风速对超临界-密相二氧化碳泄露扩散特性的影响

CO_2管道输送是碳捕集、利用与封存(carbcn capture, utilisation and storage, CCUS)技术中最为重要的一环,安全性是其重要指标,而CO_2泄露的高浓度窒息性,是其最重要的潜在威胁。以某油田CO_2管道输送工况为背景,对超临界-密相CO_2泄漏放空特性进行研究。通过模拟不同风速时CO_2管道泄露后的CO_2浓度变化与扩散距离,确定管线距沿线居民区应大于16.2 m,最终对管道建设及泄漏后的事故救援给予指导。     

油藏埋存CO_2泄漏机制及故障树分析

利用故障树分析法,结合油田CO_2驱和埋存示范区泄漏及环境监测结果,对油藏埋存CO_2发生泄漏的途径和泄漏机制进行分析,并对CO_2驱和埋存示范区进行环境监测。结果表明:对圈闭性很好的油藏,井的密封性失效(包括套管和井口设施损坏)、固井不完善及水泥环腐蚀是造成CO_2泄漏的主要原因;整体上,埋存于地下的CO_2没有发生大规模的泄漏,但在近井土壤中CO_2含量有增加的趋势,越靠近井口土壤中CO_2含量越大,表明CO_2通过井内套管柱或不完整水泥环发生了微量泄漏。故障树分析结果对CO_2埋存区的泄漏监测和预防具有指导意义。     

露天矿区植被受损监测与评估研究进展

 加强露天矿区植被受损监测与评估,可为矿区环境恢复和治理提供信息支撑。为总结露天矿区植被受损监测与评估的研究方法,将国内的相关研究分为基于遥感技术提取地表覆盖信息和分析受损植被的光谱特征、提取植被生理生化参数对矿区植被进行监测2 个阶段;将国外的相关研究分为从受损植被的微观、宏观、受损植被的光谱特征和计算植被指数入手进行矿区植被监测3 个阶段。在总结国内外研究方法的基础上,对矿区植被监测研究方面存在的问题、未来研究的工作思路进行了归纳和展望。     

红透山地区植被异常遥感信息提取及其找矿意义

为了解决遥感技术在高植被覆盖区的应用受到较大限制的问题,在充分考虑植被反射光谱特征及其在TM数据波段响应基础上,对TM5,TM4,TM2/TM3多光谱遥感数据进行主成分分析并拉伸处理.矿化区植被与背景区植被表现出明显的区别,矿化区植被呈暗红色,而背景区植被则表现为鲜艳的粉红色;对上述影像数据进行监督分类,结果表明该方法可以很好地突出由矿化蚀变导致的植被异常信息.该方法对东北高植被覆盖区遥感地质勘查具有一定的借鉴意义.     

深部咸水层CO2地质封存对地层压力环境的影响

针对深部咸水层CO_2地质封存过程中流体的运移和压力的传递现象,利用美国Frio地区的CO_2咸水层封存试验实测数据,建立二维多岩相结构模型,模拟分析CO_2地质封存中CO_2注入阶段岩石孔渗性能的变化特征、岩层压力增加的变化特征以及CO_2羽流的演化规律。结果表明,超临界CO_2在驱替咸水溶液的过程中形成类似漏斗状的扩散晕,蒸发作用产生的盐沉淀主要位于井附近的单气相区,随着盐沉淀的增加,井周围的渗透率降低、压力积聚;盖层渗透性提高避免了储层内部出现过大压力,但却增加了泄漏的可能性。     

高光谱遥感技术在高植被覆盖区域地质调查中的应用

<正>高光谱遥感技术凭借光谱的多维度和光谱探测范围优势,在地物的识别及区分方面较传统多光谱遥感技术有着更广泛的应用空间。本文利用HJ-1A超光谱成像仪(HSI)的数据源,配合地物光谱仪对目标地质体进行光谱采集,并选择在广东省雷州市西部的唐家镇一带基于高光谱遥感技术对石茆岭组、湛江组两类地层进行了划分工作。笔者通过对比已有地质调查结果发现,运用高光谱遥感技术在高植被覆盖区域对以上两类地层进行识别和划分是可行的,能够解决传统遥感技术无法在高植被覆盖区直接识别地质体这一问题。     

无人机航测遥感绿地监测分析

传统城市绿地监测多采用无线信息传送技术,其可靠性随着植被的变化大大折扣,基于卫星遥感影像技术进行绿地监测,其时效性及精度受到原始影像资料的影响也不高。通过无人机搭载多光谱传感器及可见光传感器获取高精度影像数据、提取绿地信息是城市绿地监测的有效手段,研究基于无人机航测遥感技术进行绿地监测的具体方法,为行业应用提供参考。     

CO2封存后地层岩石微观结构变化机理研究进展

CO_2地质封存不仅被认为是提高原油采收率的有效技术手段,更是降低大气中温室气体含量的重要策略,其长期埋存对地质完整性和安全性的影响是中外学者关注的焦点。地层岩石在围压及地下水作用下的软化、变形甚至破坏是石油工程、化学工程及岩土工程所面临的重要课题。搜集了中外学者在各领域内的相关实验及理论研究资料,从地层岩石的化学反应、岩石细观结构的变化、微裂缝的扩展、HMC(hydro-mechanical-chemical)耦合作用过程等方面综述了CO_2酸性流体对地层岩石影响。阐明了CO_2封存过程中地层岩石的微观溶蚀机理,进而从物理、化学角度着重分析了化学-应力耦合作用对岩石细观损伤结构的影响机制及破坏条件,最后根据目前的研究水平进一步提出需要研究的方向以及相应的建议,以便从初期的选址及后期的埋存安全性角度保证CO_2封存工程的顺利进行。     

地质封存中CO2泄漏的非稳态扩散数值模拟研究

针对碳捕集与封存技术中泄漏监测的难点,利用数值模拟方法研究了地质封存中CO2泄漏的非稳态扩散,以及不同的垂直风廓线形式、大气、地形等因素对非稳态扩散模拟结果的影响,探索了地质封存中CO2泄漏扩散的分布规律.研究结果表明:不同风廓线下CO2泄漏的扩散规律基本一致,仅在垂直方向上CO2的体积分数略有差异;大气层结不稳定程度越高,越有利于泄漏气体的扩散;风速越大,扩散达到稳定所需要的时间越短,稳定的CO2的体积分数越小;大气温度越高,同一高度上稳定的CO2体积分数越大,越有利于泄漏气体的垂直扩散;地表面粗糙度越大,越有利于垂直湍流波动的形成,当水平扩散减慢时,CO2达到稳定所需要的时间延长.     

神华鄂尔多斯CO2地质封存场地多井并注模拟初探

中国首个陆上咸水层CO_2地质封存示范项目的成功实施使得在鄂尔多斯盆地开展大规模CO_2地质封存成为可能.为探讨在鄂尔多斯盆地典型低渗砂岩储层中实施50万t以上CO_2年封存量的注入封存方案,基于神华CCS项目的场地储层结构和监测数据,采用储层多相流模拟软件TOUGH2-MP/ECO2N模拟了神华场地5点布井方案下进行50万t·a~(-1)的注入封存情景.分析了储层非均质性对模拟结果的可能影响.基于模拟结果的分析,认为在该场地实施多井注入方案时井间距应大于2 059m,为安全计,建议最少为3 000m.若实施100万t·a~(-1)的封存规模,初步估计需要采用10口井进行同时注入.     

超临界CO_2强化深层卤水开采的井群布设方法

超临界CO_2强化深层卤水开采可显著地提高卤水的开采效率,同时增强CO_2的封存安全也是一种实现卤水高效开发和减缓温室效应的双赢选择.本文通过数值模拟的方法对比研究了不同井群布设方法下超临界CO_2强化深层卤水开采的效果,得到的结论如下:无论是矩形井网法还是三角形井网法,超临界CO_2强化深层卤水开采的效果都是非常显著的.基于提出的4种布井方法,从卤水开采总量、卤水越流风险、CO_2注入总量、CO_2泄漏比和区域压力调控这几个方面对比分析:7B6C与9B4C相当、6B7C次之、4B9C效果略差,整体上集中式的三角形井网法略优于矩形井网法,但这两种布井方法没有明显的优势差别.因此,在实际的超临界CO_2强化卤水开采项目中,可根据现场地形和工程条件选择比较合适的布井方法.     

挥发性油藏酸气回注的最小混相压力与组分优化

高含H_2S和CO_2酸性气体的低渗透挥发性油藏在开发过程中,H_2S和CO_2会以溶解气的形式被采出,并占有较高的摩尔分数。分离器条件下的气态轻烃通过回注地层,在油藏压力高于最小混相压力(MMP)时达到混相驱动,一方面可以显著提高驱油效率,另一方面可以起到减缓压力衰竭的目的。H_2S和CO_2作为污染气体,分离和回收成本较高;而与烃气一同回注地层势必会对MMP产生影响。因此,需要研究酸性气体对溶解气回注MMP的影响规律并且合理地优化回注气组分。在对目标区块原油组分拟合重组的基础上,通过混合单元格法预测MMP,研究了溶解气主要组分的混相能力以及H_2S和CO_2对烃气驱MMP的影响规律,通过正交试验方法优化了注入气比例。结果表明:作为酸性杂质气体H_2S和CO_2具有较强的混相能力,可以降低注气MMP;最优注气形式为溶解气直接回注地层。     

遥感技术在生态省建设中的应用

遥感技术科技含量高,发展速度快,应用领域广,倍受世人瞩目.通过遥感技术在国土资源的规划与利用、环境资源的管理与保护、自然灾害的监测与预防和重大工程的决策与建设等领域应用,阐述遥感技术在生态省建设中的重大作用,展望遥感技术在整个国民经济建设乃至全球性课题中的应用.     

高分系列卫星影像特征及其在太湖生态环境监测中的应用

高分系列是国家高分辨率对地观测系统重大专项首批研制的卫星,标志着中国民用遥感卫星进入亚米级“高分时代”。为更好地拓展高分卫星数据在生态环境监测中的应用,笔者利用太湖北部地区GF-1和GF-2多光谱遥感影像,分析了高分影像的基本特征及其在生态环境监测中的应用情况。研究发现:①经大气校正后,同时间的GF-1和GF-2在多光谱影像的基本特征、主成分变换和相关性分析结果上具有较好的一致性,可用于联合观测,将对生态环境变化的监测产生积极的作用; ②通过对比分析原始波段、NDVI、NDWI、PCA等特征信息,GF系列卫星对观测区域的林地、水体和建设用地等特征地物具有较好的敏感性,但较低的光谱分辨率影响了其在蓝藻水华和陆域植被的精细化监测能力。     

深圳特区城市植被的固碳释氧效应

以深圳特区各种类型城市植被为研究对象,通过大尺度的样方调查,获得6种城市植被类型(郊野林、休闲绿地、道路绿地、居住区绿地、单位附属绿地和生产绿地)的植物组成比例,以占据各城市植被类型70%以上的63种优势植物作为基底数据,结合航片提取的各类型植被面积和PnET的气候模型,基于主要园林植物的光合作用参数,推算出特区各种类型城市植被月、年及单位面积固碳释氧量。结果表明,深圳特区城市植被固碳释氧效应的强度按季节排序为春季夏季秋季冬季。特区6种类型城市植被类型中,位于深圳特区外围的郊野林具有最大的年固碳释氧总量,深圳的道路系统绿地有最大的单位面积固碳释氧量,居住区和单位附属绿地的固碳释氧效应位居6种类型之末位。     

非下采样Contourlet变换耦合锐度制约的遥感图像融合

当前多数遥感图像融合算法主要是依靠比值法选取全色图像或多光谱图像中的其中一个高频子带作为高频融合系数,忽略了另一个高频系数所包含的信息,易导致融合图像出现模糊以及光谱失真等不足.对此,本文提出了基于非下采样Contourlet变换与锐度制约模型的遥感图像融合算法.通过亮度-色调-饱和度(IHS)变换,获取多光谱图像的I,H,S分量,利用非下采样Contourlet变换对多光谱图像的I分量以及全色图像进行多尺度精细分解,得到相应的低频子带与高频子带;利用像素点邻域的像素值之差构造锐度制约模型,完成低频子带的融合.考虑多光谱图像中I分量与全色图像的高频子带特征,构造高频子带融合模型,完成高频子带的融合;将融合后的高频子带与低频子带通过非下采样Contourlet逆变换,输出融合图像的亮度分量珔I,将珔I与H,S分量进行IHS逆变换,形成最终的融合图像.仿真实验显示,与当前遥感图像融合方法相比,所提方法的融合图像具有更高的视觉质量,可保留更多的光谱以及边缘等图像细节信息.     

雅鲁藏布江奴下水文站以上流域水文过程及其对气候变化的响应

以雅鲁藏布江奴下水文站以上流域为研究对象,针对缺资料流域的水文计算和预测问题,采用流域水文模型THREW,用地面气象观测、遥感植被覆盖和积雪面积等资料,基于断面水文监测数据对模型进行率定,应用CMIP5数据对径流演变进行预估。结果表明:对于雅鲁藏布江奴下水文站以上流域,THREW模型对1991—1995年率定期月径流模拟的纳什效率系数为0.75,对1996—2000年验证期月径流模拟的纳什效率系数为0.76;IPCC AR5所设置在CO2排放量最大的情况下,径流明显增加。     

云南山区NPP遥感监测研究中遥感图像预处理

 在国际上,区域植被第一性生产力(NPP)的监测和估算已成为遥感技术应用研究的重要方面.针对云南山区特点,利用遥感监测技术进行山区植被NPP的应用方法研究具有特殊意义.现就课题“遥感监测山区植被NPP的应用方法研究”中所进行的有关前期工作———遥感图像预处理的内容、工作平台、遥感图像与基础地理信息概况、遥感图像数据的试验样区切割提取,以及试验样区遥感数据多光谱信息的统计计算等进行操作整理与初步分析研究,对有关研究的深入进行获得初步的基础研究成果.