耦合GIS-CFD技术在含硫气田应急中的应用

陈南熹 廖凯 梁开武 杨琪琦 周泽帅

摘要：在分析GIS与CFD技术应用现状的基础上，利用GIS-CFD耦合技术，得到含硫气田泄漏事故的CFD数值模拟结果在GIS中展现的可视化效果。以川中油气矿某含硫井站泄漏事故进行实例应用分析，表明该方式可为含硫气田应急决策提供有力的辅助支持，实现基于“情景-应对”的气田应急模式。

Abstract： Based on the analysis of the application status of GIS and CFD technology， the application of GIS-CFD coupling technology can obtain the visualization effect of the numerical simulation results of sulfur gas field leakage accident in GIS. Taking a leak accident of a sulphur-bearing well station in Chuanzhong Oil and Gas Mine as an example， it is shown that this method can provide strong support for emergency decision-making of sulphur-bearing gas field and realize the emergency mode of gas field based on "scenario-response".

关键词：GIS;CFD;含硫气田;情景;应急

Key words： GIS;CFD;sulfur gas field;scenario;emergency response

中图分类号：P208                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）26-0288-02

0  引言

我国川渝地区拥有大量的含硫气田，如普光气田和卧龙河气田，其硫化氢含硫分别达到15%和32%。美国《化学危险袖珍指南》指出，硫化氢立即危害生命或健康的浓度仅为300ppm[1]，气田一旦发生泄漏，容易造成严重的硫化氢中毒事故，导致重大人员伤亡和财产损失。因此，预测气田含硫天然气泄漏后的扩散趋势，量化分析其伤害范围，对应急工作的开展显得极其重要。目前，利用CFD模拟技术可完成气体泄漏扩散的数值模拟，实现对含硫气田泄漏事故伤害范围的预测，但是模拟结果的可视化效果较差。此外，含硫气田大多位于地形复杂地区，考虑复杂地形因素对气体扩散的影响，可使事故发展趋势和伤害范围的预测结果更加精确。GIS在地理数据的显示、分析、模型、可视化等方面能提供强大的技术支持，若与CFD技术耦合使用，可使泄漏事故在真实场景中再现，为含硫气田的应急工作提供更加直观、有效的辅助支持。

1  GIS与CFD技术应用现状

1.1 GIS系统

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS），是在计算机软硬件系统技术支持下，对地理数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述，并解决复杂规划、决策和管理的空间信息系统[2]。……