封环境的破坏程度,模拟分析砂岩韵律层理对地下洞库水封效果的影响。结果表明:厚层泥岩对于倾斜50°层理工况的影响最小,对于水平层理工况的影响最大,而厚层泥岩已成为地下水环境中的隔水层,严重影响甚至破坏了水封环境。基于此,在模型中针对性设置水平水幕孔、垂直水幕或斜向水幕系统,模拟结果表明:水封效果得到明显改善。在实际工程中,可通过下移水平水幕系统、特定区域增设垂直水幕或斜向水幕系统等实现更好的水封效果。研究成果可为砂岩区地下储油洞库水封设计及选址提供理论参考。     

砂岩韵律层理对地下水封洞库水封效果的影响

随着国家战略储备规模的不断扩大,中国块状结晶岩体的可选范围受到诸多因素限制,突破砂岩区地下水封洞库建设技术可以极大提高地下洞库选址适用范围。为探究在砂岩区建库的可行性,以西南某砂岩区建库选址为背景,利用FEFLOW软件建立水平层理、倾斜10°层理、倾斜50°层理3种工况对应的砂岩区地下水封洞库渗流场模型,并假定2~3条厚层泥岩,放大低渗透性泥岩层对于水封环境的破坏程度,模拟分析砂岩韵律层理对地下洞库水封效果的影响。结果表明:厚层泥岩对于倾斜50°层理工况的影响最小,对于水平层理工况的影响最大,而厚层泥岩已成为地下水环境中的隔水层,严重影响甚至破坏了水封环境。基于此,在模型中针对性设置水平水幕孔、垂直水幕或斜向水幕系统,模拟结果表明:水封效果得到明显改善。在实际工程中,可通过下移水平水幕系统、特定区域增设垂直水幕或斜向水幕系统等实现更好的水封效果。研究成果可为砂岩区地下储油洞库水封设计及选址提供理论参考。     

地下水封石油洞库埋深优化方法

地下水封洞库作为近年来兴起的一种新型储油方式,其埋深的确定是工程需要重点考虑的问题,其直接影响工程质量、安全和造价.结合湛江地下水封石油洞库的工程实例,探讨了确定洞库埋深的一整套流程.首先根据水封条件和岩体质量对洞库顶面埋深进行初步确定,然后采用Flac3D计算软件对湛江地下水封石油洞库的库区进行分析,通过模型的建立和边界条件的利用,对全断面开挖的两组洞罐的围岩力学行为特征进行数值模拟研究,确定出较为合适的洞库埋深高程,最后从工程造价的角度对模拟埋深结果进行对比优化,从而确定出水封石油洞库的最优埋深.工程应用结果表明,该方法具有一定的实用性,可为今后其他类似工程提供参考.     

地下水封洞库的库址选择研究

地下水封洞库是近年来国内兴起的一种新的储油方式,选择合适的库址是该工程非常重要的环节。结合华南某地下水封洞库的选址工作,探讨了选择库址时需考虑的几个因素,并推荐了一种库址选择技术路线,对今后其它类似工程的选址具有一定的参考价值。     

大落差地下水封油库收发油作业的安全性

大落差地下水封油库进行收发油作业时,地面至洞库的立管易出现不满流及喷溅现象,油流对立管底部的冲击力较大.为此,需要在立管上安装节流板,进油立管安装节流板后,底部所受冲力仅为安装节流板前的20％～34％.基于能量守恒及节流板设计规范,建立了收发油工艺数学模型,计算确定了节流板的位置、厚度、孔数、单孔直径等参数.使用TLNET软件模拟地下水封油库停输再启动过程,分析了收发油管道的瞬态压力变化趋势,当启、停泵时间为2 min时,管道沿线最大瞬变压力低于1.9 MPa,小于管道设计承压,不会对油库的作业安全造成威胁.     

天然气的地下岩洞储存

介绍了非衬砌地下岩洞储库储存液化石油气(LPG)的方式,列举了国内LPG地下岩洞储库建设和运营的成功案例。概述了压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)的储存方式,着重介绍了在建造LNG地下岩洞储库方面失败和成功的经验教训,讨论了衬砌结构的组成和围岩冰环闭气系统的作用过程。结合2001年韩国大田第一座衬砌水封LNG地下岩洞试验库的建造和运营资料,介绍了这种先进储存方式的建造原理,分析了LNG地下岩洞储存与LPG地下岩洞储存的差异。     

地下水封洞库水位降深与涌水量的数值分析

在对工作区进行水文地质调查和水文实验的基础上,运用FEFLOW软件建立三维数值模型,计算出相关参数结果,运用ARCGIS软件进行空间分析,可以得到地下洞库在施工和运营过程中的水位变化、涌水量大小、水位降深漏斗大小和范围等数值,为地下水封洞库的建设提供依据,保证施工和运营过程中的安全性和经济性.以烟台某地下水封洞库为例,利用拟合模型,对施工期及运营期的涌水量以及相应水幕补水量进行模拟预测:施工期各阶段稳定涌水量为72.3～287.6 m3/d,水幕补水量为45.5～232.7 m3/d;运营期稳定涌水量为323.5 m3/d,水幕补水量稳定值约为254 m3/d.     

地下水封洞库施工期地下水监测系统与应用案例北大核心

为保证地下水封洞库优质建设和安全运营,结合水封洞库的储油原理和基本建设原则,通过分析国内某大型地下水封洞库工程的实践经验,提出了库址区地下水监测水文观测孔布置的基本原则。通过对水位出现明显异常波动的两个水文观测孔采取的应对措施和处理效果进行分析,得出水封洞库建设期局部地下水出现异常的必然性,并给出了相应的处理方案,可为今后类似工程提供借鉴。     

多相流地下水封液化石油洞库水幕系统的性能评价北大核心

为探讨复杂地质条件下地下水封洞库工程建设中水幕系统设置的必要性,以及严格的水幕效率试验、气密性试验的重要性,基于地质统计学原理进行研究区随机渗透率计算,建立考虑研究区渗透性强烈非均质条件的丙烷洞库二维剖面多相流,进行不同工况下油气储品泄漏的运移模拟。结果表明:丙烷在天然地下水水封条件下极易发生泄漏,其污染晕主要向洞室上方运移,长期泄漏会呈伞状遍布洞室上方整个含水层;水平水幕系统可以有效抑制污染晕向上运移,防止泄漏物进入低压环境后发生气化,将污染晕受限在一定空间范围内;垂直水幕系统对抑制污染晕的水平运移效果明显,对不同储品库产生的污染晕有明显的隔离作用;含贯穿裂隙的模型模拟结果表明开展严格的水幕效率试验及气密性试验,及时发现不饱和裂隙并采取措施,对保障水幕系统的有效运行至关重要。(图8,表2,参25)     

洞库大落差管水力计算

地下洞库储存油品自由卸油落差大,进洞库的落差管段中液流流动状态特殊,若设计不当可能引发落差管水锤振动、负压气蚀、气液混合等一系列负面问题.基于对大落差管的水力工况分析,应用能量方程进行洞库大落差管实例水力计算和分析论证,结果表明:落差管在空管投油的不稳定过程中,惯性水头起阻力作用,消耗了落差管中的剩余能量;在稳定生产过程中,适当减小管径、在落差管下端增设水平管、增加局部能量消耗部件,是增加能耗行之有效的处置技术.     

有限二氧化碳资源条件下的温室光气耦合优化调控模型

针对当前温室环境调控成本较高的问题,为了在满足作物生长需求的条件下降低调控成本,拟研究1种在有限二氧化碳(CO2)资源条件下的温室光气耦合优化调控模型.首先,以温度、CO2浓度、光照度作为输入,以净光合速率作为输出,构建基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的光合速率预测模型;然后,基于提出的光合速率预测模型,构建在有限CO2资源条件下温室CO2优化调控模型数据库,可根据用户输入的CO2资源总量,自动寻优获取最佳补气时间与单位补气量;最后,提出以光照度增长相对价值为评价指标的经济性相对最优的补光策略,在确定的补气时间段内进行补光,最终实现了有限CO2资源条件下的温室光气耦合优化调控,进一步提高了设施温室环境因子调控的精准度与智能化水平.     

家庭植物工厂环境因子调控系统设计

针对家庭植物工厂生产对环境条件的要求,开发了以空调与风机为执行设备的环境因子调控系统,设计了多因素模糊控制策略,实现了环境温度、CO_2浓度的综合调控。试验结果表明:系统运行状态下,环境温度控制偏差小于0.3℃,温度上升响应速度大于1.24℃/h;CO_2浓度调控偏差小于24 ppm,湿度上升响应速度大于52.4 ppm/h。所设计环境因子调控系统整体性能稳定可靠,能够满足家庭植物工厂生长所需环境要求。     

基于多目标PSO-ACO融合算法的无人艇路径规划

【目的】针对河蟹养殖过程中,水位变化以及无人艇路径规划算法收敛慢、精度低的问题,为提高算法适应性与寻优能力,提出一种多目标粒子群-蚁群融合的无人艇路径规划算法。【方法】首先,分析蟹塘环境及养殖规律等因素,建立静态水深栅格环境模型;其次,针对覆盖遍历式投饵存在局部点投喂不足及路径次优的问题,通过对惯性参数与学习因子的非线性调整,提出基于多目标的改进粒子群算法(Particle swarm optimization, PSO);然后,调整蚁群算法的初始信息素,并对蚁群算法的信息素挥发因子和启发期望函数自适应改进,提出自适应优化蚁群算法(Ant colony optimization, ACO);最后,为解决单一算法寻优不足,利用融合PSO-ACO算法,实现无人艇多目标全局路径规划。【结果】仿真结果表明：不同环境投饵策略下,PSO-ACO算法在对多目标路径寻优时,不仅环境适应性好,而且提高了寻优效率和精度,运行时间节省了32%,路径距离缩短了9.78%,迭代次数降低了62.88%,拐点数目减少了44.45%。【结论】所提出多目标点的路径规划算法适用于环境可变的蟹塘养殖,具有较好的应用价值。     

江淮地区设施园艺环境调控装备关键技术研究分析与展望

在介绍江淮地区环境特点和设施园艺建设重要性的基础上,分析了目前设施园艺调控的3大因素分别是温度、通风性和光照,总结环境调控装备关键技术,针对其中难点提出建议和对策。通过对设施园艺调控关键技术分析研究,进一步提高设施农业的建设水平,提高能源利用率,降低生产成本,促进现代农业发展。     

黄酮类物质的生物合成及对干旱胁迫响应的研究进展

通过阐述黄酮类物质生物合成、代谢调控以及参与干旱胁迫响应的研究进展,提出了从多组学层面联合分析逆境胁迫下基因转录以及转录调控过程,这将有助于深入理解植物对逆境胁迫响应的分子机制,从而为品种改良和产品开发提供理论参考。     

种子低温保存应答机制研究进展

从种子低温保存技术方法、影响因素、生理调控及应答策略、分子调控机制等方面综述了目前植物种子低温保存研究进展,并对种质资源低温保存技术的应用潜力进行展望,提出了植物种子低温保存的研究发展方向及建议,旨在加强植物种子安全合理保存.