刘健
- 作品数：7 被引量：11H指数：3
- 供职机构：中国石化集团新星石油有限责任公司更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金中国地质大学(武汉)教学实验室开放基金更多>>
- 相关领域：天文地球动力工程及工程热物理环境科学与工程理学更多>>
- 城镇生活污水厂CO_(2)释放过程中碳同位素组成变化
- 2025年
- 生活污水中含有大量有机质,污水处理过程中有机质降解产生大量CO_(2),是大气CO_(2)重要的源,借助溶解性无机碳碳同位素组成(δ^(13)C-DIC)能够有效阐明水体有机质降解机理和释放CO_(2)过程。但污水厂污水处理过程中的δ^(13)C-DIC变化以及碳同位素分馏情况尚不明确。选择某生活污水处理厂作为研究对象,在污水处理厂不同处理单元采集污水样品,借助溶解性无机碳碳同位素技术和瑞利分馏模型,判断碳同位素分馏机制及CO_(2)释放过程。结果表明:1)污水厂进水的溶解性无机碳(DIC)部分来自碳酸盐岩溶解,DIC浓度〔(7.62±0.16)mmol/L〕为全处理流程中最高,方解石饱和指数最大(0.404)且趋于沉淀,随污水处理过程进行方解石趋于溶解方向;2)污水厂出水δ^(13)C-DIC(均值为−10.45‰±0.28‰)最高,进水δ^(13)C-DIC(均值为−12.40‰±1.07‰)并非最低,且高于生物处理区(厌氧、缺氧区和好氧池),这是因为污水中有机质降解和方解石溶解产生并释放CO_(2),导致生物处理区污水DIC浓度降低,污水DIC来自有机质降解产生的溶解CO_(2)占比增高,以及污水δ^(13)C-DIC明显降低;3)从好氧区开始,有机物在好氧细菌的作用下快速消耗,CO_(2)大量逸出,DIC浓度显著降低,导致污水中δ^(13)C-DIC升高并伴随着强烈的同位素分馏过程,通过计算得到碳同位素分馏系数为0.9927。研究结果可为优化城镇生活污水厂碳排放核算提供支撑。
- 刘建华吴洋洋刘健刘运涛
- 关键词：生活污水处理厂碳同位素同位素分馏
- 基于灰色关联TOPSIS法的地热资源开发选区评价被引量：4
- 2019年
- 地热能作为一种绿色低碳、清洁环保的可再生能源,在国家能源改革过程中可发挥重要作用。研究地热资源开发选区评价问题对相关政府单位及企业制定开发方案具有指导意义。根据地热资源的典型特征,本文从资源优势、地质条件、环境影响、技术水平、政策风险、经济效益和管理体制7个评价层面上建立起更为全面的地热资源开发选区评价指标体系,设立水文地质专家组、地热资源开发技术专家组、地热资源经济评价专家组对地热开发方案进行评判,利用灰色关联度和逼近理想解的排序方法,对地热开发方案进行优劣排序。结果表明,该评价体系能客观地反映出各方案的自身属性,既能评价各方案的总体状况,又能反映出各方案内部影响因素变化趋势与理想方案之间的区别,对于地热资源开发选区评价具有一定的参考价值。
- 刘健卜炎姜子玉刘虹利
- 关键词：地热资源开发选区评价TOPSIS法
- 中深层地热资源勘探开发技术与典型应用被引量：3
- 2025年
- 在全球能源结构转型和清洁能源需求不断增长的背景下,中深层地热资源作为一种现实的本土、稳定可再生能源,正受到国际社会的极大关注。中国的地热资源分布呈现出明显的地域性特征,东部和西南部地区具有较高的地热资源开发潜力。中深层地热资源的理论能量储量相当于12500亿吨标准煤。目前,我国已经建立了一套相对成熟的中深层地热资源勘探开发技术体系,覆盖了从全面勘探到高效开发的各个环节,极大提升了资源的勘探精确度和开发效率。在地热勘探评价技术中,地热系统要素综合分析技术揭示地热资源富集规律和形成机制,地球物理综合探测技术重点聚焦刻画断裂构造样式和含水热储展布,地热资源选区评价技术逐级聚焦圈定有利开发目标区,这一系列技术有效应用于华北地区地热勘探工作,部署的勘探井成功率超过80%;地热高效开发技术中,地热田多场耦合模拟技术指导优化开发参数,在满足生产需要的同时防止热突破;地热能开发钻完井技术因地制宜完善井身结构、钻完井工艺,保证地热井安全高效的施工;地热水自然回灌技术和取热不耗水技术在开发过程中有效保护地下热储和维持水层压力,保障地热能的可持续开发。在我国众多中深层地热资源规模开发实践中,渤海湾盆地的雄安地区和关中盆地的咸阳地区分别是盆地内碳酸盐岩热储和砂岩热储开发的典型代表。针对两个地区不同的地热地质条件,运用地质建模和数值模拟技术,提出了井网布局和开发参数优化方法,确保地热项目的长期稳定运行,为具有类似地质条件地区地热资源的高效、环保和可持续开发提供了参考借鉴。
- 孙焕泉高楠安吴陈冰洁国殿斌方吉超赵磊赵磊周总瑛
- 关键词：勘探开发技术
- 沙颍河流域丰水期地表水水化学特征及主要离子来源分析
- 2025年
- 沙颍河是淮河的最大支流,其地表水水化学特征及主要离子来源的研究对于理解整个淮河流域的水化学组成与演化至关重要。采集该流域2020年8月丰水期不同河段的41组河水样本,通过水化学特征分析、主成分分析和离子比值等方法,识别了水体主要离子来源。结果表明:沙颍河流域上游河段阳离子当量浓度顺序为Ca^(2+)>Na^(+)>Mg^(2+)>K^(+),阴离子当量浓度顺序为HCO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-),中下游阳离子当量浓度顺序为Na^(+)>Ca^(2+)>Mg^(2+)>K^(+),阴离子当量浓度顺序为HCO_(3)^(-)>Cl^(-)>SO_(4)^(2-)>NO_(3)^(-),从上游至下游Cl^(-)/SO_(4)^(2-)值逐渐增大,沙颍河的汇入直接影响了淮河水化学组分的变化;水化学组合受岩石风化作用和人类活动的双重影响,离子主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩的溶解作用,颍河上游及沙河主要离子来源受控于表层风化岩石矿物的溶解,沙颍河干流中下游、贾鲁河及颍河下游河水受到人类活动污染与硅酸盐岩溶解的影响;水体中存在明显的正向阳离子交换作用,从上游至中下游水体中Na^(+)、K^(+)浓度升高而Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度降低。该研究阐明了研究区主要离子的来源及下游人为输入对地表水水化学组分的影响,为流域水污染治理提供了科学依据。
- 刘健廉勇苏绘梦刘运涛卢玮吴洋洋李川
- 关键词：水化学
- 基于实际工程的地埋管地源热泵回填材料导热性能差异分析被引量：3
- 2024年
- 为研究实际工程应用中回填材料导热性能差异,以郑州市浅层地热能示范工程为研究对象,通过现场热响应试验、地温监测、数值模拟对中细砂、中细砂+水泥、中细砂+膨润土、原浆四种常见回填材料导热性能进行分析.研究结果表明:原浆的平均导热率最低为1.83 W/(m·℃),中细砂的平均导热率最大为2.17 W/(m·℃);同时中细砂排热和取热下单位深度换热量也为最大,分别为48.52 W/m和47.38 W/m.夏季制冷时中细砂+水泥材料温度仅升高0.0002℃,远低于中细砂材料温度升高;而冬季供暖时,四种材料的温度下降值相近,最小为4.2842℃.基于数值模拟结果,中细砂放热和吸热工况下热影响半径最小,为分别5.5 m和6 m;同时,岩土体温度增温速度由大到小为中细砂、原浆、中细砂+膨润土、中细砂+水泥.因此,中细砂导热性能最好,可作为研究区域地埋管地源热泵回填材料的首选.研究成果为场地条件相似地区地埋管地源热泵回填材料选择提供依据,并对推进郑州地区能源绿色低碳发展具有一定参考意义.
- 杨珍尚永升肖雄黄烜李尧刘健
- 关键词：地埋管地源热泵回填材料数值模拟
- 一种可降解半互穿网络暂堵剂的制备及性能
- 2024年
- 非均质性是油气储层的基本特征,酸化施工采用暂堵剂封堵高渗、促使酸液作用于低渗层,是提高非均质储层酸化改造效果的关键措施。为了解决现有高分子暂堵剂成胶时间不可控、残渣伤害严重等问题,采用生物材料海藻酸钠(SA)和黄原胶(XG)通过半互穿方式形成具有高强度可降解的新型暂堵剂SAXG。以变形量和成胶时间为目标优化了体系的最优质量百分比0.7%SA+0.3%XG,采用流变仪测试了凝胶的流变性以及延迟成胶效果,以残渣含量描述体系的可降解性,通过扫描电子显微镜(SEM)明确了SAXG半互穿网络与SA凝胶的区别,最后采用岩心流动实验验证了体系的转向酸化效果。研究结果表明,SAXG成胶时间范围为14~456 min;SAXG在盐水和酸液中可完全降解;暂堵酸化后岩心渗透率比常规酸化后提高了2.85倍;降解后岩心渗透率恢复率达98.6%。SAXG可有效促使酸液转向,从而提高酸化改造效果。
- 卢星辰刘健杜娟高小荣高小荣任小庆
- 关键词：可降解半互穿网络暂堵剂酸化
