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煤层气国外研究现状

煤层气国外研究现状
煤层气国外研究现状

国外视煤层气为重要能源, 并把煤层气作为新的勘探目标。美国有较丰富的煤层气资源, 估计资源量为11.3*1012m3,占世界第三位,1977年2月, Amcoc公司首先在圣胡安盆地CeDARHill地区完钻第一口煤层气井, 90年代美国煤层气已逐渐形成一门新兴的能源工业.目前美国煤层气生产井有7000口以上, 预计到2000年煤层气产量可达8495*104m3/d 。美国煤层气勘探开发的成功很快引起的世界各国的重视与兴趣。加拿大把煤层气作为该国90年代的能源资源, 加紧开展评价和研究。英国也于1991年引进美国技术进行煤层气勘探开发。前苏联等国通过煤层资源的评价, 已肯定它是重要的第二动力资源

----------《煤层气开采技术与发展趋势》p24

全球的煤层气总资源量大约达260 万亿m 3。根据国际能源机构( IEA ) 的统计数据显示, 全球90%的煤层气资源量分布在12 个主要产煤国。按资源量从大到小依次是: 俄罗斯、乌克兰、加拿大、中国、澳大利亚、美国、德国、波兰、英国、哈萨克斯坦、印度和南非〔1〕。

------------<国外煤层气开发现状及对中国煤层气产业发展的思考>p46~p47

据美国国家石油委员会(NPC) 的报告,2006 年世界煤层气资源分布情况见表1。

表1 2006 年世界煤层气资源分布

根据美国能源部能源信息局(EIA)的报告,2007年全世界探明煤炭储量分布情况见表2。由表2 可见,世界煤炭探明储量合计9088.64×108t,其中亚太地区居第一位,欧洲和欧亚大陆地区居第二位,北美地区居第三位。

国煤层气勘探、开发、利用最为成功,居世界领先地位,加拿大和澳大利亚也初见成效[4]。

-----------<国外煤层气生产概况及对加速我国煤层气产业发展的思考>p26~p28

美国

以往为了保证煤矿开采的安全,美国的煤矿在采矿过程中都要向大气中持放大量甲烷气。据估计,在20世纪80年代初,从美国煤矿中排入大气的甲烷气量高达780*104m3/d。抽排瓦斯不仅严重污染大气,而且耗费很大财力、物力。努力变害为宝,是促使美国煤层气工业发展的重要原因。

目前,世界主要产煤国都十分重视开发煤层气。20世纪80年代初,美国开始试验应用常规油气井开采煤层气并获得突破性进展,使煤层气产量从1983年的8.07亿m3猛增至1995年的275亿m3,形成了煤层气产业, 标志着世界煤层气开发进入一个新阶段。

------------《煤层甲烷气勘探开发工艺技术进展》p1~p5 p11~p13

美国煤层气总资源量21 万亿m 3。是世界上煤层气商业化开发最成功的国家也是煤层气产量最高的国家。

全美含煤盆地大约有17个, 已有13个进行了资源评价。西部大盆地拥有美国煤层气资源的70% 以上。东部大盆地的煤层气主要分布在上石炭统宾夕法尼亚系的多层薄煤层中, 煤层稳定, 埋藏较浅, 以高挥发分烟煤为主, 煤层呈常压或低压状态, 煤层气含量和煤层渗透率均较高, 以黑勇士盆地为代表; 西部大盆地的煤层气主要分布在白垩系——早第三系煤层中, 煤层厚度较大, 但变化大, 煤阶较低, 埋深几百至三千米以上, 煤层气含量较高, 煤层渗透率高, 煤层压力从低压到超压, 以圣胡安盆地为代表。

------------<国外煤层气开发现状及对中国煤层气产业发展的思考>p46~p47

目前美国本土有23个州从事煤层气的勘探开发工作。因为美国煤层气可采储量的65%左右集中美国煤层气钻井数量最多的是怀俄明州和堪萨斯州。美国生产煤层气最多的是圣胡安盆地的科罗拉多州和新墨西哥州,这两个州2005 年煤层气探明储量是3404×108m3,生产煤层气292×108m3,约占美国2005 年煤层气产量的60%。美国煤层气产量居第二位的是粉河盆地的怀俄明州和蒙大拿州。2005 年怀俄明州的煤层气探明储量是692×108m3,生产煤层气95.5×108m3,约占美国2005 年煤层气产量的19%。

-----------<国外煤层气生产概况及对加速我国煤层气产业发展的思考>p26~p28

煤层气工业起源于美国,其发展历史实际上就是成藏理论与勘探开发技术进步不断推动煤层气产业发展的科技创新史。可以从技术发展角度把美国煤层气产业划分为4个阶段。

(1)理论认识指导煤层气试验开发阶段(1975—1980年)。通过实施全国煤层气资源调查和国家煤层气勘探开发计划,在理论与技术上都有重大突破,形成并完善了“解吸—扩散—渗流”理论和“排水—降压—采气”生产流程,使两个煤层气田(圣胡安和黑勇士盆地)投入试验开发[2]。

(2)成藏优势及井间干扰理论推动煤层气商业开发阶段(1981—1988年)。通过理论研

究和圣胡安盆地、黑勇士盆地的实践,得到了中阶煤生储能力优势与成藏优势理论和井间干扰理论,形成了井网排采大幅提高单井产能的理论及方法。完善了煤层气评价采用的煤级、含气量、渗透性、水动力条件、构造背景、沉积体系等六大基本指标,取得了煤层气产量的突破。于1980年形成煤层气商业性生产规模,1988年年产突破10*108m3大关。

(3)勘探开发实用技术应用阶段(1989—2003年)。该时期形成了不同盆地、不同地区不同的理论与开发技术,圣胡安盆地以裸眼洞穴法完井为主;黑勇士盆地、拉顿盆地等以套管完井加压裂为主;粉河盆地以钻井—洗井技术为主;阿巴拉契亚盆地采用羽状水平井技术。

(4)平稳发展阶段(2004年至今)。该阶段技术特点为:发展相对成熟,没有新的突破;勘探开发设备完善。煤层气产量保持平稳,在近5年均保持在(400~500)×108m3之间。

--------<煤层气勘探开发的理论与技术发展方向>p1~p2

为弥补常规天然气供应不足,美国着眼煤层气开发,上世纪80年代实现煤层气商业化生产,上世纪90年代煤层气产量占天然气总产量增长的60%。

美国在上世纪60年代就有煤层气等非常规天然气商业生产构想,70年代以后美国政府采取促进开发政策,致使煤层气开采快速发展。进入新世纪后,随国内天然气价格上升,非常规天然气开发的经济性得到相对改善,加上水压破碎技术等开发技术的进步,开发速度加快,产量持续增加。

上世纪90年代,新墨西哥州的产量是美国煤层气生产的火车头。进入新世纪后,科罗拉多州、怀俄明州的产量也增长显著。圣胡安煤田、拉顿煤田、保德里弗煤田、布来克沃里尔煤田和中阿巴拉契亚煤田的煤层气探明储量占美国的90%。跨越新墨西哥州和科罗拉多州的圣胡安煤田是美国最大的煤层气生产地区,开发生产成本低,效率高,2006 年煤层气产量占美国的2/3。

---------<世界煤层气开发蓬勃发展>p54~p56

美国是世界上煤层气开发比较成功的国家,其开采方式有两种:一种是在未开采煤田多采用地面钻孔法,即由地面向煤层中打垂直钻孔,并对钻孔实施完井处理,然后对煤层进行压裂等预处理后,通过钻孔抽出煤层气。这种方式系统简单,抽取的煤层气质量较高,混入气体较少;同时与煤矿的开采作业无关,二者基本上可完全独立运行。但工程投资大,且仅适于透气性能较好的煤层。另一种方式是在已开采矿区通过下列方法进行煤层气抽放:(1)采前通过地面向采空区打钻孔;(2)采空区打井,一般是在开采前从地面打井到煤层上方3m~5m 左右。当采煤工作面向钻孔推进时,煤层卸压而产生裂隙,由此造成围岩破碎形成采空区。煤层和周围地层中的煤层气通过裂隙进入采空区。在采空区井中通常需要保持真空以防止甲烷流入工作面。(3)水平钻孔,是指井下用以抽放未开采区或即将开采区中煤层气的钻孔,钻孔长度通常为122m~244m;(4)水平长钻孔,在井下采用定向钻孔技术向未开采煤层打长度超过30418m 的钻孔。

--------<提高煤层气采收率途径的探讨>p19

在研究水平上,美国至今已形成了以中阶煤的煤层气成藏的基础理论和以沉积、构造、含煤、含气性和含气可采性为一体的开发前景评价系统理论;形成了煤层气“解吸-扩散-渗流”为主要理论依据和“排水-降压-采气”为主要工艺流程的基本技术框架,并针对煤层气储集特点和单井产量低、初始产量低、煤层易污染等特点形成了一套适合煤层气地面钻井、完井、取芯、试井、压裂、排采等主要工程的技术方法、技术规程、设备参数设定等,同时也形成了鼓励煤层气开采的法规、政策,还采用了注 CO2、N2等增产的措施来提高采收率的技术。

--------------<声震法提高煤层气采收率的机理>p123

随着国外煤层气产业化的发展以及开发领域的逐渐扩大, 开发技术也不断完善和提高, 尤其是美国, 煤层气开发从最初在圣胡安、黑勇士盆地的中煤阶气肥煤, 逐步发展到低煤阶褐煤和高煤阶贫煤、无烟煤, 并针对不同地质条件下煤层渗透性、力学性质、井壁稳定性, 形成了一套煤层气开发技术系列, 在煤层内钻羽状分支水平井, 通过增加煤层裸露面积, 沟通天然割理、裂隙, 提高单井产量和采收率, 解决低渗区单井产量低、经济效益差的问题。

--------<煤层气水平井开发技术现状及发展趋势>p20

澳大利亚

澳大利亚估算煤层气资源量为8~14×1012m 3。澳大利亚的煤盆地主要分布在东部沿海地区,煤层气的开发和利用具有巨大的潜在市场,主要在东部四个主要二叠纪煤盆地: ①鲍恩盆地—该区煤层渗透率低和水平应力高, 估算的煤层气资源量为4×1012m 3。②悉尼盆地—最大煤层气潜在地区, 煤层气资源量约为4×1012m 3。③加里里盆地, 面积14 万km2。④莫尔顿—苏拉特盆地, 面积30 万km2,具有煤层气潜力。

目前澳大利亚煤层气开发和试验工作主要在新南威尔士州和昆士兰州。澳大利亚的煤层气勘探开发以井下定向井开发为主。在煤层气开采、煤矿通风等方面, 澳大利亚积累了丰富的经验。澳大利亚在煤层气和瓦斯抽放项目中优先引进和推广从地表到煤层的水平钻井技术、斜交钻井和地面采空区垂直钻孔抽放技术。

------------<国外煤层气开发现状及对中国煤层气产业发展的思考>p46~p47

澳大利亚经过5a煤层气勘探开发已取得了很大进展, 澳大利亚利用CSIROII储层模拟法研究混合气体(CH4,CO2,N2)的吸附和解吸过程, 最新研究方法是利用完全耦合的压力流体流动数值模型来模拟煤层中的特殊裂隙流体流动过程。在洞穴完井方面的实验研究集中在预测各种煤层造穴趋势和研究空气注入/压力脉动机理, 提出通过化学沥滤或其它方法使全部或部分排除矿化作用可提高渗透率。

---------<煤层气开发与利用现状>p23~p24

澳大利亚结合自身地质特征,进行了特色技术的发展,将煤矿井下抽放技术应用到地面开发中,形成独特的U型井技术。

--------<煤层气勘探开发的理论与技术发展方向>p1~p2

澳大利亚十分重视煤层气的开发利用, 整个煤层气的勘探开发工作发展迅速, 是世界煤层气开发最活跃的地区之一。澳大利亚煤层气勘探始于1976年,20世纪末以来, 针对本国煤层含气量高、含水饱和度变化大、原地应力高等地质特点, 成功开发和应用了水平井高压水射流改选技术, 使鲍恩盆地煤层气勘探开发取得了重大突破。1998年澳大利亚煤层气产量只有0.56 ×108m3,2006年产量达18×108m3,已进入商业化开发阶段。近几年澳大利亚已成功地实施了利用中半径水平井技术开发煤层气, 取得了良好的开发效果和经济效益

--------<煤层气水平井开发技术现状及发展趋势>p20

澳大利亚昆士兰州的煤层气勘探始于20世纪70年代中期, 但大规模的开发始于90年代。当时昆士兰州煤层气勘探的重点主要集中在昆士兰州中部鲍恩盆地。1996年,随着石油开采技术的发展, 成功进行了鲍恩盆地煤层气的商业性开发, 这标志着昆士兰州煤层气利用史上的一个重大转折点。进入21世纪之初, 莫兰巴地区煤层气生产,至此, 商业性煤层气的开

发利用已渐趋成熟。昆士兰州煤层气大规模生产和投资的序幕也从此拉开。2006年1月, 苏拉特含煤盆地也正式投入商业性煤层气开发生产, 表明昆士兰州的煤层气工业已全面步入快速发展的新时期。

20世纪90年代初, 澳大利亚昆士兰全州的煤层气钻井数仅有10口。到2000 - 2001年度, 煤层气钻井数首次超过传统油气钻井数; 而到了2006-2007年度, 煤层气钻井数已达到397口,比传统油气钻井数多了226口; 到2007-2008年度, 煤层气钻井数进一步增加, 达到约600口。据预测, 到2010年, 昆士兰州煤层气钻井数将超过800口, 显示了煤层气勘探与开采在昆士兰州发展的强劲势头和蓬勃气势。截至2008年12月31日, 昆士兰州的探明和概略煤层气储量为4117.068亿m3 , 详见表1。

注: 1PJ 相当于2612 Mm3

自1996年昆士兰州煤层气首次实现商业性开采以来, 昆士兰州煤层气产量快速增长。特别是近3年来, 煤层气产量增长尤为迅猛。详见表2。在1997-1998年度到2007-2008年度的10年间, 昆士兰州的煤层气产量增长了62倍, 年均煤层气产量增长速度达到51%。

表2 昆士兰州煤层气产量

------<蓬勃发展的澳大利亚昆士兰州煤层气工业>p122~p123

由于开发出适合本国的特色技术,澳大利亚煤层气产量从1996年以来连年增长,2004年产量达到13亿立方米,2007年增加到29亿立方米。2008年6月昆士兰州煤层气探明储量2850亿立方米。昆士兰州煤层气产量在2007~2008年内已占天然气产量的54%,超过了2001年以来产量趋于下降的常规天然气。

2008年6月常规天然气井111口,煤层气井已达725口。澳大利亚煤层气井产量高达70万立方英尺/日。

---------<世界煤层气开发蓬勃发展>p54~p56 加拿大

现初步估算加拿大煤层气资源量为6~76×1012m3,加拿大东部地区煤层气资源有限。西部地区煤层气开发有巨大潜力。仅2002~2003年, 就增加1000口左右的煤层气生产井, 使煤层气年产量达到5. 1亿m3。煤层气生产井的中单井日产量在3000~7000m3, 到2004年, 煤层气生产井已达2900多口, 年产量达到15. 5亿m3。

------------<国外煤层气开发现状及对中国煤层气产业发展的思考>p46~p47

加拿大煤层气资源主要分布在阿尔伯塔盆地。目前,阿尔伯塔东南部和西部、不列颠哥伦比亚的东北部和东南部以及温哥华岛均为煤层气勘探开发工作区。

---------<世界煤层气开发蓬勃发展>p54~p56

加拿大的煤层气资源集中在西部的沉积盆地,以艾伯塔省为主,估计潜在储量 5.16×1012~16.66×1012m3,可采储量1.22×1012~3.68×1012m3;不列颠哥伦比亚省的煤层气潜在储量估计为2.55×1012m3,可采储量0.51×1012~1.42×1012m3。

艾伯塔省到2004年底钻井3575口,煤层气产量只有6×108m3。2004 年底艾伯塔省煤层气探明可采储量74.6×108m3,截至2005年底,达到20.97×108m3。2007年煤层气钻井数减少16%,煤层气产量达到68×108m3。2008年煤层气的新井和生产井数都比2007 年有所减少,但产量却增加了8%,达到73.4×108m3。2009年有1400口新井并入生产。阿尔伯塔资源能源保护署预期,直到2018 年平均每年有1600口新井并产,届时煤层气产量将增加60%以上,达到132×108m3。

-----------<国外煤层气生产概况及对加速我国煤层气产业发展的思考>p26~p28

俄罗斯和乌克兰

俄罗斯和乌克兰的煤层气资源极为丰富,是世界上煤层气资源量最大的国家,但至今仅限于为保证矿井安全而进行的井下小规模煤层气抽取。

俄罗斯和乌克兰十分重视煤层气资源的开发。1991年,顿巴斯、库兹巴斯和沃里夫—沃伦三个煤田共生产煤层气7.41亿m3。俄罗斯主要采用采前预抽和采空区封闭抽放两种方式抽放煤层气。

------------《煤层甲烷气勘探开发工艺技术进展》p1~p5 p11~p13

2010年5月,俄罗斯政府对发展煤炭工业和煤层甲烷的开采重视起来,列为能源部门的工作重点。

俄罗斯主要含煤盆地的煤层甲烷气资源量约84万亿立方米,资源量占世界第一位。2010年2月,俄气公司在俄克麦罗夫州库兹巴斯含煤盆地塔尔金煤田进行了首次煤层甲烷开发。

据有关资料,库兹巴斯含煤盆地预测的甲烷资源量有13.1万亿立方米。从2011年起,每年将投产128口开发井。应该说,俄这一能源亚部门的发展前景十分广阔。

俄气公司计划,2010年,在煤层气项目方面,要在库兹巴斯含煤盆地塔尔金煤田开采煤层甲烷总量超过200万立方米。俄气公司还计划,今后在库兹巴斯含煤盆地每年开采180亿~210亿立方米甲烷。

另外,俄工业天然气股份公司(俄气公司的子公司)详细研发了开采煤层气的技术。他们已经得到从甲烷煤田勘探到所得气体利用整个过程的基本技术操作环节的31项国际及俄罗斯本国专利。

----------<俄罗斯能源发展新方向>p40~p41 英国

英国煤矿瓦斯利用的历史较长,但用直井开发这种资源只是近几年才开始。现已有7家公司获得了煤层气开发租约,其中英国Evergreen资源公司最为活跃。1992年春完成了第一口井,完钻井深1074.4m,钻遇煤层厚22.6m,并进行了压裂处理。

------------《煤层甲烷气勘探开发工艺技术进展》p1~p5 p11~p13

印度尼西亚

印度尼西亚煤层气也十分丰富,煤层气资源量12.684万亿立方米,主要分布在苏门答腊岛的南部和中部、加里曼丹岛东部。以南苏门答腊和加里曼丹东部为中心的煤层气开发十分活跃。

2008年5月,印度尼西亚政府与国有企业PT Medco、Ephinodo组成的联营企业签订南苏门答腊煤层气开发的产品分成协议,预定2011年开始煤层气生产。至2009 年3 月已有煤层气开发申请项目54个,2009 年签订煤层气开发项目产品分成协议14个。

印度尼西亚的煤层气开发时间尚短,开发经营商的目标大都是2011开始煤层气生产,印度尼西亚的煤层气开发与美国、澳大利亚等比较,仍在发展之中。

---------<世界煤层气开发蓬勃发展>p54~p56

(1)捷克共和国

俄斯特拉发·卡尔菲纳盆地是捷克最重要的含煤盆地,其石炭系地层合225个煤层。目前已建成了一个煤层气开发试验区,面积240km2,包括10个小区,计划在其中最有希望的小区打6口井。1994年底已完成第一口井。

(2)波兰

波兰于1992年10月完成第一轮开发煤层气的招标。近两年来在煤层气的勘探、资源评价和开采试验等方面做了许多工作,尚待建成工业产能。波兰煤层气资源量为3X1012m3。波兰有18座煤矿拥有瓦斯抽放系统。1993年,这些煤矿共抽出2.13亿m3煤层气。目前波兰为了最大限度地回收煤层气,在开采前、开采中和开采后用地面钻井和井下钻井相结合的方法回收煤层气,其抽出效率可达80%—90%。

(3)比利时

比利时东北的凯平盆地是西北欧海相石炭系大煤田的一部分。为了评价该煤田未开采地区煤层气开发利用朗可行性,己建立了一个试验区。1992年底在比利时的皮尔地区打了一口井并进行了生产测试,但测试结果并不理想。

(7)印度

印度的煤层气资源潜力很大,但开采还存在问题。一是技术上的问题,如准确估算煤层气的含气量和渗透率;二是商业上的问题,市场问题尚未解决,管道设施也跟不上。(8)津巴布韦

目前共设有4个煤层气勘探区块,总面积达8100km2。勘探费用由欧洲投资银行提供,勘探工作主要是通过遥感、航空磁测和构造模拟寻找高渗透性煤层。1994年底打了一口测试井。

德国主要采用井下长井眼抽放煤层气,1991年煤层气抽放量达4.8亿m3,抽放率为48.8%。1992年,德国鲁尔煤炭公司、鲁尔煤气公司和美国康纳科公司组建煤层气集团,计划应用新的地面钻井技术开发鲁尔煤田的煤层气。

其他一些国家也在进行煤层气资源的评价和勘探,包括法国、匈牙利、西班牙、南非、新西兰等。总之,目前除美国之外,世界上其他国家尚没有大规模开发煤层气。

------------《煤层甲烷气勘探开发工艺技术进展》p1~p5 p11~p13

国内外煤层气资源开发利用现状

国内外煤层气资源开发利用现状 煤层气又称煤层甲烷或煤层瓦斯,是煤层在其形成演化过程中经生物化学和热解作用所生成,并储集在煤层中的天然气。目前,世界上开展煤层气勘探开发的主要有美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、印度和中国等国家,其中美国已在圣胡安、黑勇士、北阿帕拉契亚、粉河等多个盆地进行了大规模的开发,并已在美国天然气供应中发挥重要作用。加拿大也已形成商业煤层气产能,且煤层气生产规模仍在扩大。在北美,煤层气与致密气、页岩气一起已经成为实现天然气储量接替的三类重要的非常规资源之一。剑桥能源预测,在北美以外的地区,以上三类非常规气将在十年后形成大规模开发,因此,可以预见,煤层气将在世界范围内迎来一个全新的发展阶段。 一、煤层气的资源现状 1、世界煤层气资源分布 世界煤层气资源储量为256.3万亿m3,约为常规天然气资源量的50%,主要分布在北美、前苏联和中国等煤炭资源大国,其中俄、美、中、加、澳五国合计占90%(表1)。但是,由于各国研究程度不一,煤层气资源量的准确性有很大差别。, 表1 世界主要国家煤层气资源储量

数据来源:1. CMM Global Overview,2006.7;2.根据美国环保局报告,2002;3.其他文献 据不完全统计(表1),世界煤层气资源主要分布在北美洲、俄罗斯/中亚和亚太地区。其中北美地区占35%,俄罗斯/中亚32%,亚太21%,欧洲10%,非洲2%。目前许多国家都开展了煤层气的开发利用研究工作,除美、加两国以外,20个国家已钻探了煤层气探井以开展研究(表2)。但是商业煤层气开发目前主要在美国、加拿大、澳大利亚等三国,中国、印度、波兰、英国等国家正在积极推进之中。

预警机的发展趋势

预警机的发展趋势 经过60年的发展,预警机已成为空中的C3I中心。展望未来,预警机的,C3I功能将不断完善,成为C4ISR(通信、指挥、控制、计算机、)情报、搜索和侦察)空中枢纽。本文将谈及预警机的主要发展趋势。 继续改进现役预警机 为使预警机适应未来战争的需要, 美、俄、法、日等国都在加紧完善现役 预警机,着手对机载任务电子系统进行 改进。 提高机载预警雷达功能 机载预警雷达是预警机主要的传感 器和情报来源。在现代战争的复杂电磁 环境下,预警雷达作为预警机的主要探测设备, 面临着隐身目标、低空突防、反辐射导弹和电子 干扰等四大严峻挑战。 90年代以来,隐身技术已经相当成熟,因此 要求预警雷达进一步提高探测隐身目标的能力, 扩大覆盖空域。美军已安排计划改进E-3和E-2的 预警雷达。在科索沃的作战表明,经“雷达系统 改进计划”(RSIP)改进的E-3与未经RSIP改进的 E-3相比,探测小目标和隐身目标的能力提高了1 个量级。美国海军的E-2C后继机型“先进鹰 眼”,也将换装根据“雷达现代化计划”(RMP)研 制的电子扫描雷达,雷达的主要参数比现有AN/ APS-145雷达改善20分贝,从而使雷达性能“跃升两代”,无疑将提高探测小目标的能力。 新研制的预警雷达将普遍采用有源相控阵体制。因为相控阵可以在数微秒内改变波束指向,形成自适应能力,即根据威胁程度的不同灵活调整扫描速度、信号波形和其他参数,将多个天线单元发射的信号合成在一起,从而增强探测隐身目标的能力。在相控阵天线的布局上采用共形阵,也被认为是反隐身、扩大雷达作用距离的有效手段。搜索雷达的作用距离与雷达的辐射功率及天线面积成正比,而共形阵能获得较大的天线面积,在加上有源相控阵体制的较大功率,就能有效地补偿由于目标反射能力下降而造成的雷达探测距离的降低。

煤层气国外研究现状

国外视煤层气为重要能源, 并把煤层气作为新的勘探目标。美国有较丰富的煤层气资源, 估计资源量为11.3*1012m3,占世界第三位,1977年2月, Amcoc公司首先在圣胡安盆地CeDARHill地区完钻第一口煤层气井, 90年代美国煤层气已逐渐形成一门新兴的能源工业.目前美国煤层气生产井有7000口以上, 预计到2000年煤层气产量可达8495*104m3/d 。美国煤层气勘探开发的成功很快引起的世界各国的重视与兴趣。加拿大把煤层气作为该国90年代的能源资源, 加紧开展评价和研究。英国也于1991年引进美国技术进行煤层气勘探开发。前苏联等国通过煤层资源的评价, 已肯定它是重要的第二动力资源 ----------《煤层气开采技术与发展趋势》p24 全球的煤层气总资源量大约达260 万亿m 3。根据国际能源机构( IEA ) 的统计数据显示, 全球90%的煤层气资源量分布在12 个主要产煤国。按资源量从大到小依次是: 俄罗斯、乌克兰、加拿大、中国、澳大利亚、美国、德国、波兰、英国、哈萨克斯坦、印度和南非〔1〕。 ------------<国外煤层气开发现状及对中国煤层气产业发展的思考>p46~p47 据美国国家石油委员会(NPC) 的报告,2006 年世界煤层气资源分布情况见表1。 表1 2006 年世界煤层气资源分布 根据美国能源部能源信息局(EIA)的报告,2007年全世界探明煤炭储量分布情况见表2。由表2 可见,世界煤炭探明储量合计9088.64×108t,其中亚太地区居第一位,欧洲和欧亚大陆地区居第二位,北美地区居第三位。 国煤层气勘探、开发、利用最为成功,居世界领先地位,加拿大和澳大利亚也初见成效[4]。 -----------<国外煤层气生产概况及对加速我国煤层气产业发展的思考>p26~p28

近地告警系统国内外现状与发展概述

近地告警系统国内外现状与发展概述 摘要: 近地告警系统是提高飞机飞行安全,减少可控飞行撞地事故的主要设备。经过近40年的发展,以Honeywell 公司为主的国外厂家技术已比较成熟;国内最近几年才开始自主研制,还存在较大的差距。本文以时间顺序从近地告警 系统的应用背景、功能完善及相关规范的发布等梳理了近地告警系统的发展历程,综述了国内外主要近地告警系统厂家 的产品及其技术特点,最后探讨了国内外的差距及发展趋势。 关键词: 近地告警系统;可控飞行撞地;综述;航电系统;飞行安全 中图分类号:TP391文献标识码:A 可控飞行撞地(Controlled Flight Into Ter-rain, CFIT)是指在飞机不存在任何机械故障,由机组正常操作飞行的情况下,由于不知地形,或遇到不可测气象,或其它失误,造成飞机撞到了地面、障碍物或水面等复杂地形而发生的事故。可控飞行撞地是航空运输中最主要的危害因素之一。用于预防可控飞行撞地事故的设备即近地告警系统。近地告警系统(Ground Proximity WarningSystem, GPWS)的工作原理是通过接收地理位置、飞行高度、姿态、航向和航速等多种飞行状态参数,并利用内置地形数据库、障碍物数据库等,按照预先定义的近地告警算法要求,对飞机是否处于危险区域作出判断,及时为飞行员提供语音、事故发生,保障飞行安全。经过近40年的发展,以Honeywell公司为主的国外近地告警系统厂家技术已比较成熟占据了所有民机市场;国内最近几年才开始自主研制并在部分军用运输机上配装,还存在较大的差距。系统地研究近地告警系统的发展背

景、发展过程及其技术现状,对国内近地告警系统的研制与发展具有重要指导意义。本文以时间顺序从近地告警系统的应用背景、功能完善及相关规范的发布等梳理了近地告警系统的发展历程,并综述了国内外主要近地告警系统厂家的产品及其技术特点,最后探讨了国内外的差距及发展趋势。 1近地告警系统的发展历程 20世纪60年代末,无线电高度表引人大型商用飞机后使GPWS概念成为可能。197。年,瑞典SAS航空公司率先提出了GPWS的概念,旨在当飞机接近地形时,提醒飞行员及时避让仁’〕。197。年,借助已有的无线电高度表和大气数据计算机,美国SOUNDSTRAND公司率先研制了近地告警装置并在部分大型喷气机上投入使用仁2口。1974年底,一架波音727飞机在华盛顿杜勒斯机场进近途中撞山失事,机上90多人无一生还。从此,美国联邦航空局(Federal AviationAdministration, FAA)开始强制要求在美国空域飞行的所有大型喷气机和涡轮螺旋桨飞机都必须在1995年底以前安装GPWS系统。此项措施使得CFIT事故率持续下降。1976年J月,美国航空无线电技术委员会(RTCA)批准发布了由其128特委会编制的D()-161A《近地告警设备最低性能要求户〕,规范了GPWS的设计与认证要求,促进了GPWS的发展。1978年,FAA将GPWS 的配装要求扩大到10座及以上的客机都必须配装GPWS。1979年,国际民航组织(International Civil AviationOrganization, ICAO)推荐各国航空公司安装近地告警设备}'} 0 1994年.发生了一起CFIT事故。美国国家航运安全组织NTSB 进一步更改了GPWS的配装要求,要求在美国注册的所有6座及以上的涡轮喷气飞机都必须配装GPWS}'} o199。年1月,FAA发布了机载近地告警设备技术规范TSO-C92,在DO-161A的基础上,进一步规范了GPWS认证的技术要求。

国外航空材料发展现状与趋势

业界聚焦 Focus 20116 军民两用技术与产品 15 国外航空材料发展现状与趋势 □中国航空工业发展研究中心 陈亚莉 航空材料是制造航空器、航空发动机和机载设备等所用各类材料的总称。其不仅是制造航空产品的物质基础,也是使航空产品达到人们所期望的性能、使用寿命与可靠性的技术基础。航空技术的进步与发展对航空材料的发展起着积极的牵引作用;同时,材料科学与工程技术的发展,新型材料的出现,制造工艺与理化测试技术的进步,又为航空新产品的设计与制造提供了重要的物质与技术基础,不断推动着航空产业的发展。 由于航空材料的基础地位,以及其对航空产品贡献率的不断提高,其已成为与航空发动机、信息技术并列的三大航空关键技术之一,也是对航空产品发展有重要影响的六项技术之一。美国空军在2025年航空技术发展预测报告中指出,在全部43项航空技术中,航空材料的重要性位居第二。此外,先进材料技术还被列为美国国防四大科技(分别为信息技术、材料技术、传感器技术和经济可承受性技术)优选项目之一,是其它三项技术的物质基础及重要组成部分。 近年来,航空材料发展迅速,并呈现出以下趋势:首先,航空产品的更新换代对其所使用材料的性能提出了更新、更高的要求;其次,对传统材料的持续改进仍在进行;第三,更加强调航空材料的技术转移和产业化,采用先进方法实现航空材料工程转化工作高潮迭起。 航空材料技术高速发展 从1903年美国莱特兄弟以木材 (占47%)、钢材(占35%)和布料(占18%)为材料制造出第一架装有活塞式航空发动机的飞机至今,人类对航空材料的探索和研究走过了一段曲折的历程。目前,航空材料已发展到第5代。第5代航空材料主要有以下特点:一是复合材料技术飞速发展,水平大幅提高,其标志是“全复合材料”大型民用运输机、通用飞机、支线飞机、军用运输机,以及直升机的亮相;二是传统的金属材料仍是制造飞机的骨干材料,但不断推陈出新,涌现出一批新材料品种;三是各种功能材料的品种、性能与应用高速发展。 跨入先进复合材料时代。2003年,以波音787飞机的推出为标志,航空材料的发展进入了一个新时代,即“全复合材料”飞机时代,其意义不亚于20世纪以铝合金为主流的时代的出现。虽然“全复合材料”的说法有一定夸张,但这表明,复合材料极大程度地改变了飞机工业的生产模式。 当前,复合材料已成为飞机选材的主流,其在飞机中的结构重量比已从20世纪的40%左右上升到50%以上,有的机型甚至已达到80%~90%。以B-2和F-35为例,其复合材料结构重量比均在30%以上。从市场来看,航空复合材料也是急剧扩张。目前,航空复合材料的市场价值达到70亿美元,10年内将增长到140亿美元,即年均增长率7%,2016~2026年可能再翻一番,达到300亿美元。 在航空材料的技术发展趋势上,主要有以下几点:复合材料预 浸料品种及性能水平显著改进;工艺水平大幅度提高(主要表现为自动化技术迅猛发展、纺织复合材料/液态成形技术高速发展、非热压罐技术前景看好);热塑性复合材料异军突起;模具模块化、重组化;大型设备不断出现;先进无损检测技术、复合材料数字化技术广泛应用;复合材料的普及与应用,使航空产品的全寿期成本明显降低。 久经考验和改进的传统金属材料仍是首选。尽管复合材料已成为未来航空材料的主流,但从目前情况来看,经过长期考验的、不断改进的传统金属材料仍是首选。而在传统金属材料中,铝、钛、钢及高温合金等材料仍占主导地位。 在飞机的重量百分比中,铝仍占20%~60%,钛占10%~40%;在先进飞行器中,钢是不可缺少的材料;而高温合金仍是航空动力装置的主流材料。传统金属材料的研发重点主要在于不断改进、降低成本,以谋求长期发展。 以轻合金为例,铝和钛在飞机上的使用非常广泛。近年来,铝合金发展呈现出新品种不断出现、实现替代复合材料,以及第三代铝锂合金投入使用等趋势。实践证明,在很多情况下,采用铝合金都比采用复合材料更有利。 钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好等优点,因此其在军用和民用飞机上的用量不断增加,已成为航空领域不可或缺的重要材料。其中F-22及F-35等飞机是钛合金的大用户,钛合金在F-22及F-119飞机上的用量均达到其结构重量的40%。

国外大型军用运输机发展趋势及研发启示

国外大型军用运输机发展趋势及研发启示 随着世界军事变革的深入推进,大型军用运输机的作用日益凸显,它既是部队远程机动、持续作战、后勤保障的有力支撑,也是改装电子侦察机、空中预警机等特种机的重要平台。据此,分析了大型军用运输机适用范围不断扩大、军民结合不断深化、生存能力不断提高、战略与战术性能一体化等发展趋势,同时介绍了国外先进研发经验对我国发展军用运输机的重要启示。 标签:大型军用运输机;发展趋势;启示;战略机动 现如今瞬息万变的现代化战争中,战争具有突发性强、作战节奏快、作战强度大、时效性高、物资消耗巨大等一系列显著特点,因此要求部队具备更高的迅速反应能力、机动作战水平以及持续作战能力。强大的空中运输力量既是后勤保障的重要手段,也是快速应对危机和构成对敌威胁的重要保证。因此,在现代信息化战争中,空中运输力量在整个军事运输系统中具有很高的战略地位,军事航运能力在某种程度上可以说已经成为决定战争走向的重要因素。 大型军用运输机是指起飞重量超过100吨,能进行空运兵员、武器装备,补给军需物资,撤离伤病员等一系列作战任务,并能进行空投空降作业的飞机。它是一个国家武装集团必不可少的基本装备;是战争爆发时军队战略开进和快速部署的重要支柱;是保障作战物资和武器装备得到及时补充的重要方式,是国家战略投送的核心装备,是衡量一个国家国防实力的重要标志。 1 大型军用运输机的作用 1.1 大幅提高部队的战略机动能力 大型军用运输机是武装集团快速反应、远程投送的基本保证。大型军用运输机具有航速快、载重量大、续航时间长,不受地理环境限制等优势,因而可以快速将部队官兵、武器装备和军用物资等快速地运送到目的地,而且还可以保证作战部队能够做到快速部署和补充机动,保证对危机和威胁做出快速反应,以尽快形成对敌方的最大战略威慑。当对敌威慑起作用时,甚至可以达到不战而屈人之兵的效果。比如在海湾战争中,美军第82空降师就是通过大型运输机从美本土启程,远程机动大半个地球的距离,在48h之内进入海湾地区,作为快速反应力量首先进入战场。第101突击师也紧随其后,在海湾地区进行紧急部署,对接下来战争的胜利发挥了决定性的作用,并为最终战胜伊军创造了先决条件。 1.2 能够保持部队的持续作战能力 由于在现代战争中高技术武器装备不断涌现,作战节奏空前加快,往往出现高度复杂和瞬息万变的状况,装备、弹药、食物和其他物资等消耗数量巨大,这也就给交通运输保障提出了更高的要求。如果部队得不到及时的物资保障与补充,极有可能直接影响战争的进程甚至结局。比如,在伊拉克战争的初期,美军

国外煤层气发展现状

国外煤层气开发技术新进展改善勘探开发 2011-11-14 13:36:39 全球石油网 内容摘要:当前国际能源供需矛盾突出,能源安全日益成为各国关注的焦点,煤层气勘探开发聚焦了世界的目光。Big Cat 目前正和澳大利亚的一个业务供应商进行商讨评价,将ARID 井内含水层回注系统用于澳大利亚的煤层气产出水处理。 当前国际能源供需矛盾突出,能源安全日益成为各国关注的焦点,煤层气勘探开发聚焦了世界的目光。主要大国出于经济和政治利益的考虑,加大了对煤层气的投入。煤层气在采矿业被看作是危险的因素,但作为一种储量丰富的清洁能源,煤层气有巨大的发展潜力。发达国家煤层气勘探开发技术日趋成熟,通过对世界煤层气资源勘探开发现状的研究,实现煤层气资源的优化利用,改善勘探开发效果。最近的一些技术新进展正在成为我们开发这一非常规资源的得力助手。其中有些方法源于对常规油气作业中所使用的技术方法的改进,有些则是针对煤炭的独有特征而专门设计的新型技术方法。 1. 煤层气新型压裂液技术 水力压裂是煤层气增产的首选方法,美国2/3 以上的煤层气井采取水力压裂技术进行改造,以提高产量。传统压裂液能够改变煤层基质的润湿性,不利于煤层脱水。斯伦贝谢公司新型CoalFRAC 压裂液技术,添加专为煤层气生产开发的CBMA 添加剂,能够加强煤层脱水。这种添加剂不仅能够保持煤层表面的润湿性,还能减少微粒运移。添加到常规增产液的表面活性剂会改变地层流体性质,并影响对启动煤层气生产至关重要的脱水过程。斯伦贝谢公司针对煤层气储层开发的CBMA 添加剂可以优化脱水,并有助于控制生产过程中的微粒。微粒会降低产液量,堵塞井筒,损坏生产设备。黑勇士(Black Warrior)盆地的煤层气井在开始脱水后不久就显示出CoalFRAC压裂液的增产效果—比周围那些用其他压裂液处理的井产量高38%。 2. 注CO2 提高煤层气产量技术 注气开采煤层气就是向储层注入N2、CO2、烟道气等气体,其实质是向煤层注入能量,改变压力传导特性和增大或保持扩散速率不变,从而达到提高产量和采收率的目的。煤基质表面对气体分子的吸附能力是一定的,向煤层中注入氮气、二氧化碳气,其气体分子会在一定程度上置换甲烷分子,使甲烷分子脱离煤基质束缚而进入游离状态,混入流动的气流中,从而达到提高煤层气产量的目的。 西南地区碳封存合作伙伴(SWP)在美国新墨西哥州北部圣胡安盆地Pump Canyon地区进行先导试验,将CO2注入到难以采掘的深煤层进行埋存,同时提高煤层气的产量(ECBM),目的是为了测试CO2 提高煤层气产量以及埋存的效果。试验由康菲石油公司实施,在一个现有的煤层气开采井网中,新钻了一口CO2 注入井,深度达到白垩纪晚期Fruitland 煤层。康菲公司在井中部署了各种监测、验证和计算(MVA)设备,用来跟踪CO2 的运移轨迹,并实施了一个详细的地质描述和油藏模拟方案,用来再现和理解地层

世界各国空中预警系统发展现状

世界各国空中预警系统发展现状 一、前言 1940年,在“不列颠空战”期间,英军的地面雷达在有效使用截击机来确保英国安全方面发挥了重要作用。如今,许多国家则更多地依靠装在空中平台上的监视与跟踪雷达系统来完成这项任务。这些雷达系统不仅用于对付来犯敌机,而且还越来越多地用于地面目标搜索。 二、概述 空中预警和控制系统( airborne warning and control system) ,是利用飞机和以监视雷达为主的机载电子设备探测目标和执行指挥使命的系统。这种系统用于防空和战术指挥,能与地面系统配合或独立完成战略和战术的预警、指挥和控制任务,还可担负交通管制和空中监视等非军事使命。 空中预警和指挥系统能在数百公里的范围内监视上、下和周围的情况,凭借飞机的高度和速度而免受敌方攻击。它由空中监视雷达与自动计算、数据处理和通信设备构成防御中心,并能随时转移到局势需要的空域,提供有效的空中监视、指挥和控制防空武器等防御或攻击任务。 三、世界各国预警机系统概况 1、预警机发展概况

全球第一架专用空中预警与控制飞机是由格鲁曼公司研制的双涡轮螺旋桨E-2“鹰眼”预警机。这种飞机装有一个直径7.3米的背式天线罩和一套通用电气公司生产的APS-96雷达。1964年美国海军开始装备E-2A预警机,刚好在越南战场上派上了用场。 此后,装有APS-120雷达的E-2C“鹰眼II”预警机于1973年开始服役。该型飞机重23.6吨,机上有两名飞行员、一名雷达操作员、一名任务指挥官和一名空中控制官。这种飞机可在500千米半径范围内飞行4小时,巡航高度为25,000至31,000英尺(约7600-9400米)。E-2C预警机除了装备美国海军(约75架)外,还出口到了埃及(7架)、法国(3架)、以色列(4架,现已退役)、日本(13架)、新加坡(4架)和台湾(6架)。墨西哥海军也从以色列购买了3架退役的E-2C。 到2010年,美国海军所有的E-2C都将升级为目前的“鹰眼2000”标准,装上汉胜公司的8叶螺旋桨发动机和现代化的驾驶舱。首架“鹰眼2000”已于2001年交付美国军方使用。其出口型还将带有一个空中受油探管,陆基型飞机的外翼带有副油箱。 此外,美国国土安全部的8架由洛克希德公司生产的P-3“猎户座”巡逻机也装上了“鹰眼”预警机的雷达。该巡逻机续航时间更长,机组人员工作空间更宽敞。2007年,巴基斯坦根据美国“对外军售”合同要求为其海军再引进3架P-3C巡逻机。 下一代E-2预警机将为E-2D“先进鹰眼”。2003年,美国海军航空系统司令部与诺思罗普?格鲁曼公司签订了19.3亿美元的合同,用于系统开发与验证,其中包括在2010年交付两架试用飞机并在2011年初具作战能力。首架E-2D于2007年8月3日进行了试飞,三个月后第二架也进行了试飞。 目前,洛克希德公司已获得了4.1350亿美元的系统开发与验证合同,为E-2D研制APY-9 超高频雷达,该雷达具有一个机械旋转电子扫描天线。 E-2D还将有一个新的驾驶舱,舱内的显示器可使8

国外十大预警机盘点

国外十大预警机盘点 美国E-2“鹰眼”预警机。 1. 美国E-2“鹰眼” E-2是目前世界上扩散范畴最广、生产数量最多的预警机,由格鲁曼公司研制,1956 年开始设计,服役后即参加了越战。 E-2已进展了多种型号,E-2C是目前的主力队员,也是美国海军唯独的现役预警机,最新型号E-2D“先进鹰眼”于2007年首飞。这些改型外形没有多大变化,要紧是雷达的升级和电子设备的改进。一架E-2C能同时跟踪2000 多个目标,幷操纵40多个空中截击任务。 E-2参加过多次实战,曾在贝卡谷地上空由以色列制造了现代空战的奇迹。它尽管是一种舰载预普机,但许多国家和地区都将它引进搬到陆地上使用,为美国挣了大把的银子,我国的台湾地区也凑了那个喧闹。但即使它探测范畴再广,以台湾海峡有限的空域,真正打起来,可能也是自身难保啊。

美国E-3“望楼”预警机。 2. 美国E-3“望楼” 尝到E-2的好处后,美国决心进展机身空间更大的预警机,以安装更多的设备来大幅提升预警机的性能,因此以波音707客机为基础开发的E-3现身了。 E-3于上世纪70年代开始装备美国空军,是一种大型远程预警机,可有效监视空中及海上目标,幷具备远程目标攻击指挥能力。 它采纳AN/APY-1型脉冲多普勒雷达,天线安装在机背上6转/分的圆盘式天线罩内。 该机最大的特点是能与斗争机的火控系统交联,斗争机能够不使用自身雷达,而由E-3直截了当指挥攻击目标。E-3也有几个型号。 E-3A是美国空军的首批生产型。E-3B是A型的改进型,提升了目标处理能力和搜索舰艇的能力。C型与B型相同,但改装了与欧洲通用的通信系统。D型和F型分不装备英国和法国。

我国煤层气开发研究现状调研

摘要 煤层气产业是新兴的能源产业,具有广阔的发展潜力。我国是一个煤层气储量很丰富的国家。但是我国煤层气的储量评价、储层模拟、开发技术等的研究都还处在初级水平,进一步研究和合理开发利用煤层气尤为重要。虽然煤层气的开发利用能降低温室效应,但也会引发很多的环境问题,必须妥善解决。否则环保问题就可能成为煤层气产业发展的瓶颈。 本文开始主要介绍了煤层气的成因(生物成因和热成因)、煤层气的化学组分(主要成分是甲烷)、煤层气的物理性质、煤层气对环境的影响。同时也介绍了煤层气的利用途径,如化工原料、合成油、工业和民用燃料。准确的估计煤层气储量对其生产起到关键作用,所以本文详细的讲解了煤层气储量的评价方法,尤其是体积法和物质平衡法还给出了计算公式。通过对煤储层中煤层气的生成、储集、运移和产出机理的了解,概化出了煤层气储层模拟的地质模型;以油气藏数值模拟和数值计算方法为工具,总结出描述三维、双孔隙、非平衡吸附、拟稳态条件下气—水两相流体混相运移规律的煤层气储层模拟的数学模型;在查阅有关煤层气定向羽状水平井的增产机理的资料后,综述了双重介质下煤层气—水流动方程、孔隙度—渗透率压力敏感性模型、定向羽状水平井简化模型和井筒压降模型。最后对本文做出总结。 关键词:煤层气;煤层气储量;煤层气储层;定向羽状水平井;井筒压降模型

西南石油大学本科毕业设计(论文) Abstract Coalbed methane industry which is an emerging energy industry has a vast potential for development. China is a country which is very rich in coalbed methane.But China's coalbed methane's reservoir evaluation, reservoir simulation, the development of research and technology are still at the initial level, Thus it is particularly important that we should further research , develop and make full use of coal-bed methane rationally.Although the development and utilization of coalbed methane to reduce the greenhouse effect, but it also led to a lot of environmental problems, so it must be properly addressed.Otherwise, Environmental issues may be constraints on the development of coal-bed methane industry. The beginning of this article describes the main causes of coal-bed methane (biogenic and thermal causes), the chemical composition of coal-bed methane (main component is methane), the physical properties of coal-bed methane, The environmental impact of coal-bed methane.At the same time, I also introduced the Application of coal-bed methane, such as chemical raw materials, synthetic, industrial and civilian fuel. Accurate estimates of coal-bed methane reserves play a key role in the production of CBM , so this article explains the evaluation of coal-bed methane reserves in detail, especially the volume of law and the material balance method. Through understanding of the generation of coal-bed methane reservoir, reservoir, migration and the mechanism output, I have outlined the geological model simulation of the coal-bed methane reservoirs; with oil and gas reservoir simulation and numerical calculation methods, I also summed up the coalbed methane reservoir simulation mathematical model of three-dimensional, dual porosity, non-equilibrium adsorption, Steady-state conditions to be gas - water miscible two-phase migration rule body; I have access to the information of coal-bed methane wells in plume-oriented production mechanism, and then I summed up the model of coal-bed methane - water flow equation under the dual-medium, Porosity - permeability of the pressure sensitivity model, Directional feather horizontal wells simplified model and Well-bore pressure drop model. Finally, I sum up this article. Key words: Coal-bed Methane; coal-bed methane reserves; coal-bed methane reservoir; directional plume horizontal wells; well-bore pressure drop model

煤层气国内外研究综述

煤层气研究现状 一、国外研究现状 (1) 宏观经济领域 Chakhmakhchev(2007)分析了世界煤层气发展的状况和问题,而Kurosawa (2007)分析了煤层气等非常规气体在全球长期能源供应中的作用。Islam and Hayashi (2008)研究了孟加拉的煤层气资源潜力情况。Beaton等(2006)对加拿大阿尔伯塔地区的煤层气资源状况和特征进行了研究。就加拿大西部煤层气资源的就地压力和潜力,Bell (2006)进行了详细的分析。另有研究指出,煤层气在加拿大正在迅速发展(Squarek and Dawson, 2006)。有人研究了煤层气等在印度能源安全中的影响(Ghose and Paul, 2008)。对于北美地区煤层气等非常规天然气的繁荣现象,有人研究了其在中国发生的可能性及原因(Xiong and Holditch, 2006)。 (2) 煤层气产业发展和工程技术领域 气体注入提高煤层气采收率的研究相对比较多。Balan and Gumrah(2009)研究了不同物理性质和开发参数下的煤层气提高采收率问题,Sakurovs等人(2008)的研究了不同类型气体在高压时对煤炭的膨胀作用并提出提高煤层气采收率方法。 相当数量的研究成果集中在CO2在提高采收率方面上。对煤层在注入CO2时的膨胀和渗透率反应就相应的研究(Mazumder and Wolf, 2008)。有研究者对中国利用CO2提高煤层气采收率的状况进行了评述(Qin, 2008),国外有人研究了CO2在提高煤层气采收率方面的作用(Bae et al., 2009; Mazumder et al., 2008; Mazzotti et al., 2009; Wang et al., 2009)。 很多研究结合CO2地质封存展开。在美国和澳大利亚,有研究针对结合CO2地质封存对煤层气产量提高的影响(Pone et al., 2009; Ross et al., 2009; van Bergen et al., 2009; Vidas et al., 2009),而且提出了相关的针对不同煤层状况的数学模型(Karmis et al., 2008; Liu and Smirnov, 2008; Ozdemir, 2009; Seto et al., 2006; Van Sijl et al., 2007)。对于CO2提高煤层气采收率和利用煤层对CO2进行封存之间的比较问题,也有具体的研究展开(Brown et al., 2007; Pan and Connell, 2009)。也有研究是针对甲烷、CO2和氮气混合注入的影响(Katyal et al., 2007; Pini et al., 2010; Wei et al., 2010),并且对高压下CO2和甲烷的选择性吸附特性进行了实验(Busch et al., 2006)。 (3) 煤层气开发生产领域的研究 还有很多研究针对煤层气具体生产中的各个方面展开。有人(Clarkson, 2008; Cukrkson, 2009)研究了加拿大西部马蹄谷(The Horseshoe Canyon)沉积盆地煤层气生产过程中产量和压力的关系。以比利时的一个盆地为例,Hildenbrand等人(2006)研究了煤层对煤层气的吸附作用与埋藏历史间的方程关系。Palmer等人(2006)则分析了渗透率对产量预测的影响。Barr(2009)对不同类型煤层气藏的钻井液使用问题进行了详细分析。以澳大利亚的煤层气资源为例,Shedid and Rahman(2009)研究了净压力对储层孔隙度、渗透率和储藏质量的影响,同时,如何最大化澳大利亚煤层气产量问题也有所研究(Ham and Kantzas, 2008),并且有煤层气藏中微生物活动的影响研究方面的述评(Faiz and Hendry, 2006)。 煤层气的发展对当地的包括水资源在内的很多环境要素都会产生影响,相当数量的研究关注了这些问题。以印度一煤田为例,有些研究成果分析了煤层气发展对环境的影响作用(Verma et al., 2006)。Myers(2009)研究了美国蒙大拿州煤层气生产过程中地下水的管理问题,Cheung等人(2009)对加拿大阿尔伯塔地区煤层气生产过程中浅层地下水的污染等问题进行探讨,另有研究基于煤层气生产对落基山分水岭地区水质影响的(Wang et al., 2007)。有研究对利用天然沸石去处生产煤层气时抽取的水中的钠的可行性进行了详细分析(Huang and Natrajan, 2006)。Bergquist等人(2007)分析了煤层气发展对怀俄明州当地植物物种分布的影

预警侦察系统的发展现状及趋势

在现代战争中,随着现代技术的发展,特别是信息技术的迅速发展,信息的作用越来越重要,拥有信息优势成为夺取战场优势的关键因素,预警侦察系统也已成为夺取战争胜利不可或缺的手段。在1982年的叙以冲突中,以方出动多架E-2C预警机进行空中巡逻并实施引导任务,成功击落叙方80多架飞机;在上个世纪90年代的几场局部战争中,预警侦察系统的部署更是全方位、多样化。1991年的海湾战争中,多国部队动用了全方位、立体化、全天候的预警侦察系统,预警侦察卫星多达几十颗;1999年的科索沃战争中,北约共动用了十几颗侦察卫星,投入了50多架各种类型的有人侦察机,部署了七种类型、200多架无人侦察机,飞行时间达4000多小时。全方位、多层次的天基、空基、地基、舰载侦察探测装备发挥着各自优势,实现战场态势感知,为远程精确打击提供了有力保证。 研究当前预警侦察系统的特点及其发展趋势不仅可以为我军对抗敌预警侦察系统提供依据,而且也能为我国研制自己的预警侦察系统提供有益的借鉴。 一、典型预警侦察系统 随着预警侦察技术的发展,预警侦察系统的覆盖面已十分广泛。地面上有各种电子侦察站组成的地面侦察系统;海上的各种舰载雷达系统、声呐系统、电子侦察设备、水声侦察仪、磁异探测仪和潜望镜等侦察设备组成海基预警侦察系统;低空中有电子侦察飞机、无人侦察飞机等组成的战术侦察系统;高空中有战略侦察飞机、空中预警指挥机组成的战略侦察系统;太空中有各种类型的卫星侦察系统。这些系统互联互通构成范围广、立体化、多手段、自动化的侦察预警网络。 现代预警侦察系统主要包括陆基、海基、空基和天基四大类预警侦察系统。 1. 陆基预警侦察系统 广义的陆基预警侦察系统主要由各种地面固定和机动式雷达、电子侦察装备、光电探测装备和声呐系统等组成,包括地面弹道导弹相控阵雷达、超视距雷达、监视雷达、固定信号情报侦察站、车载无线电侦察/测向系统、战场侦察雷达、战场光学侦察系统、战场传感器侦察系统、装甲侦察车等各种侦察装备,用于侦察探测空中、地面、水上及水下目标。 陆基预警系统最早是为了对付轰炸机而建立起来的,目前可探测洲际弹道导弹、潜射弹道导弹、轰炸机、巡航导弹等多种目标。典型的陆基预警系统有美国的北方弹道导弹预警系统(BMEWS)、北方预警系统(NWS)、潜射弹道导弹预警系统(SLBMDWS)、前苏联的"鸡笼"雷达(Hen House)预警系统等。相控阵雷达作用距离一般为3000~7000km,能较精确预报目标的发射点、弹道飞行轨迹及弹着点,可引导反导系统的搜索雷达捕获目标,能跟踪和处理多批目标,并识别真假目标。超视距雷达分为天波超视距和地波超视距雷达,可探测常规视距雷达无法探测到的地平线以下的远距离目标,如低飞巡航导弹、远程导弹、远海上的舰船和从航母上起飞的飞机等,提供较长的预警时间。但是这种雷达的分辨率较低,虚警率较高,不宜做单独的预警手段。固定情报侦察站主要建立在离边境很近的山头或沿海海岸等特定地区,用于对长波、短波、超短波和微波频段信号的侦察。战场侦察雷达主要装备于陆军,用于侦察、警戒敌方运动中的人员、车辆和坦克等活动目标,先进的战场侦察雷达还能探测低空、超低空飞行的飞机和直升机。战场光学侦察系统主要包括照相侦察设备、手持或车载电视设备、红外侦察设备、激光侦察设备以及各种观察器材,通过成像画面直观掌握敌

印军指挥自动化系统现状与发展趋势

印军指挥自动化系统现状与发展趋势 最好军事(best81) 印军指挥自动化系统的建设起步于70 年代。当时,印度当局为了解决军队通信和情报传递速度过慢的问题,决定借鉴西方发达国家中的现代军事指挥和通信手段,着手筹建自己的C3I 系统。经过 20 多年的不懈努力,印军目前的指挥、控制、通信和情报系统已发展成为装备较为先进、功能较为齐全、规模较为庞大的现代化综合系统,已成为印度国防现代化建设的一个重要组成部分。 一、情报预警系统 印军目前已建立起了固定与机动雷达相结合的,高中低空雷达配套的战略预警系统。 1985 年以来,印度陆、空军按照其制定的“防空控制与报警系统”与“防空地面设施系统”计划,努力建立以多功能雷达为主体的预警系统,以进一步提高对空中目标的发现、跟踪和快速反应能力。各地区空军指挥部建立了雷达警戒网和空情报知网,装备了战术技术性能不同的远程、中程、近程警戒雷达、引导雷达、目标指示雷达。在近程雷达方面,已于1988 年开始在陆军部队装备“英迪拉—Ⅰ”型超低空监视雷达。为加强对低空目标的探测预警,印军于1989 年

开始在空军部队装备自行研制的“英迪拉—Ⅱ”型三坐标 多普勒雷达,可探测40 公里距离上 30 ~50 米低空飞行目标,而且能同时控制 12 个武器系统,处理 40 多个目标。在中、远程监视雷达方面,印军将PSM — 33改进型中程对空警戒雷达、 TRS —2215型远程防空雷达装备陆军师以上部队和空军地对空导弹基地。 印军目前装备有多种型号的预警机。除从英国进口了“猎迷”预警机和从意大利进口了“G—222”型预警机外,印度还于 1987 年向前苏联购买了 3 架伊尔—76 预警机。印度自行研制的预警机由 Bae748 运输机改装,机背上的雷达天线罩为德国宇航公司设计制造,航空电子设备由印度电子与雷达研究院设计,巴拉特电子公司生产。该机可对海面和地面上空目标进行360 °全方位探测。 印度已发射了通信卫星、遥感卫星、全科学卫星,为建立预警卫星系统打下了基础。此外,印度早在70 年代初就已研制出声波测距系统、陆军测向设备和炮兵监视雷达,80 年代初开始研制轻型野战炮兵定位雷达、陆军中程战场监视雷达;空军装备了低空探测雷达、地面防空雷达、机上侧视雷达和告警控制系统;海军装备了舰上导弹监视系统、海面导弹探测跟踪系统;防空高炮配有多种苏制火控雷达和从西方引进的三坐标防空雷达,萨姆系列地空导弹使用着多种苏

国外雷达发展

国外雷达技术发展动态 随着新型空袭兵器的不断问世和先进反雷达技术的广泛应用,对雷达的生存与发展提出了严峻的挑战。近年来,国外主要国家为使雷达能满足现代作战需要,适应日趋复杂的作战环境,改善目前落后于反雷达的状况,仍在加紧开发高新技术,为摆脱"四大威胁"(即反辐射导弹、目标隐身技术、低空超低空突防和先进的综合性电子干扰)积极采取对策。发展对付低空和超低空目标的雷达技术,双(多)基地雷达组网反隐身技术及防空雷达装备技术等。 1 对付低空和超低空目标的雷达技术 由于电磁波是直线传播的,受地球曲率的限制以及山地的影响,使雷达探测产生盲区,看不到低空与超低空飞行的目标,所以低空目标给雷达探测带来困难与威胁。为了及早地发现和探测中、低空,特别是超低空高速入侵的掠海反舰导弹及其载体,就要解决远程探测目标的问题,所以必须提高雷达对空、对海警戒的作用距离。目前主要采用下列几种有效措施:发展低空补盲雷达;采用升空平台监视雷达系统;改进和提高雷达的低空探测性能等。 1.1低空补盲雷达 其基本问题是要建立合理的探测覆盖,一般二维探测在方位上为窄波束,仰角上为余割平方波束。近年来新研制的低空补盲雷达(如Pluto和Tiger雷达)则采用了超余割平方波束,这种波束形状下沿陡削平直,能进一步减少地物杂波的影响,提高低空探测性能。 法国汤姆逊-CSF公司研制的TRS-2105和TRS-2106低空覆盖补盲防空雷达系统,是一种高性能轻便机动型低空目标探测雷达,该雷达是采用了相参发射、频率捷变、脉冲压缩、先进的数字目标显示和四种工作方式操纵的雷达。TRS-2105雷达的工作频段为550MHz,G波段,作用距离为100km,峰值功率为75kW,平均功率为1kW。该雷达对于2m?2的起伏目标的探测距离为120km,在杂波中的可见度大于40dB。 意大利赛莱尼亚公司研制的Pluto(冥王星)雷达是对空和海岸防御的低空监视雷达,用于探测中空、低空和超低空飞行的飞机。它可以单独使用,也可组合到防空网中作低空"补盲"雷达。Pluto雷达的特点是适合于测报中空、低空的超低空目标的方位和距离;采用相位编码脉冲压缩以取得高的距离分辨率和精度。由于在回波处理中采用了杂波环境自适应,因而该雷达在强杂波干扰环境中能识别目标。它的工作波长为10cm,发射机可按固定频率、随机或预编程频率捷变以及自适应频率选择方式工作,峰值功率大于135k W,对低空目标的探测距离可达110km。 1.2空中平台监视系统

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