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工艺专业主任
世界深海矿产资源开发利用研究进展及前景? 深海矿产资源十分丰富,是人类开发利用的重要领域,随着深海矿产勘查、开发和利用技术的不断进步,人类利用深海矿产资源的能力不断提高,目前,载人深潜器潜入海底水深6500米,万米深潜器正在研究之中,人类彻底征服海洋的目标已经在一步一步地接近。但是开发利用深海矿产资源会对海洋环境产生影响,甚至是破坏,因此人类在研究开发利用深海矿产资源的同时,也加紧研究对海洋环境的影响及保护。 一、深海矿产资源丰富,深海矿产资源开发利用是世界一项长期战略 深海油气资源90年代以前认为200米水深为深海,现在通常认为水深500米为深水环境。由于深海勘探开发技术的迅速发展,深水区已经发现了近500亿桶油当量,一半以上是1995年以来发现的,其中有5个超巨型油气田。在深水中待发现的剩余储量的保守估计值为1000-1500亿桶油当量。 天然气水合物海底天然气水合物主要分布在洋底之下200一600米深度范围,这个范围就是海洋天然气水合物的稳定形成带。而且天然气水合物与周围沉积物一起形成一种封闭极好的天然气盖层,为大陆斜坡和陆缘区形成天然气藏提供了良好的聚集条件、根据国际天然气潜力委员会的初步统计,世界各大洋中天然气水合物的总量换算成 甲烷 气体约为1.8-2.1*1016m3,大约相当于全世界煤、石油和天然气等总储量的两倍以上。 多金属结核主要分布在水深3000一6000米的深海底。资源总量达3万亿吨,其中太平洋具有商业开采潜力的结核资源总量达700亿吨。含有70多种元素,其中镍、钴、铜、锰的总量分别高出陆上相应储量的几十倍到几千倍,具有很高的经济价值。 富钴结核产出在水深1000-3000米的海山上,富钴结完不仅呈水平到200倾角产在海底表面上,而且埋藏在钙质沉积层之下,最大厚度20多厘米,富含铅、铂等战略矿产,其中钴平均含量较陆地原生铀矿高几十倍,铂平均含量高于陆壳80倍。据不完全统计,太平洋西部火山构造隆起带上,富粘结壳矿床潜在资源量达10亿吨,铭金属含量达数百万吨。 海底多金属 硫化物 主要出现在2000多米水深的大洋中脊和断裂活动带,主要元素为铜、锌、铁、锰等,另外银、金、钴、镍、铂等也在一些地区达到工业品位。美国对加拉帕戈斯裂谷进行了多次调查,于1981年发现了一个大的富铜多金属矿区,约有2500万吨,铜的品位为10%,周边地区发现一些块状硫化物矿床。易采易造的特征表明海底热液硫化矿具有良好的开发前景。海底块状硫化物形成的速度非常快,美国加拉帕戈斯中脊的2500万吨的矿床,据推测只用100百年就形成了。 二、深海油气资源潜力巨大,勘查开发技术迅速发展,前景看好 海底石油天然气总储量为1000-2500亿吨,随着海洋石油钻探和开采技术及其装备的迅速发展,海洋勘查开发深度不断增加,海洋石油勘查开发成本不断降低,海洋石油产量不断增加。目前深海石油勘查已经达到2500米左右的深度作业,钻探深度达到1万多米;“智能完井”技术实现了实时数据的采集;钻探成本从1980年的平均每口井(平均3000米以上)530万美元降到1999年的100-120万美元。目前,世界石油产量中约30%来自海洋石油。 深水勘探技术进步迅速、勘查成果显著深海油气的钻探工作始于1965年,早期钻探深度大多限于水深600米以内,先后探明了一批具有相当储量规模的油、气田,包括墨西哥湾地区的布理文科尔、莱纳油田,加利福尼亚地区的派因特阿古洛、佩斯卡多油田,巴西坎波斯盆地的科维纳等油田,挪威的特罗尔的大型气田和**尔油田。一批油气田的发现表明了深海油气有巨大的资源前景。 80年代中期,深海油气开发几乎集中在200-600米的中深海区,主要是美国的墨西哥湾和加利福尼亚湾(400-450米)。美国在墨西哥湾海区水深200-400米的石油开采,据对Sohio公司的油田的估计,每日每桶生产能力的投资为15000美元,每桶的技术开采成本只需5美元,但是需要有不打瞎井、集中开采和快速开采的有利条件来保证。一般情况下,开采一个5000万桶石油的油田,每日每桶生产能力的投资估计达20000-25000美元。在更深的海区(400-600米,甚至800米),投资会更高,据对北海Conoco公司的油田测算,每日每桶生产能力的投资达30000美元。但是中深海区开发石油的成本和投资随环境的不同而变化很大。到80年代末期钻井水深已经突破2300米,海底完井工作水深接近500米。 90年代以来,深海钻探和开采深度进一步扩大,海底完井水深1991年达到752米,1997年达到1614米,1999年巴西在近海安装的采油树已经达到1853米。海底完井工作将很快突破2000米,目前,可用于2500米的半潜式钻井综合平台已经研制成功(见表1),这意味着大部分陆坡上可以进行油气的勘探开发。据预测,未来20年内将有工作水深4000-5000十的半潜式平台出现。埃克森美学公司2000年获得的墨西哥湾深水区块,水深从3000米到8000米。 世界海洋平均深度值约为3730米,水深0-200米仅占海洋总面积的7.49%,水深在6000米以上仅占海洋总面积的1.38%,90%以上的水深在200-6000米之间,大量海域面积等待人们开发,因此海洋勘查开发技术的发展是未来海洋油气资源勘查开发的关键。 一些国家鼓励深海油气勘查开发美国的深水油气勘探开发进展迅速,到1997年,水深1625米的门萨油气田开始投产。墨西哥湾水深大于300米的已经投产的油气田30个。美国减免深水权利金法案进一步刺激了墨西哥湾的勘探开发,使墨西哥湾成为石油公司关注的热点。 巴西把开发深海石油当作石油开发的重点,巴西国家石油公司不断刷新世界深海油气勘探开发的水深纪录,巴西石油公司利用三维地震技术陆续发现了大批深水油田,其中有4个是可采储量大于1亿吨的巨型油田,可采储量共达13.51亿吨。巴西已探明的石油储量从1978年的12亿桶提高到2000年底的178亿桶。到2000年底,巴西石油公司在海上有固定大型钻井平台13个,大型浮动钻井平台21个。巴西石油公司在深海石油开发技术上已经处于世界领先的地位,并利用深水开采技术到海外寻找市场。 法国海洋工业的长期目标是发展水深达3000米的海底勘探和生产油气能力,法国各石油公司的海洋石油勘探区分布于13个国家,总面积达230万平方公里。到1995年底,已经投资85亿法郎用于海底石油开采工程,开发深水开采工艺技术,提高油田采收率。法国海洋潜水技术公司的潜水作业占世界深潜作业量的30-50%,其中90%左右是海底矿产资源调查和深海油气层调查。 跨国公司竟争深海盆地,引发深海油气勘探开发热安哥拉是世界上最具有勘探前景的热点地区之一。埃克森美穿拥有11个区块的权益。并在1997-1999年期间的初探钻井中获得6个发现,勘探成功率为86%,水深都在1000-1400十之间。据估计,可采储量超过20亿桶油当量,而且该区块还有很大的勘探开发的潜力。2001年壳牌计划项安哥拉深水的超深水域石油项目投资数十亿美元。深水项目将成为壳牌勘探和生产的重点之一,壳牌在这样的区域进行油气勘探和开发具有技术优势。雪佛龙德士古在14区块有数个开发项目,安哥拉深水石油资源是雪佛龙德士古公司的重要增长点。尼日利亚深水区内,壳牌公司是最大的生产者,大陆石油公司是进行钻探的跨国公司之一,拥有200亿桶石油储量。雪佛龙将获得两个新的有前景的区块。 三、海底多金属资源的勘查、开采和冶炼技术进一步提高 海底多金属结核的最早发现于1868年,在俄国北冰洋喀拉海海区。1873年至1876年由英国环球探险队从海底采集到了含有锰和铁的黑色小球体,20多年后,美国探险队在东太平洋洋底也采到了这种结核。矿业界对这一潜在金属资源开始感兴趣在20世纪60年代中期。海底多金属资源的开发利用主要取决.于勘查、开采和冶炼技术的进步,经过几十年的研究,取得显著进展。 日本日本的深海矿产资源开发技术居世界领先地位,已经研制出具有高效率及高可靠性的流体掘式采矿实验系统,进行了锰结核基础性冶炼技术研究、有经济价值和有效率的冶炼技术开发,并将成熟技术封存。 日本的潜水技术是世界一流的,1981年建成的第一艘2000米级潜水器“深水2000号”是多功能大型载人潜水器,下潜深度2000米。1989年又建造了“深水6500”号载人潜水器,下潜深度达6500米,并装有声成像声响系统,即“观测声呐”,可获得三维立体图像。为了观测全球海洋,日本于1993年研制了11000米工作水深的深海无人潜水器,同年研制了智能机器人,可在海底进行各种海洋资源的勘探作业。 印度自1987年印度成为首批在海底多金属结核勘查先驱投资者,已经在金属冶炼积累了很多的经验,建立了2-3个先进的结核金属提炼试验厂,开发试验性采矿体系的核心已经建立。多金属结核等深海底矿产资源的勘探和开采技术的开发是印度国家海洋技术研究所的使命之一,包括海底测绘与资源估算技术、动力定位系统、遥控潜水器及水下通讯设备等。 英国研究深海锰结核和结壳的生成模式,研究深海锰结核、钴壳、硫化物或金属沉积采矿是英国矿业公司有兴趣的长期战略。英国在政治上和科学上介入这些资源的开发,不但能使深海采矿技术发展保持与世界同步,而且确保英国公司拥有最终开发这些资源的权利。英国深海采矿试验性开采系统由泵吸采矿式、连续链库或无人遥控 潜水式 组成,日产量可达1万吨。英国对红海多金属软泥的开发也进行了大量的调查研究。 法国法国研制成新型深海多金属采矿系统,可以从6000米的深海底高速采矿,然后按自控程序返回海面。 韩国1992年起加速深海矿产资源勘探、开采和加工技术工作。韩国政府制定了为期20年(1991-2010年)的深海底采矿战略计划,韩国已经完成对西太平洋C-C区的锰结核和锰结壳评价、几个航次的调查,采集1500个锰结核样品。 四、天然气水合物的研究进展显著,商业开发已经为期不远 几项重要的国际合作研究项目和世界主要国家的研究为天然气水合物研究进展做出巨大贡献:深海钻探计划/大洋钻探计划(DSDP/ODP)调查世界海洋天然气水合物的分布、阿拉斯加天然气水合物研究项目研究一个地区天然气水合物的可能成因模式、埋藏深度、厚度、区域分布及资源量等,为今后的进一步勘探开发作了大量前期工作;四国联合国际合作项目从深钻和浅层取样的成功,从不同角度研究海洋气水合物组成和成分、产出状况、在沉积物中的分布等一系列相关问题;三国麦肯齐天然气水合物研究项目实施钻探研究天然气水合物储层,评价原始天然气水合物的性质,评估电缆测井仪器表征水合物的能力,计算了钻井周围1平方公里范围内水合物中天然气储量。 美国2000年美国国会通过了“天然气水合物研究与开发法”,目的是支持研究更好地认识天然气水合物、含天然气水合物沉积物、全球天然气水合物储层与世界海洋及大气圈间的相互作用的特性,达到两个重要的能源供应目标,第一,为保证需要钻透上覆海洋天然水合物覆盖层的深水油气研发作业的安全;第二,到2015年,通过研究认识和技术实现商业开发国内天然气十合物矿床,保证天然气长期供应。 日本日本的天然气水合物研究在世界处于领先地位。2001年,日本完成了分别在加拿大北部马更些三角洲陆上钻探井和在日本近海水域深水钻探井的分析研究,分析结果使日本受到激励,计划在2002年从已探明的含气水合物气田中进行工业性试验开发。计划到2010年对其海域气水合物资源实施商业性开发。 加拿大加拿大在胡安一德富卡洋中脊斜坡区的工作引人注目,天然气水合物评价储量1800亿吨石油当量。在加拿大西北部永久冻土带钻探的麦肯齐河三角洲MallikZL-38井深1150米取得的37米岩心保留了天然气水合物层序互层的特征。 五、加强海洋环境研究,以应对深海资源开发所产生的影响 联合国要求深海多金属矿区的先驱投资者对其申请的海域进行环境研究。1989年,日本开始执行结核处理技术和海洋采矿环境影响的研究开发计划,并且积极从事环境研究。美国和日本有一个在太平洋开展环境研究的合作计划。德国深海环境保护局也在东南太平洋秘鲁海盆所申请的海域内开展环境研究。印度收集了包括大型底栖生物在内的环境资料。美国国家海洋局和大气管理局在70年代进行过深海采矿环境研究。 天然气水合物的开采利用对海底环境以及人类生存环境将会产生的影响方面的研究也在开展。天然气水合物在低温高压的条件下生成并存在,一旦条件改变,让天然气水合物逃逸到大气中去,将产生无法想象的灾难性后果,同时还会改变海底沉积物的物理性质,极大地降低沉积物的工程力学特性,出现大规模的海底滑坡,毁坏海底工程设施,引发海啸等。因此,各国在研究天然气水合物勘查开发利用的同时,也重视天然气水合物开采对海洋环境等的影响。查看更多 2个回答 . 4人已关注
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质量流量计计量系统在原油生产中的应用? 摘 要:为实现原油产量准确计量问题, 对来液纯油质量进行实时的自动化测量是根本方法, 质量流量计 精度高, 易用易维护, 使用寿命长, 能直接测量出原油产量, 再辅之以其 为基础的计算机实时监控及计量软件系统, 并利用网络资源, 还可实现远程实时对流量计进行监控。关键字:计量系统 工控机 零点漂移 1 计量现状、存在问题及解决方法 1.1 存在问题分析 (1)采油来液管线使用环形智能流量计进行计量。使用环形 智能流量计 实现原油产量的计量,定期对来液进行含水化验从而计算出原油量。 (2)在联合站含水率需人工进行化验。 (3)由于集输干线的输油的不规则性,采用人工化验的含水率进行原油的计量,精度无法保证。 (4)由于环形 智能流量计 精确度低,计量存在较大误差。 (5)对原油产量无法精确计量,不仅无法及时发现各单位生产中存在的问题,而且使产量考核出现较大偏差,不便于考核。 1.2 解决方法 为实现原油产量准确计量问题,对来液纯油质量进行实时的自动化测量是根本方法,质量流量计精度高,易用易维护,使用寿命长,能直接测量出原油产量,再辅之以其为基础的计算机实时监控及计量软件系统,并利用网络资源,还可实现远程实时对流量计进行监控。质量流量计实时测量出来液管线上的原油质量、原油体积和含水,温度等数据,通过现场显示仪表在计量岗上显示出来。现场显示仪表同时将相关数据信号传送到现场数据存储及远程传送设备(工控机)上。现场数据存储及远程传送设备将数据进行存储,以便进行历史查询,同时将数据通过网络传送到远程数据服务器上,通过服务器就可以进行远程监控和管理。 2 质量流量计计量系统原理及功能 2.1 CMF型质量流量计基本原理 利用科里奥利技术,当驱动电压加到传感器中的流量管上的“驱动线圈”时,产生的电磁力驱动振荡管振荡,流体通过传感器时,振荡管产生扭曲,在流量计的入口和出口产生一个相位差,该相位差与流过的流体质量流量成正比;流体瞬时密度由仪表同时自动测得,密度不同时,振动频率不同,流体密度与振荡管振荡频率的倒数的平方根成正比,精度为+0.0005g/cc,质量流量的测量精度为0.1%。除计量精度高外,由于采用金属管振动的原理进行测量,因此与 罗茨流量计 相比没有磨损件,使用寿命长,维护方便等优点。 2.2 质量流量计计量系统功能 2.2.1 数据采集显示 采集程序工作时是以一定的时间间隔(如60秒)对质量流量计进行数据采集,生成15分钟读数、15、30、60、120分钟的读差、以及班产量、日累计、月统计、年统计等数据,并保存在数据库中,为远程监控提供数据来源。 2.2.2 数据传输 传输程序是对采集端程序采集并保存在数据库中的数据以一定的时间间隔(如5分钟)进行访问,将数据库未传输数据检索出来,通过网络传输并保存到数据服务器端的数据库中,数据被传输到服务器端后,生成产量报表并保存15、30、60、120分钟的读差、以及班产量、日累计、月统计、年统计等数据。 2.2.3 数据查询 数据查询模块主要功能是通过网页发布或软件发布的形式将各类报表如各分矿产量报表、采油厂产量报表及产量对比报表等,提供给管理人员。 3 质量流量计计量系统应用效果分析 采用流量计计量系统后,主要能体现出以下优点。 3.1 该系统的应用能提高对各小队的计量精确度 LTD3020质量流量计算机与质量流量计配合工作,能够在线测量混合质量、混合体积、在线密度、在线温度、在线含水率、纯油质量、纯油体积等生产所需数据,能提供直接的质量和体积流量测量。 3.2 该系统能提高采油厂、采油矿领导对各管线计量变化的实时监控 流量计实时监控查询子系统,实现了对现场 测量仪表 的远程监控,无需亲临现场,即可在企业局域网上查看现场测量仪表运行情况。它充分利用现有网络的优势,实现了对各现场测量仪表由分散到集中、由孤立到联合的网络化管理,为采油厂领导及时掌握各油田的生产动态,组织生产提供准确的数据信息。 3.3 该系统的应用能减少因人为因素造成的误差,增加相应的产量 下面以该系统在临盘采油5队2006年7月中旬的应用为例: 采用计量系统能提高计量精度,将输差由原来的 15.03% 减少为 6.09%, 提高了8.94个百分点。 4 质量流量计系统运行过程的管理经验 在系统一年多的运行管理中,随之也暴露出一些问题。其中最重要的一点是缺乏合理有效、能对故障进行有效检测及处理的方法和措施,如何检测和处理流量计的故障,尤其是一般技术维护人员对一些简单的问题(较小的故障)不知从何处下手,怎么排除,这就需要我们缜密的分析问题,总结经验,以此应运于实际生产中。以下是在生产中总结的质量流量计系统检测及维护部分管理经验。 4.1 零点检查(零校准) 零点漂移是科氏力式质量流量计在实际运行中经常遇到的问题。造成零点漂移的因素很多,如传感器的安装应力、测量管的结构不对称、被测流体物理特性参数的变化等。 4.2 工作参数的检查 流量计在使用过程中,应经常注意所设置的工作参数是否发生了变化,所显示的流量、密度、温度值是否正常,如与实际情况有较大的出入,可按使用说明书中所叙述的方法重新进行零流量校准。若上述工作完成之后,仍感觉不正常,则应查看变送器内部设置的各工作参数是否正确。 4.3 定期全面检查维护 对于使用中的流量计,应定期地进行全面检查。从传感器地外观、安装牢固程度、工艺管线的振动、变送器和显示仪表的指示等方面着手逐项全面检查,发现问题应及时处理。 4.4 用于易结垢流体测量的维护 流量计测量易结垢(如结水垢、结蜡)流体时,应经常检查其运行情况。当发现流量计工作不正常或偏差较大时,应首先考虑传感器内有可能结垢,应将传感器拆下,采用吹扫或清洗液等适当方法进行处理。 4.5 定期标定 根据流量计应用场合的不同,并按标准体系要求进行定期标定。 4.6 保证该自控系统供电电压的稳定性,延长仪表及工控机的使用寿命,防止因供电不稳,影响了自控系统的正常工作情况 随着质量流量计在油品计量中的广泛应用,做好质量流量计的防护工作显得日趋重要。结合生产实践及现场情况分析故障原因,做好质量流量计的维护保养,提高质量流量计的测量精度、减小误差,对提高我站的计量管理水平具有重大意义。 查看更多 3个回答 . 4人已关注
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选煤技术介绍? 【知识】选煤技术介绍 化化网煤化工微信:coalchem 随着煤矿采煤机械化水平的提高,煤层地质条件的变化。原煤的质量越来越差, 煤炭 不经洗选加工,其质量就不能满足用户的要求。选煤是指应用物理、物理化学方法排除煤中的矿物 杂质 和有害元素,生产出不同质量、规格、适合使用部门不同需要的煤炭,为高效合理利用煤炭创造条件的过程。 选煤方法按其分选的介质不同,可分为干法选煤和湿法选煤。 选煤的重要作用 1、煤炭生产的重要组成部分 中国煤炭赋存的地质条件复杂,埋藏深,在机械化采煤的条件下原 煤矸石 含童高,灰分高,质量差(有的灰分高达60%)。煤炭经过洗选,可以提高质最,提高煤炭利用效率。采用经过洗选的煤炭,可以节约煤炭10%—15%,因此选煤是煤炭生产过程不可缺少的组成部分。国家政策规定:新建大中型煤矿必须建设配套的选煤厂;没有选煤厂的现有煤矿要限期建设配套选煤厂;煤矿改扩建,必须对选煤厂进行改扩建,使能力与之相匹配;小型煤矿可以在交通便利的地方集中建设选煤厂;集运站要建设相应的筛选厂或选煤厂。 2、节约运力,减少运输能耗 全国原煤平均含矸石量约18%—20%,选煤可以就地排除,减少无效运输:矸石还可以在矿区综合利用,或发电,或制造建筑材料,或用于井下充填、造地复垦,植树造林。 2010年,我国通过铁路运输煤炭19.98亿t,通过公路运煤约6亿吨,通过港口运煤约6.5亿吨,煤炭是最大的货物运量。铁路运煤平均距离约6OO km,综含能耗(折标煤)约5.3 t/(Mt.km)。海运、河运能耗与铁路相当,公路运输能耗分别是铁路运输的10.6—15.1倍。节约运输量,也相当于减少运煤的能耗。 3、选煤是清洁煤技术的基础 选煤可以排去煤中大部分灰分,40%-50%的硫分,减少煤炭用量,减少燃煤SO2、CO2和煤尘的排放,保护环境,减少酸雨和S02造成的经济损失。选煤是洁净煤技术的源头,技术成熟,是洁净煤技术的基础和首选手段。 4、优化煤炭产品、产业结构 许多矿区通过选煤实现煤炭开采一煤炭洗选一炼焦一煤化工一发电一建材(水泥制造)一铝材等产业,建设绿色生态工业园区,发展循环经济。延长产业链,发展循环经济,实现矿产资源的综合利用,提高经济效益和社会效益。 查看更多 1个回答 . 5人已关注
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简介
职业:无锡市圣马气体有限公司 - 工艺专业主任
学校:华中科技大学武昌分校  - 自动化
地区:广东省
个人简介:你永远是我的定格,而我只是你的过客。查看更多
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