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水平井相态转换酸分段酸化技术研究与应用

化学工程与装备 2012年第5期 72-74页

作者：聂斌周平赵文周江浩曾玮青海省花土沟镇青海油田采油三厂工艺室

随着油田水平井开发的日益增多,水平井酸化、压裂改造施工越来越多,在水平井储层改造方面主要存在漏失严重、层间距离较长、酸岩反映较快、不能达到均匀布酸等问题,造成近井地带及部分低压、高渗层段酸化破坏严重,层全面改造困难等问题... 详细信息

随着油田水平井开发的日益增多,水平井酸化、压裂改造施工越来越多,在水平井储层改造方面主要存在漏失严重、层间距离较长、酸岩反映较快、不能达到均匀布酸等问题,造成近井地带及部分低压、高渗层段酸化破坏严重,层全面改造困难等问题日益突出。水平井相态转换酸分层酸化技术在地层内实现相态转换,提高酸化施工效果,该工艺技术同时实现了一次施工,单层多级推进,重复酸化功能,以及多层均匀布酸,分层酸化的施工目的。为解决水平井储层改造寻找到新的途径。

关键词：水平井酸化相态转换现场应用

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张家界市雨雪相态转换预报着眼点研究

现代农业科技 2017年第6期 214-217页

作者：陈孟琼王林刘剑桥胡艳阳张海鸥湖南省张家界市气象局湖南张家界427000

利用常规天气图、NCEP再分析资料、鄂西站探空资料,对张家界市2014年3次低温雨雪冰冻过程的天气实况、天气背景、环境条件等进行了综合分析。通过分析研究出张家界市出现雨夹雪或纯雪的气温指标值,张家界站、慈利站气温≤2℃,桑植站气温... 详细信息

利用常规天气图、NCEP再分析资料、鄂西站探空资料,对张家界市2014年3次低温雨雪冰冻过程的天气实况、天气背景、环境条件等进行了综合分析。通过分析研究出张家界市出现雨夹雪或纯雪的气温指标值,张家界站、慈利站气温≤2℃,桑植站气温≤1℃。通过分析临近张家界的鄂西T-log P资料得知,降雪前中低层存在逆温层,降雪后在高空冷平流的影响下降温,其逆温减弱直至消失。逆温层的厚度、强度与降雪的强度和维持时间正相关。雨雪的大小,除了考虑水汽条件外,还要综合考虑动力抬升的强弱和降水持续时间的长短。对冬季雨雪相态转换研究可明确雨雪分界线及转换时间,为精细化预报预警提供技术支撑。

关键词：雨雪相态转换预报着眼点湖南张家界

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北京地区两次雨雪转换过程的相态模拟研究

高原气象 2019年第5期38卷 1027-1037页

作者：秦庆昌张琳娜于佳吴琳北京市气象台北京100089 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 中国气象局数值预报中心北京100081 怀柔区气象局北京101400

利用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting),对2015年11月2022日和2016年11月2021日北京地区两次雨雪转换过程进行数值模拟,根据模拟结果,结合探空等实况观测资料,分别对降水相态转换的机制进行了探讨,并比较分析了两次... 详细信息

利用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting),对2015年11月2022日和2016年11月2021日北京地区两次雨雪转换过程进行数值模拟,根据模拟结果,结合探空等实况观测资料,分别对降水相态转换的机制进行了探讨,并比较分析了两次过程云微物理特征的差异。研究表明:中尺度数值模式WRF较为准确地模拟出了两次雨雪过程的降水量级和落区;同样是雨转雨夹雪过程,但是两次过程云中雪晶粒子的含量和分布的层次是截然不同的,导致相态转换的微物理过程也不同。2015年的过程,雪晶通过与过冷云(雨)滴的粘连碰冻作用而不断增长导致观象台的相态由雨转为雨夹雪;而2016年的过程,雪晶主要依靠冰晶的凝华、撞冻及碰并等机制而不断增长导致观象台的相态由雨转为雨夹雪。在预报冬季降水相态时,不仅要关注各标准层的经验阈值温度,还要充分关注模式产品中与微物理有关的水成物分布的层次和浓度大小。

关键词： WRF模式数值模拟相态转换微物理过程

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山东冬半年回流降雪形势特征及相关降水相态

高原气象 2016年第2期35卷 520-527页

作者：郑丽娜杨成芳刘畅南京大学大气科学学院南京210093 山东省东营市气象局东营257091 山东省气象局济南253000

利用2000-2013年冬季回流形势36次降水个例的高空、地面观测资料及济南、青岛的降水资料,研究了山东回流形势的环流特征,并按中间暖层和低层冷层的厚度进行了分型。在分型的基础上,探讨了不同形势下温度、厚度的垂直变化特征,获得了不... 详细信息

利用2000-2013年冬季回流形势36次降水个例的高空、地面观测资料及济南、青岛的降水资料,研究了山东回流形势的环流特征,并按中间暖层和低层冷层的厚度进行了分型。在分型的基础上,探讨了不同形势下温度、厚度的垂直变化特征,获得了不同降水相态下的温度和厚度预报指标。结果表明：（1）回流形势可分为3种,即：回流Ⅰ型、回流Ⅱ型和浅回流型,其中浅回流型又可分为冷层薄浅回流与暖层薄浅回流。（2）直接降雪时,内陆地区各层的温度阈值为T_（850）≤-4℃,T_（925）≤-2℃,T_（1000）≤0℃或T地面≤1℃;但是沿海地区更要确保地面温度〈0℃。（3）无论内陆还是沿海,当T_（850）≤-3℃,T_（925）≤-1℃,T_（1000）≤0℃或T地面≤1℃时,要考虑降水相态由雨转为雨夹雪或雪;（4）直接降雪的厚度指标：回流Ⅰ型与回流Ⅱ型,冷层H_（850-1000）为127~130 dagpm,暖层H_（500-700）为252~256 dagpm;冷层薄浅回流,冷层H_（925-1000）为61~64 dagpm,暖层H_（500-850）为403~413 dagpm;暖层薄浅回流,冷层H_（700-1000）为279~284 dagpm,暖层H_（500-700）为250~260 dagpm。雨转雪时,回流Ⅰ型与回流Ⅱ型,冷层H_（850-1000）为127~130 dagpm,暖层H_（500-700）为255~264 dagpm,浅回流型雨转雪过程个例太少,厚度指标有待以后关注。

关键词：回流形势相态转换温度指标厚度阈值

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一次江淮气旋复杂降水相态特征及成因分析

气象科学 2016年第3期36卷 411-417页

作者：刘畅杨成芳宋嘉佳山东省气象台济南250031

本文应用常规探空资料、地面观测资料、欧洲中心细网格（0．25°×0．25°）数值预报初始场资料和NCEP／NCAR1°×1°再分析资料分析了山东一次江淮气旋降雪过程的复杂相态特征，并初步分析了成因。结论如下：（1）山东省2014年2月16-1... 详细信息

本文应用常规探空资料、地面观测资料、欧洲中心细网格（0．25°×0．25°）数值预报初始场资料和NCEP／NCAR1°×1°再分析资料分析了山东一次江淮气旋降雪过程的复杂相态特征，并初步分析了成因。结论如下：（1）山东省2014年2月16-17日的雨雪天气过程，降水相态多样性和相态转化复杂性是主要特点，表现为同一时刻雨、雪和雨夹雪三种相态共存，郯城站降水相态逆转（由雨夹雪转雨再转雪），鲁东南地区降雪同时鲁西南地区降雨的“东雪西雨”现象。（2）在系统发展不强的江淮气旋降雪过程中，鲁中山区相对高海拔地区夜间强烈的辐射降温和山脉迎风坡的动力抬升作用均会造成边界层温度的降低，后期对流层低层为东北风控制时，除鲁中山区外，其迎风坡东麓或东北麓（潍坊地区）出现固态降水可能性也较大，一般情况下，地面2m温度为1～2℃，1000hPa温度为0℃左右，925hPa温度为-3℃左右，可出现固液共存降水现象。（3）相态逆转现象的发生与江淮气旋发展阶段和气温日变化两个因素紧密相关。0℃层在925hPa上下的状态是一种临界状态，可产生雨夹雪或雨，但0℃层高度下降不是由雨转雪的充分条件，还需考察冷平流发展情况。（4）当江淮气旋生成地偏东（位于长江口附近），且发展不强烈时，山东若受其影响产生降水，后期上游如有新系统发展，可能与气旋共同影响山东，造成复杂相态的江淮气旋降雪过程。

关键词：江淮气旋复杂相态相态转换

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江淮气旋影响下的山东降雪过程相态特征

海洋气象学报 2019年第3期39卷 74-83页

作者：刘畅杨成芳郑丽娜山东省气象台山东济南250031 东营市气象台山东东营257091

利用常规的地面观测资料、高空探测资料、自动气象站1h间隔观测资料、NCEP/NCAR再分析资料(1°×1°,6h)和ERA5再分析资料(0.25°×0.25°,1h),针对1999—2013年山东省12例江淮气旋降雪过程,总结了降水形态类型及时空分布、相态转换等... 详细信息

利用常规的地面观测资料、高空探测资料、自动气象站1h间隔观测资料、NCEP/NCAR再分析资料(1°×1°,6h)和ERA5再分析资料(0.25°×0.25°,1h),针对1999—2013年山东省12例江淮气旋降雪过程,总结了降水形态类型及时空分布、相态转换等特征并讨论了降水相态“逆转”现象的物理机制。结果表明:1)江淮气旋降雪过程的降水形态种类多样,可出现雨、雪、雨夹雪、冰雹、冰粒、霰、米雪和雨凇,降水相态转换过程中,除了雨夹雪,冰粒也是一种过渡形态;2)冰雹、冰粒、霰、米雪和雨凇5种特殊降水形态最易出现在2月和3月,“雷打雪”现象亦多发于2月和3月;3)鲁东南和半岛南部地区以降雨为主,鲁西北地区多出现降雪,雷暴集中出现在鲁中的中西部和鲁南地区,尤其是鲁东南地区;4)江淮气旋降雪过程相态转换的基本形式为雨转雪,以有无明显雨雪分界线为依据,可分为“典型雨转雪”和“无明显雨雪转换”两类,二者的影响系统特点显著不同;5)范围较大的相态逆转现象易发区域在地面雨雪分界线附近,位于地面倒槽后部,走向与地面倒槽槽线走向一致。气旋生成前低层暖温度平流增强引起低层增温以及气温日变化导致的中午前后近地层浅薄增温均可引起相态逆转,上述两个因素均与地面倒槽的发展态势关系密切。

关键词：江淮气旋降水相态相态转换物理机制

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一次回流型降雪过程的成因和相态判据分析

气象科技 2019年第1期47卷 98-105页

作者：杨晓君张楠陈宏韩婷婷天津市气象台天津300074

利用常规高空和地面观测资料、天津铁塔和雷达资料、全球资料同化系统(GDAS)分析资料、雷达变分同化分析系统资料、EC和NCEP再分析资料对2016年11月20—21日天津初雪天气进行成因分析,结果表明:本次过程是在高空槽和回流冷空气共同作用... 详细信息

利用常规高空和地面观测资料、天津铁塔和雷达资料、全球资料同化系统(GDAS)分析资料、雷达变分同化分析系统资料、EC和NCEP再分析资料对2016年11月20—21日天津初雪天气进行成因分析,结果表明:本次过程是在高空槽和回流冷空气共同作用下产生的,主要水汽来源为对流层中低层槽前西南暖湿气流和回流东风,回流东风经渤海低空运行时吸收水汽由"干冷"变为"湿冷";动力条件主要来自回流冷垫的动力抬升作用,降水期间回流东风层厚度由1.5km增加至2km;锋面上的非地转次级环流可将回流东风水汽向上输送成为降水原料,同时可加强其上暖湿空气的垂直上升运动;高空云水粒子向云冰粒子的转换和边界层回流冷空气加强对本次雨雪相态转换是不可或缺的,回流冷空气北风分量风速和厚度陡增、800～950hPa出现均温层、云冰粒子陡增并向低空延伸、700～850hPa与850～1000hPa厚度的变化特征对雨雪相态的判别均有较好的指示作用。

关键词：回流降雪相态转换成因与机理

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液态CO2冻融煤体变形损伤特性实验研究

煤炭学报 2024年

作者：白刚王亚东苏俊周忠杰范超军陈军典辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁工程技术大学矿山热力灾害与防治教育部重点实验室辽宁工程技术大学矿业学院辽宁省物测勘查院有限责任公司

改善煤层透气性是提高煤层瓦斯高效抽采的常用方法，利用液态CO2为压裂介质冻融煤体是改善煤层透气性的方法之一。液态CO2通过对煤体造成变形损伤改变煤层透气性，深入研究液态CO2冻融煤体变形损伤特性，是揭示液态CO2致裂增透煤体强化... 详细信息

改善煤层透气性是提高煤层瓦斯高效抽采的常用方法，利用液态CO2为压裂介质冻融煤体是改善煤层透气性的方法之一。液态CO2通过对煤体造成变形损伤改变煤层透气性，深入研究液态CO2冻融煤体变形损伤特性，是揭示液态CO2致裂增透煤体强化瓦斯抽采机制的基础。采用物理实验方法，基于自主研发的液态CO2冻融煤体实验系统，开展液态CO2冻融条件下煤体变形损伤特性实验，监测冻融过程中煤样表面温度、应力、应变及罐体压力参数，分析液态CO2冻融对煤体应力、应变的影响规律及罐中CO2相态特征，探究液态CO2冻融过程中热应力、水-冰相变冻胀力及汽化膨胀力对煤体造成的变形损伤贡献程度，揭示液态CO2冻融的三重复合应力对煤体造成变形损伤的机制。研究结果表明：液态CO2冻融煤样体积应变呈现先下降后上升的“U”字型变化趋势，低温冻结阶段煤基质发生收缩变形，融化阶段煤基质收缩变形逐渐恢复，最终形成了不可恢复的变形，总体表现为煤基质收缩变形与应变恢复两个阶段。实验过程中CO2相态呈现气态-液态（气-液共存）-气态的变化趋势，液态CO2冻融过程包括进液、冻结、缓慢卸压及室温融化4个阶段，对应煤样变形特征表现为冻缩变形、冻缩+冻胀+吸附膨胀变形、变形恢复及受热膨胀变形。非密封干燥煤样、密封干燥煤样及非密封饱水煤样的最小应变值绝对值分别为10056.636、11480.186及7881.893με，残余应变分别为270.191、154.869及2033.636με，胀缩率分别为2.686%、1.349%及25.801%。液态CO2冻融复合应力作用对煤样造成的总变形损伤量为2033.636με，热应力、汽化膨胀力及水-冰相变冻胀力分别造成的变形损伤量为154.869με、115.322με及1763.445με，分别占总变形损伤量的7.615%、5.671%与86.714%，水-冰相变冻胀力占据主导地位。随着煤样含水率增加，煤体最小应变值绝对值降低，残余应变增加，水冰相变冻胀力占比增加。研究结果从煤样变形的角度阐明了液态CO2冻融煤体变形损伤机理，丰富了液态CO2致裂增透煤体强化瓦斯抽采技术体系。

关键词：液态CO 冻融变形损伤 CO 相态转换复合应力

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一次江淮气旋复杂降水相态特征及成因分析

一次江淮气旋复杂降水相态特征及成因分析