海上试验（精选六篇）
海上试验 篇1
目前海参、鲍鱼的养殖方式主要有底播养殖、筏式养殖和网箱养殖等, 其中筏式养殖应用较多。近年来, 随着近海网箱的发展, 利用网箱进行单养海参和鲍鱼也陆续见相关报道, 因其养殖环境更接近自然水域, 水环境稳定, 溶氧充足, 不受赤潮、台风等灾害性天气影响, 较工厂化养殖成本低得多, 养殖成活率高。因此, 在筏式养殖鲍参基础上, 积极探索深海网箱养殖, 构建海参和鲍鱼高效生态增养殖技术体系, 实现浅海增养殖产业的高效持续发展, 这不仅可以改善海参鲍鱼的栖息环境, 减少对养殖水体自净的压力, 在提高单位的产出量的同时, 减小环境胁迫, 保护了水体环境, 这对于发展低碳经济也具有重要意义。
1 养殖条件
1.1 试验地点
位于海州湾海洋牧场中部人工鱼礁养殖区。该海域水温与盐度适中, 春秋两季水温在10~16℃, 夏季水温21~26.5℃, 冬季水温4~7℃;盐度全年在21~30之间变化。海域全年无缺氧现象, 表层海水含氧量呈过饱和状态, 底层含氧量饱和度达90%以上, 海域p H值一般均大于8.1, 海域大浪的频率较小, 海水透明度为6~8 m, 海域的潮差在2.2~4.0 m之间, 湾中大潮平均流速一般小于1 m/s, 流速和缓, 潮差适中。
1.2 试验设施
试验采用10只升降式抗风浪网箱。网箱框架采用高性能HDPE (高密度聚乙烯) 管材制作, 网箱主管直径250 mm, 网箱直径约为12.6 m, 周长40 m (见表1) 。外附8 mm孔径黑色聚乙烯无结网, 采用网箱笼式框架内置网衣技术, 可有效避免网衣破损。网内底层铺设海参附着基, 牡蛎壳填充。固泊系统为打桩 (选用的木桩直径20 cm左右) 。台风来临, 主浮管充水, 网箱20 min左右可下沉到10 m水深处。
1.3 苗种放养
1.3.1 苗种来源
2011年10月, 购进平均壳长为4~5 cm皱纹盘鲍和规格50 g/头的海参苗种进行升降式抗风浪网箱混养。
1.3.2 苗种运输
鲍鱼苗种运输采用干运法, 每个网袋装苗250粒, 置入泡沫保温箱中, 通过车和船运至底播区。海参苗种运输采用干运法, 用双层PVC袋盛装放入保温箱中, 每个保温箱内加适量的冰袋。
1.3.3 放养密度
在升降式网箱中, 鲍鱼与海参混养采用五水平和两个重复设计。即将10个网箱分为五组 (箱) , 每个处理设2个重复。放养密度如下, 鲍苗放养密度分别为2万粒/箱 (100粒/m2) 、4万粒/箱 (200粒/m2) 、6万粒/箱 (300粒/m2) 、8万粒/箱 (400粒/m2) , 10万粒/箱 (500粒/m2) 。海参每箱苗种投放量约200 kg/箱 (30头/m2) 。
1.4 养殖管理
1.4.1 饵料
饵料种类主要包括天然饲料和配合饲料, 以天然饲料为主。天然饲料主要鲜活海藻类, 包括海带、紫菜等。鲜活海藻类一定要新鲜、干净、无污染。在鲜活海藻类缺少季节, 投喂人工配合饲料。投喂量根据鲍鱼摄食情况调整, 海参以硅藻、有机物碎屑为食, 所以不需要额外投喂。
1.4.2 病害防治
病害防治应坚持“以防为主”的原则。定期检查观察鲍鱼、海参分布情况, 对养殖箱进行清理, 以清除牡蛎、藤壶等敌害生物。发现个别死亡个体及时捞出, 并集中移至陆上处理, 不乱扔到养殖区中, 避免造成交叉感染。
1.4.3 清洗
夏季网衣会有许多海洋生物和藻类附着, 影响水体交换。用水枪去除效果较好, 每1个月左右进行1次网衣清洗。
2 结果
经过近1年的养殖, 鲍鱼成活率为90.3%, 平均体重70.83 g, 绝大多数个体壳长超过8 cm (见表2) 。在每个网箱海参放养量相同情况下, 各密度间鲍鱼的重量和成活率均存在差别。在2万粒/箱的鲍鱼的各项生长指标在5组中最大, 其平均体重为81.63 g, 增重率达到365.1%, 平均成活率为91.6%。随着密度增加, 鲍鱼平均体重也逐渐降低, 最小平均体重是鲍鱼密度10万粒/箱组, 为62.17 g, 与2万粒/箱组的平均体重相差19.49 g。鲍鱼的成活率和增重率整体上呈密度增加而降低趋势, 但在鲍鱼密度为6万粒/箱时以上两个指标略有恢复, 此组鲍鱼的成活率为94.6%, 增重率为357.3%。这表明:网箱存在合适的养殖容量, 超过一定养殖密度, 鲍鱼的成活率和生长速度都受到影响;另一方面, 混养海参可以促进鲍鱼的生长, 提高成活率。
海参的平均体重、增重率和成活率是随着网箱中的鲍鱼密度增加而降低 (表3) 。鲍密度为2万粒/箱时, 海参的平均体重为172.7g, 增重率为248.2%, 成活率为91.6%。鲍密度为10万粒/箱时, 海参的平均体重仅为116.3 g, 增重率为134.9%, 成活率为80.1%。这表明海参的生长和成活与鲍鱼的密度密切相关, 鲍鱼的放养密度对海参的生长影响明显, 密度过大会抑制海参的生长。
3 讨论
3.1 苗种的选择
苗种的规格质量和投苗时间是养殖成败的关键。网箱养殖苗种不宜太小, 鲍鱼苗种壳长应大于4 cm, 体形完整, 外形饱满, 无畸形, 活力强, 吸附力强。海参体表无损伤, 干净无黏液, 肉刺完整尖挺。为了收获时能达到上市规格和提高成活率, 购买大规格参苗进行养殖, 应选择规格20头/kg的苗种。
鲍鱼和海参混养过程中, 二者之间在生长时间连续性方面存在不统一。这就要求考虑海参“夏眠”和越冬问题。由于海参在水温超过25℃会出现“夏眠”, 所以混养投苗时机最好选择在秋季。
3.2 升降式网箱的应用
由于升降式网箱养殖一方面可以实现生态养殖, 从海洋环境保护方面来说, 不会像鱼类投饵养殖那样容易造成海域污染, 而从食品安全方面来说不会像合成饵料喂养那样可能引起养殖对象有害物质蓄积。另一方面, 可以克服10级以上的台风、涨潮落潮的影响, 可以通过调节沉浮箱在海水中的深度来改变温度的方法, 成功解决了海参生长对温度的要求。最后, 浅海养殖的海参品质要较池塘养殖的好, 价格也更高。
3.3 饵料选择
网箱养殖, 除了用海带、裙带菜、紫菜等鲜活饵料外, 同时投喂配合饵料。这是因为仅仅依靠以上藻类中的一种很难满足它们生长的营养需求。同时, 充分利用海水中夹杂着大量的底栖硅藻和紫菜养殖的下脚料作为鲍鱼、海参的饵料。
3.4 密度的影响
海上试验 篇2
摘 要：海上风电安装平台需要在船坞进行顶升试验，由于桩靴与坞底直接接触面积小，为了对桩靴本身和船坞坞底进行保护，拟在桩靴和坞底之间增加一个砂箱，以加大桩靴与坞底的受力面积，并通过有限元分析计算和砂箱模型试验来确认砂箱强度，同时确定了砂层厚度较小时钢围壁变形会更小且砂子不会从砂箱中溢流的问题。
关键词：风电 桩靴 坞底 砂箱
中图分类号：TG24 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（c）-0019-02
海上风电由于资源丰富、发电利用小时数高和不占用土地资源等多种优势，目前在国内正在大面积被开发利用[1]，各船企都在争相建造海上风电安装平台。该文论述的是国内某船厂目前正在建造的一艘自升式海上风电安装平台，为了将提升过程中遇到的问题在船坞内解决，需要在坞内完成初步的顶升试验。此平台共布置4条桩腿，空船重量约14 000 t，当在坞内进行顶升时单个桩靴下部的坞底承受压力约3 500 t。由于桩靴与坞底直接接触面积小，直接顶升坞底受力将达到108.5 t/m2，势必会对坞底和桩靴造成破坏（该船坞设计压力55 t/m2）。增加砂箱后的桩靴使坞底受力将减小到40 t/m2，根据受力情况进行了有限元分析的理论计算[2]，同时建造了1∶10的模型使用油压机进行试验，理论计算和试验结果都表明砂箱强度满足使用要求。
1 有限元分析
根据砂箱的结构图，围壁材料使用Q245普通钢，板厚10 mm，因为砂箱使用时直接放在坞底，因此对砂箱底面进行约束，并据此条件建立模型。根据前文描述，增大后的桩靴使坞底受力将减小到40 t/m2，即桩靴底部压强0.4 MPa。桩靴底部四周倾斜，船长方向倾斜10°，船宽方向倾斜12°。计算时取最大值12°，根据计算倾斜处的侧向力为2 580 kN。有限元分析时取砂层高度1.54 m，面1、3受力的面积为18.48 m2，面2、4受力的面积为22.48 m2，因此分别在4面围壁上施加压强载荷，计算结果如图1所示。砂箱围壁受力集中在围壁中心靠近底部的位置及4个角的靠上位置处，最大值在面1、3中心靠近底部的位置，应力为109 MPa，小于使用钢材的许用值235 MPa，安全系数为2.15，满足结构强度要求。
2 砂箱模型试验
根据该平台桩靴和砂箱的形状，设计建造了1∶10的模型，使用油压机进行模拟试验，以确定砂箱结构的强度满足使用要求。试验中模拟了不同压力、不同砂层高度等几种情况。砂箱模型，试验结果如图2所示。
（1）第一次试验，砂层厚度980 mm，试验压力根据未来桩靴对坞底造成的最大压力40 t/m2进行计算，即：
F=1 300 mm×1 040 mm×40 t/m2=54 t
试验中缓慢逐步增加压力至54 t，砂箱和砂子无明显变形，砂子中间有略微下陷。
（2）第二次试验，砂层厚度980 mm，试验压力最大值200 t，试验中缓慢逐步增加压力，当压力增到到160 t时，砂箱钢围壁出现明显鼓胀，试验压力增大到200 t时停止，砂子中间有明显下陷，砂子无明显变化，砂子四周上升约20 mm。
（3）第三次试验，砂层厚度540 mm，试验压力最大值270 t，试验中缓慢逐步增加压力，当压力增到到250 t时，砂箱钢围壁出现略微鼓胀，试验压力增大到270 t时停止，砂子中间有明显下陷，砂子无明显变化，砂子四周上升约30 mm。
3 结语
（1）试验表明砂层在上述试验状况下，在密实且有侧限的情况下承载力可提升较多，可满足荷载要求。
（2）因试验时砂箱内的砂子未做密实处理，特别是表层较松散，加载时初设沉降较大，周边砂上升现象明显，随着沉降量加大，砂密实度提高，砂承载力明显增大。建议实际施工砂箱内装砂时，尽量保证砂层密实，减少沉降，加载时应逐级加载，使砂密实。
（3）砂箱侧壁压力较大，砂箱设计时充分考虑侧壁刚度、变形量，减少因侧壁变形引起的砂层沉降；
（4）通过有限元理论分析计算和试验结果表明这种结构的砂箱可以满足此重量和桩靴面积的平台坞内提升站桩使用，同时也为其他自升式平台的不同大小的桩靴和不同重量的船舶提供了参考方案和试验方法。
参考文献
[1]郭宇星.我国海上风电的发展现状及对策建议[J].产业与科技论坛，2014（9）：15-16.
海上机动试验通信系统设计 篇3
关键词：海上,机动,通信
1系统总体方案设计
针对海上节点之间快速机动自组织组网、远距离覆盖、自适应干扰避让抑制等机动试验通信需求, 基于TD-LTE技术体制, 研制开发支持快速拓扑变化、远距离覆盖、低时延、适应复杂电磁环境的高速宽带自组网系统, 满足岸基与舰船通信、舰船编队间无线宽带组网通信需求, 构建岸—舰、舰—舰高速宽带无线信息传输网络, 实现海上机动试验通信。
1.1系统技术体制
海上机动试验通信系统协议在架构上划分为4个层次, 即物理层L1、链路层L2、网络层L3和业务承载层[1]。
物理层L1完成无线信号的调制解调、发送和接收等任务。该层采用基于LTE规范的OFDMA传输技术, 易于与高效调制和编码等先进技术结合, 提供符号、子载波二维的多用户信息承载平台;支持QPSK、16QAM和64QAM等各种调制方式与Turbo编码相结合, 具有较高的传输效率。
链路层L2完成媒体接入控制、数据传送、同步、纠错以及流量控制等。该层采用自组网互联技术, 在TD-LTE接入控制技术的基础上结合载波侦听多址接入/冲突避免 (CSMA/CA) 和时分多址接入 (TDMA) 方式完成通信设备节点的发现、无线链路的建立、拓扑的维护, 最终完成所有通信节点的互联接入。
网络层L3完成邻居发现、分组路由、网络互联功能, 邻居发现用于收集网络拓扑信息, 路由协议负责发现和维护源节点与目的节点的路由。该层充分考虑海上编队通信应用和业务传输需求、无线网络拓扑动态变化、链路复杂等特性, 采用基于权值的自适应跨层协同路由技术, 满足海上编队组网对路由的要求。
1.2系统总体架构
海上机动试验通信系统通过高速宽带无线传输链路实现岸基指挥中心与海上舰船、舰船与舰船之间的互联互通功能, 提供语音、图像、数据等各类业务服务。系统采用LTE宽带无线传输技术, 构建多跳中继、远距离、高速传输通道, 全面提升海上机动试验通信、应急指挥和勤务通信保障能力。系统主要包括岸基传输节点、舰载传输节点、便携传输节点和网管系统, 实现岸基—舰船、舰船—舰船间高速无线通道, 如图1所示。
岸基节点实现舰载节点在近海岸的远距离、高带宽无线接入, 舰载节点实现与岸基接入节点和其它舰船节点间的高速宽带无线传输, 采用动态路由、任意拓扑等方式实现舰船之间的自组网。便携节点可在覆盖范围内实现灵活部署和快速展开。同时, 系统提供网管功能, 采用SNMP协议对系统内的通信设备进行状态显示、配置、运行维护、故障告警与管理功能。
1.3应用模式
根据使用场景的不同, 系统可分为三种应用模式:岸基模式、编队模式和远距离模式。各模式可根据场景自动配置, 也可固定配置后通过软件指令切换。
在岸基模式下, 当舰载节点进入岸基节点覆盖范围后, 自动优先与岸基节点建立无线互联并构建岸-舰无线网络, 覆盖范围以外或远端边缘的舰载节点以先期进入岸基节点的舰载节点作为中继与岸基节点连接。舰载节点可在多个岸基节点间实现无缝切换。
在编队模式下, 舰载节点 (包括便携节点) 自动以任意拓扑结构构建海上机动自组织网络。可实现动态路由、动态对等、无中心分布的网络结构, 实现参训舰船之间的宽带链路传输。
在远距离模式下, 当节点间通信距离超过100公里 (满足视距条件) 时, 通过功率汇聚技术, 将发射功率集中到部分子载波上, 提升该部分子载波的功率密度, 从而实现相同发射功率条件下的更远距离通信。
2关键技术及解决方案
在海上编队通信中, 由于应用场景和组网结构复杂多样, 通信节点具有移动的随机性和突发性、业务传输的偶然性, 因此系统设计要求宽带网络连接能够根据无线链路、拓扑结构、传输路径、业务状况等进行动态调整。
为了满足高宽带、远距离、动态拓扑变化等宽带无线自组网的应用需求, 设计MAC协议时, 需要综合考虑网络节点为对等设备、网络拓扑结构动态变化、无线链路状态复杂且传输距离远、业务传输指标满足高带宽和低时延等因素。因此, 需要研制无中心节点下应对动态网络拓扑和业务流向变化的等无线资源分配和管理算法, 并针对电磁干扰采取规避技术。
2.1自组网互联接入技术
自组网互联接入技术是在TD-LTE接入控制技术的基础上结合CSMA/CA和TDMA方式完成通信设备节点的发现、无线链路的建立、网络拓扑的维护, 最终完成所有通信节点的互联接入。自组网互联接入技术在信道上分为协议控制信道和数据传输信道, 在时隙上分为协议控制时隙和数据传输时隙, 协议控制和数据传输使用信道和时隙时能够根据组网应用动态调整。采用的帧结构是CSMA和TDMA混合帧结构。
2.2自适应路由技术
系统需要结合海上编队应用的特殊性综合考虑路由协议开销、无线链路质量、网络拓扑结构动态调整和网际互联等方面, 对海上编队通信的路由协议进行全新设计。因此, 系统采用一种基于权值的自适应跨层协同路由技术。
基于权值的自适应跨层协同路由技术在传统网络协议栈上增加了跨层协同管理层, 该实体层从协议层获取实时网络或链路状态信息 (应用层的Qo S需求信息、传输层的端到端吞吐量和延时、网络层路由表承载信息、MAC层的节点吞吐量、物理层的剩余带宽/RSSI/SNR等) , 并将这些信息作为路由选择算法的判据, 协同处理网络层路由选择算法和协议。
海上编队系统采用基于OLSR协议实现基于权值的自适应跨层协同路由技术, 该协议选择算法将信号质量、频谱状态、物理层带宽、资源分配等加权值作为判据, 选择单位业务传输权值最小的路径作为最佳路由;当上述几个参数发生变化时, 重新进行协议交互和路由选择, 自动更新网络路由, 保障业务传输质量、系统吞吐量、端到端传输时延。
2.3窄带干扰规避技术
在电子对抗环境下, 考虑发射功率及作用距离等因素, 干扰信号往往采用窄带信号发送, 以达到尽可能大的干扰覆盖范围。针对此类窄带干扰, 系统通过感知侦测干扰频率范围, 然后重新排布无干扰的频谱资源[3], 有效避让恶意干扰 (海上编队模式时形成电子对抗) 或其它干扰 (近海岸模式时的民用干扰、海上编队模式时的系统同频干扰) , 从而可以在信息传输时避开干扰, 有效提高无线链路的传输可靠性。
如图2, 系统首先将整个频带资源分割为若干子频带, 然后根据干扰信号的强度和带宽, 确定被干扰子频带和可用子频带。通过频域的调度和滤波技术, 将可用子频带分配给各个用户, 从而规避已受到干扰的子频带。
通过采用频谱感知和窄带干扰规避等抗干扰技术, 系统具有识别并避让带内任意位置、信干比不大于-10d Bc的窄带干扰, 对于总累计带宽小于工作带宽60%的形式为单音、多音、多个窄带、电视信号, 也具有明显的抑制效果。
3结语
海上试验机动试验通信系统采用动态路由、动态对等、无中心、分布式网络结构, 支持远距离高速宽带无线传输和网络拓扑变化, 系统具备抗电磁干扰功能, 能实现无线链路建立以及流量控制, 具有较强的海上机动通信保障能力。
参考文献
[1]杜宏, 王海青.机动通信中信息传输质量保证方法[J].军事通信技术, 2014, 35 (1) :50-51
海上油田非均相在线驱先导试验 篇4
非均相组合调驱体系是由分散相(具有特定尺寸的黏弹性颗粒)和连续相(聚合物或其他助剂)组成的具有较强封堵能力和驱油性能的调驱体系[1,2,3,4,5]。与常规调剖颗粒相比，分散相具备更好的悬浮性和黏弹性，通过它在孔喉处不断“堆积—堵塞—压力升高—变形通过”，封堵大孔道，促使携带分散相的连续相转向，扩大波及，实现深部调剖与驱油(图1)。
相比陆地油田调驱工艺[6]，由于海上油田平台空间限制[7,8]，要求调驱设备尽量小型化、集成化、撬裝化，能够实现在线注入工艺。目前在线调驱工艺在华北油田[9]，胜利油田[10]现场应用已开展，在海上油田还没有应用。为此在BZ油田开展非均相组合在线调驱先导试验研究，解决常规调驱设备占地面积大，影响平台其他措施作业的问题。
1 室内实验
1.1 分散相筛选
分散相(黏弹性颗粒)为具有凝胶核、交联聚合物层和水化层的高分子，与水会发生膨胀，膨胀至最大体积后，由于其水化层溶解，颗粒尺寸稍微变小。将分散相1#、2#、3#样品与BZ油田注入水混合，放置油藏温度下观测溶液性能。由表1可知，分散相1#、2#、3#样品在BZ油田注入水中均不分层，悬浮性良好。根据“架桥”理论:0.46R<r≤R和BZ油田取芯测试结果:平均孔喉半径5.84～15.66μm，确定分散相膨胀后尺寸为5.4～31.3μm，选取样品2#为BZ油田非均相组合调驱体系分散相。
分散相浓度对非均相组合调驱体系黏弹性和变形恢复能力具有重要影响。使用1 500×10-6(ppm)聚合物溶液作为连续相，不同浓度分散相进行弹性模量测试(图2)。从图中可以看出，随着分散相浓度的增加，非均相组合调驱体系弹性增大，当分散相浓度为3 000×10-6(ppm)时，其弹性最大。
1.2 封堵性评价
实验条件:分别用40～60目，100～120目石英砂制作长度为30 cm，直径为3.8 cm的填砂管。用BZ油田现场注入水配制非均相组合调驱体系，分散相浓度为3 000×10-6(ppm)，连续相浓度为1 500×10-6(ppm)。在油藏温度下以1 m L/min速度注入水2.0 PV后，转注0.5 PV非均相组合调驱体系。静置7天后水驱注入2.0 PV(图3)。
从图中看出，注入非均相组合调驱体系后，高渗填砂管模型分流量由93%迅速下降至8%，低渗填砂管模型分流量由近7%上升至92%，体系封堵高渗层，启动低渗层效果明显，且这种分流量调整在后续水驱阶段持续有效。
1.3 调驱性能评价
实验条件:30 cm×4.5 cm×4.5 cm的三层非均质长方岩心，各层渗透率分别为:2 000、800、100m D;实验油黏度为80 m Pa·s(75℃);采用BZ油田现场注入水，注入速度为0.4 m L/min。实验采用3种方案，方案1中水驱至含水98%时，注入0.3 PV聚合物体系，转后续水驱至含水98%;方案2中水驱至含水98%时，注入0.3 PV二元复合体系，转后续水驱至含水98%;方案3中水驱至含水98%时，注入0.3 PV非均相组合调驱体系，转后续水驱至含水98%。实验中聚合物浓度均为1 500×10-6(ppm)，表面活性剂浓度为2 000×10-6(ppm)，分散相浓度为3 000×10-6(ppm)(表2)。
实验结果表明聚合物驱、二元复合驱和非均相组合调驱均能提高水驱采出程度。其中非均相组合调驱效果最好，在水驱基础上提高采收率20.04%，相对聚合物驱、二元复合驱分别提高3.38%和11.37%。岩心剖面(图4)显示聚合物驱、二元复合驱后，低渗层的剩余油饱和度较高。由于非均相组合调驱体系良好的调驱性能，使得驱替液进入到中、低渗层，提高中、低渗层的剩余油动用程度，所以其低渗层剩余油饱和度明显低于聚合物驱和二元复合驱。
2 工艺设计
在陆地油田在线调驱注入设备、注入工艺基础上，结合平台空间大小，研制海上油田非均相组合在线调驱注入设备(图5)。它集药剂注入泵、储罐于一体，占地面积仅为5 m[2]，为常规调驱设备的1/10。由于其占地面积小，轻便灵活，可放置在采油树所在的中下甲板边缘空闲区，不占用上层甲板位置，不影响平台其他措施作业的施工。
根据设备摆放位置、井口位置和平台管线分布，设计在线注入工艺流程(图6)。非均相组合调驱体系经高压计量泵计量后泵入注入井高压来水管线，与高压来水一起经静混器初步混合，再沿注水管线、入井管柱进一步充分混合进入注入目的层。
3 现场试验
3.1 试验井组筛选
在选取试验井组时，主要从油藏静态和动态两个方面考虑[11]。静态特征包括井组连通性、储层非均质性、流体性质和井网完善程度。动态特征包括边底水影响、注入水突进情况、井组含水率、井组采出程度和注入井压力上升情况。综合以上因素，选定E井组为BZ油田非均相组合在线调驱先导试验井组。
E井组包括六口受益井，主要生产层位为NmⅣ油组。由于E井组所处的沉积体系为多期河道交叉叠置，井间物性分布差异较大，储层非均质性强，导致井组注水矛盾突出，E井注水约半年后，受益井E31、D5井含水迅速上升。目前E31含水90%生产，D5含水98%关井。井组剩余可采储量为地质储量的46%，具有较大的挖潜潜力。根据实验结果和E井注水量，设计E井非均相组合在线调驱注入量为3×10[4]m[3]。
3.2 试验效果
压降曲线是判断调驱效果重要手段之一，图7为E井注入前后关井压降曲线。
从图7中可以看出，注入前后压降曲线变化明显:调驱前压降曲线较陡，说明注入井周围存在高渗条带;调驱后压降曲线变缓，表明高渗条带得到了有效封堵。
由于非均相组合在线调驱兼有“调”和“驱”的作用，可有效改善水驱流度比、扩大波及体积，因此可用霍尔曲线[12]进行评价。其原理是注入井注入不同的流体，在霍尔曲线图上反映出不同的直线段，用曲线分段回归求出各直线段的斜率，该斜率项体现了各注入时期渗流阻力变化，其变化幅度反映了组合调驱的有效性。从图8可以看出注入非均相组合体系后，E井霍尔曲线明显上移，视阻力系数为1.55，说明注入后，由于非均相组合调驱体系的调堵作用和粘度的增大，油层渗流阻力增加，反映了调驱的有效性。
E井组实施非均相组合在线调驱后，开发效果明显好转，井组产量递减、含水率上升的趋势得到了有效控制(图9)。各受益井日产油增加，最大增幅为11.5 m[3]/d，含水率降低，最大降幅为10.6%，截止2014年10月井组累计增油10 819 m[3]。
4 结论
(1)非均相组合在线调驱技术作为海上油田一种新的稳油控水技术，具有广阔的发展前景。
(2)室内实验结果表明，非均相组合调驱体系封堵高渗层，启动低渗层效果明显，较聚合物驱、复合驱具有更好的调驱性能。
(3)针对海上平台空间狭小的特点，研制海上油田在线调驱注入设备及注入工艺，在BZ油田应用成功，表明该工艺是可行的，值得推广。
(4)E井组先导试验效果表明，非均相组合在线调驱兼有“调”“驱”双重作用，可有效封堵水流优势通道，扩大驱替液波及体积，降低油井含水，提高产量。
参考文献
[1]陈晓彦.非均相驱油剂应用方法研究.石油钻采工艺,2009;31(5):85—88Chen Xiaoyan.Method study for application of heterogeneous oil displacement agent.Oil Drillin&Production Technology,2009;31(5):85—88
[2] 崔晓红.新型非均相复合驱油方法.石油学报,2011;32(1):122 —126Cui Xiaohong.A study on the heterogeneous combination flooding system.Acta Petrolei Sinca,2011;32(1):122—126
[3] 曹绪龙.非均相复合驱油体系设计与性能评价.石油学报(石油加工),2013;29(1):115—121Cao Xulong.Design and performance evaluation on the heterogeneous combination flooding system.Acta Petrolei Sinica(Petroleum Processing Section),2013;29(1):115—121
[4] 于龙,李亚军,宫厚健,等.支化预交联凝胶颗粒驱油机理可视化实验研究.断块油气田,2014;21(5):656—659Yu Long,Li Yajun,Gong Houjian,et al.Visualization experimental study on oil-displacement mechanism of B-PPG system.Fault-Block Oil&Gas Field,2014;21(5):656—659
[5] 朱洪庆,吴晓燕,吴雅丽.PPG非均相复合驱的研究进展及应用.天津科技,2012;(5):124—126Zhu Hongqing,Wu Xiaoyan,Wu Yali.Research progress and application of PPG heterogeneous flooding.Tianjin Science&Technology,2012;(5):124—126
[6] 郭杰,潘社卫,刘福梅,等.扶余油田扶西17-19区块调驱配注工艺设计与应用.钻采工艺,2012;35(1):35—37Guo Jie,Pan Shewei,Liu Fumei,et al.Design on mixing and injecting device of profile control system applied in Fuxi block no.17-19of Fuyu Oilfield.Drilling&Production Technology,2012;35(1):35 —37
[7] 刘敏,邹明华,吴华晓,等.海上油田聚合物驱平台配注工艺技术.中国海上油气,2010;22(4):259—261Liu Min,Zou Minghua,Wu Huaxiao,et al.Injection distribution technique on platform for offshore polymer flooding.China Offsh Ore Oil and Gas,2010;22(4):259—261
[8] 尤学刚,陈可钦,杜夏英,等.海上油田大型平台一体化工程实践与展望.石油规划设计,2013;24(4):9—12You Xuegang,Chen Keqin,Du Xiaying,et al.Large platform integration project in the offshore oilfield and prospect.Petroleum Planning&Engineering,2013;24(4):9—12
[9] 王秀平,王凤清,吴刚,等.在线混合调驱剂GFS-1及配套工艺研究.石油钻采工艺,2008;30(2):115—117Wang Xiuping,Wang Fengqing,Wu Gang,et al.Research on online mixing oil displacement and profile control agent GFS-1 and its matching technology.Oil Drilling&Production Technology,2008;30(2):115—117
[10] 徐鹏,王新华,刘欣.聚合物乳液在线调驱技术的研究.科学技术与工程,2014;14(6):143—146Xu Peng,Wang Xinhua,Liu Xin.Study of on-site profile control and oil displacement of polymer emulsion.Science Technology and Engineering,2014;14(6):143—146
[11] 廖新武,刘超,张运来.新型纳米微球调驱技术在海上稠油油田的应用.特种油气藏,2013;20(5):129—132Liao Xinwu,Liu Chao,Zhang Yunlai,et al.Application of microspheres profile control and flooding in offshore heavy oil reservoirs.Special Oil&Gas Reservoirs,2013;20(5):129—132
海上试验 篇5
潜孔钻机广泛应用于江河航道、沿海航道和港口码头建设等水下工程礁石的爆破孔钻凿。在航道钻机钻孔的施工过程中，需要钻孔定位、移动钻机、重复接卸钻杆和套管、驻车等，工序非常繁杂。由中南大学机电工程学院智能机械研究所、长江重庆航道工程局、湖南山河智能机械股份有限公司共同研究开发制造的SWDS165海上潜孔钻机应用于江河航道和沿海航道、码头建设等水下工程礁石的爆破孔钻凿。S W D S 1 6 5一体化液压潜孔钻机具有高效的高气压潜孔钻进系统，便于高精度、高效率的爆破孔钻凿。钻机行走、钻具回转和推进、钻架顶升和补偿都采用液压驱动。采用螺杆式空气压缩机输出的压缩空气为动力冲击凿岩和冲洗炮孔，使用气压范围为0.97～2.07MPa，钻具采用英格索兰DHD340高气压潜孔冲击器，钻凿孔径115～150mm，深度40m。计算机优化设计以及功率匹配与负载适应系统的开发与应用，实现了动力系统从动力—泵—负载的全局功率匹配，有效地降低了整机能耗，确保了整机的最佳性能与高可靠性。
2 钻机结构及工作原理
海上潜孔钻机的结构如图1所示。在机架上通过钻架支座安装有组合式钻架，组合式钻架上安装有副钻架，副钻架上安装有吊臂，在机架上安装有液压起重机和空压机、发动机泵组、柴油箱和液压油箱、司机室、撑杆、前平台和下平台，组合式钻架上设有推进马达、动力头、钻杆库、钻杆和卸杆器，组合式钻架与机架之间安装有举升油缸，在机架底部设有液压马达行走装置和自动液压驻车器，在钻爆船上设有与液压马达行走装置对应的轨道。在机架上安装有与套管对应的套管夹持器和套管夹持器补偿油缸。
钻机行走，钻具回转和推进，钻架举升、接卸钻杆、起重、下放套管等都采用液压驱动。钻爆船上两边各布置两条轨道，可安装多台钻机。钻机采用2～4套液压马达行走装置驱动在轨道上行走，便于方便准确地钻孔定位。采用举升油缸举升组合式钻架，举升油缸活塞杆伸出时可把组合式钻架由水平位置举升到垂直的工作位置，举升油缸活塞杆缩回时可把组合式钻架由垂直的工作位置放倒至水平位置，便于维护和转换工作场地。采用自动接卸钻杆的卸杆器和钻杆库，通过钻杆库油缸的偏摆和转位，可把钻杆送到钻孔的中心线位置上，通过推进马达的提升推进和动力头的正反转，可把多根钻杆连接起来。通过卸杆器，可把钻杆拧松，配合推进马达的提升推进和动力头的正反转可把钻杆卸下放入钻杆库中，大大降低操作人员的劳动强度，提高了工作效率。套管夹持器通过套管夹持器补偿油缸的伸长可迅速稳定可靠地下放套管，并可给套管施加一定的压力，使套管抵达钻孔作业岩面，不需要使用重锤冲击，提高作业效率和安全性。采用自动液压驻车器，行走时自动液压驻车器油缸伸出，卡轨器与轨道脱开，方便行走。工作时自动液压驻车器油缸缩回，卡轨器卡住轨道，可快速牢靠地固定钻机，降低操作人员的劳动强度，准确定位，提高工作效率，防止事故的发生。采用组合式钻架和液压起重机能根据需要调整液压起重机起重高度，在内河工作时受桥梁高度的限制，可拆下组合式钻架上的副钻架，降低液压起重机高度。在海上工作时，组合式钻架上可增加副钻架，加高起重高度，减少接卸钻杆和套管的次数，进一步提高工作效率。
1-吊臂;2-副钻架;3-推进马达;4-动力头;5-钻杆库;6-钻杆;7-钻架支座;8-司机室;9-卸杆器;10-套管抱夹;11-前平台;12-下平台;13-船;14-驻车器;15-行走装置;16-机架;17-空压机;18-卷扬机;19-撑杆;20-柴油箱;21-液压油箱;22-发动机泵组;
3 钻机钻孔试验
3.1 试验条件
地点：福建省泉州湾深水航道水域
水深：1 1 m
潮差：4 m
流速：3m/s
地质情况：普氏f11级花岗岩
钻机所在船舶：长50m，型宽16m，吃水1.5m
钻孔深度：2 3 m
动力系统：75kW柴油机驱动力士乐双联柱塞油泵
空压机：寿力780RH
3.2 试验过程
卸杆器处距离水面5m，水深11m，钻杆库内有2根8m钻杆，回转动力头处过渡接头下首先安装了1根4m和1根2 m长的钻杆，然后连接1 m长的冲击器。从钻杆库上自动接上第1根8m钻杆，动力头下降到卸杆器处，钻头未接触到岩面。继续从钻杆库上自动接上第2根8m钻杆，动力头下降1m后，钻头接触到岩面，供风电磁阀打开供气，冲击器进行冲击凿岩钻孔，从15∶20开始，10min钻进7m，工作正常。再使用钻机上的起重机从船的甲板上把第3根8m钻杆吊来连接好后，由于冲击器卡住，不能冲击钻孔，把连接好的3根8m钻杆卸到钻杆库中，更换一个旧冲击器。安装好后，再把钻杆都重新自动接好，第3根8m的钻杆从16∶29开始钻孔，钻孔速度比前一根稍慢了一点，至16∶43钻完。这时钻头已在水下26m，再使用钻机上的起重机从船的甲板上把第4根8m长的钻杆吊来连接好后进行钻孔，因为出厂时防卡钻的回转压力设定在14MPa，此时回转压力达到14MPa，防卡钻装置起作用，自动反复提升和推进，影响了钻孔速度，用时34min钻完第4根钻杆。出厂时防浪涌最大推进压力调整设定在6MPa，钻孔过程中，由于潮水涨落，船舶上下浮动，钻杆不时上升和下降，设计的防浪涌装置起作用，推进装置随着钻杆的上升和下降进行反转和正转，未出现钻杆顶弯的现象，防浪涌装置工作正常有效。钻机试验时，工作参数见表1。
试验总钻孔深度为2 3 m,花费时间58min,纯钻孔速度为0.397m/min。
3.3 试验结论
通过试验表明，钻机能适应海上航道水下钻孔时的作业工况和条件。通过试验需要完善以下几点。
1)钻机增加补偿移动式套管夹持装置，应对海水的涨潮和落潮，减少套管的接卸次数，提高工作效率。
2)钻机增加辅助卸钻杆装置，防止钻杆打滑而难以卸下，提高工作效率。
3)细牙螺纹套管接卸麻烦，改为粗牙螺纹套管接卸方便些。
4)司机看不到二层平台处水面工作情况，需增加摄像头和显示屏，解决视线不好的问题。
4 结语
通过现场的施工验收，长江重庆航道工程局委托湖南山河智能机械股份有限公司改造设计制作的船用液压潜孔钻机操作简单，性能可靠，有效地减少了钻机钻孔的辅助作业时间，降低操作人员的劳动强度，提高工作效率和施工的安全性。
摘要：简要介绍了SWDS165海上潜孔钻机的技术参数、结构及工作原理。通过试验研究,该钻机能适应海上航道水下钻孔时的作业工况和条件,其试验结果对海上潜孔钻机的进一步优化,提供了依据。
多网融合在海上试验通信中的应用 篇6
一、多网融合技术的概念分析
所谓多网融合, 就是同时使用各种先进科技, 将管控、安全防范等子系统中的网络控制直接接入宽带网络中, 统一进行各子系统数据信息的处理与分析, 从而促使一体化集成的管理模式得以实现。就通信工程领域而言, 多网融合技术首先是指通信工程的各子系统对数据信息内容进行有效的融合及管理, 其次是融合接入子系统地址及插口, 两者均是统一整合及管理各子系统网络。两种形态必须有效结合, 才能使多网融合真正实现, 才能使其在海上试验通信中的应用取得较好的效果。
二、海上试验通信中多网融合应用的优势分析
1、提升功能。
多网融合技术的应用, 不仅实现一体化管理, 而且形成集中管理模式, 促使各子系统间的联动更加灵活, 转变传统管理控制的模式, 建成唯一的大型海上试验通信安防管理中心, 从而使管理更加便捷, 而且有利于资金的节约。多网融合结构的采用, 使安防管理中心位置的要求明显降低, 从而促使商业用地成本也有效降低。在当前通信技术发展迅猛的背景下, 多网融合的提升功能得到更好地展示。人们可将工程进度以及用户使用情况作为依据, 分阶段、有序地对智能化系统进行开发、建设与完善, 并且可以及时调整, 快速发现问题, 促使开发商压力减轻。建成的网络通信系统可为智能化系统的应用创造良好的条件, 基于此进行子系统的建立, 十分迅速和便捷, 避免以往提前建设的繁琐, 也正体现多网融合技术智能化提升功能的显著优势。
2、增值服务。
例如传统模式的网络技术, 建成多网融合技术子系统后, 特定功能已经能够实现, 从某方面而言已经和增值服务的概念存在明显的区别。然而相比于数字化系统, 多网融合技术衍生出的增值服务已经越来越多。在互联网技术发展迅猛的背景下, 各种新型功能、技术以及应用等得到有效的开发和利用, 促使多网融合技术的增值服务优势越来越显著。这些新应用为客户带来不少新鲜的、独特的体验, 不仅使用户不断增长的需求得到较好的满足, 也使通信工程多网融合技术的应用得到人们更广泛的认可。
3、经济性。
经济效益是各项工程建设应用均需考虑的因素, 即需要以最低的成本, 获取最高的经济效益。海上试验通信中多网融合技术的有效应用, 其带来的经济效益十分显著。首先, 多网融合技术采用集中管理模式, 在传输设备例如光纤的采购环节就已实现成本的节约。其次, 在网络铺设方面, 已经不同以往那般高度复杂, 其使工程建设物资成本降低。最后, 多网融合对安防管理中心位置的要求也比较宽松, 因此进行铺设时即可节约不少的商业用地费用。
三、海上试验通信中多网融合应用的缺点及防护措施
科学技术既有利, 也有弊, 虽然多网融合技术优势显著, 但其需要在电信宽带网络中接入, 因此其安全性难以保证。多网融合技术是通信工程各子系统融合集中管理运营模式, 任何环节问题的发生均可能导致系统无法运行, 这点已经引起整个领域的关注。主要表现在病毒可使系统运转异常、值班运营的无关程序可能影响系统的运行等。针对这些问题, 目前主要采用的技术有入侵检测、漏洞扫描以及防火墙技术等。这些技术经过研究与实践证明, 可取得较好的效果, 能够使病毒的入侵得到防护, 并且终端保护问题也可凭借NTM网络终端安全系统的使用得到解决。在设计方面, 转变传统封堵病毒方式, 提高病毒防护的主动性, 并且注重危险预测, 使安全隐患得以消除。NTM安全系统会对数据进行严格的检测, 确保进入系统的数据安全、可靠, 凭此促使多网融合技术的安全性得到更好的保障。
结语:
总之, 多网融合技术具有较多的优势, 包括效率高、可靠性强以及成本低等, 在海上试验通信中的应用效果显著, 并得到广泛的认可。目前, 该技术应用的优势及重要性越来越显著, 在海上试验通信中作用明显, 但是该技术也存在一定的缺陷, 例如其应用的安全性仍然需要提高, 需要有关科研及技术人员加强这方面技术的研发, 积极改进与完善, 促使该技术在海上试验通信中得到更好的应用, 从而使海上试验通信事业得到更大的发展。
摘要：近些年来, 计算机网络技术得到较大的发展, 与此同时, 这些技术在各行业的应用也更加广泛, 其中就包括海上试验通信。在信息网络技术中, 多网融合这一新型技术在海上试验通信方面的应用已经相对广泛, 并且也取得较好的应用效果。本文结合相关资料, 对海上试验通信中多网融合技术应用优势进行分析, 并且指出该项技术应用的缺点, 提出针对性的措施, 以供参考。
关键词：多网融合,通信工程,应用
参考文献
[1]毛丕玉.浅析多网融合在通信工程中的应用[J].科学中国人, 2015, 11:35.
[2]王大勇.关于多网融合在通信工程中的应用[A].OFweek光电新闻网.OFweek宽带通信与物联网前沿技术研讨会论文集[C].OFweek光电新闻网:, 2013:1.