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有关保密信息化管理论文

随着信息技术的快速进步,国家机关、政府部门以及军工科研单位对保密管理的要求越来越高,涉及保密管理的内容也越来越多,__的难度也随之变得更大。下面是我为大家整理的有关保密信息化管理论文,供大家参考。

有关保密信息化管理论文篇一

《 档案信息化保密管理工作的研究 》

[摘 要]随着档案管理工作的信息化发展,对于信息保密意识的不断增强,在档案管理工作中要结合多方面的要求对信息化资料进行安全保障。本文从档案信息化基础入手,深入分析了信息化档案__的重要性,研究了用科技手段在资料保密中发挥出的实际作用。

[关键词]档案信息化;保密管理;模式转变

中图分类号:G26 文献标识码:A 文章 编号:1009-914X(2016)13-0151-01

0 引言

我国的档案信息化建设始于上世纪90年代,自建设初始便将档案管理的安全工作放在了首要位置上。在实现由纸质资料向数字化资料转变的过程中,对于档案管理的模式及技术应用都随之发生了变化,新技术的加入即要求管理制度体质的转变,又要求信息化软硬件的技术更新,这也为档案信息化的__提升了难度。本文立足于在档案信息化建设中遇到的实际问题与难点,详细阐述了档案信息化变革中如何对__影响和解决策略等问题。

1 档案__在信息化变革中的问题

档案信息化建设的趋势势在必行,这也要求与档案有关的相关工作必须紧跟改革的步伐,能够完全与信息化轨道接轨。尤其像__这种较为特殊的管理工作,不仅要在制度及管理上转变,还要根据信息化平台的要求,在技术条件和人员素质上满足__岗位的实际需求。在档案信息化的转变中,__主要遇到了以下问题:

1.1 管理规范中的问题

实现信息化的主要目的在于简化复杂的管理流程和精准的确立管理规范。在传统管理模式的层层审批中,__需要接触的流程较为复杂,这就相对提高了__的安全性。批阅式的审批流程,需要根据保密规则进行签字确认,最终的结果还需要人工核对,这虽然较为繁琐,但也为__起到了关键的保障作用。在实现信息化管理后,涉密审批不再如此繁琐,根据信息化的技术条件,在网络中即可形成审批核定,人与人的接触活动减少,反而降低了__的严格性。

1.2 硬件条件遇到的问题

实现信息化档案管理后,资料的储存以数字化档案为主,兼顾纸质文稿档案,表面上看来增加了对基础设施的要求,与之相关的配套设施更加多样化和复杂性是不言而喻的。以某单位档案信息化建设为例,传统的保密档案保存要求为独立的密闭空间、安全锁具、通风及消防设施等,改制后还要增设机房、空调、供电保障等必要设施,不仅在空间上没有得到节约,反而增加了设施的投入费用。

1.3 人员素质问题

在档案信息化的改革中,对__人员的要求也随之提升,导致了部分工作人员因条件不能达到要求而产生情绪思想波动。例如:某机关保密科的一位员工,在职几十年从未出现工作纰漏及疏忽,属于机关绝对放心的人员,但实现信息化管理后,因对技术设备操作的掌握不能达到要求而被迫转岗。这样的例子说明在以__为核心任务的管理人员,,首先要根据工作实际情况,达到岗位基础需求,才具备任职资格,其次必须在政治思想觉悟上满足__的规范要求。

2 档案信息化__的改进 措施

档案信息化的安全__是档案工作的重要内容。主要是保障档案实体、档案信息和数据的安全,避免泄密问题的出现。档案信息化过程中应优先考虑__的问题。

2.1 管理模式的变化

从传统__衍伸到信息化__,其工作性质发生了变化。档案信息化的__主要将信息化数据的处理流程和读取存储权限进行严格监管,通过对电子信息设备的软硬件设置建立起安全操作流程,并对整个过程进行监管。其系统组成包括了:档案信息系统及设备使用的安全保密 规章制度 ,数字化信息涉密人员的管理办法,数据存取的安全保密方案,信息化设备的管理方案,人员身份识别管理方案,访问控制规则方案,密码密钥的管理规定,保管维护及相关工作人员的管理职责等。

在实际工作中,对于信息化档案__的规程管理要从上至下统一贯彻,依据保密管理工作中对人、物、环境因素的运动逻辑规律,找出漏洞并采取有效措施加以弥补,有效降低泄密事故的发生概率。档案信息化工作的安全保密控制主要包括:规章制度的建立,网络和计算机安全方案的确立,场所的选择和安防系统的建设,档案实体的使用和保管,数据库的维护、整理和数据备份。

2.2 硬件技术的提升

档案信息化首先要在场所的选择上符合安防要求,主要遵循以下几个原则:

(1)数字化信息档案的建立必须符合计算机主机房的技术条件要求,在供电、消防、控温控湿、监控、防盗的配套设备要符合具体要求。例如:监控设备要做到全方位无死角24小事实时监控,视频数据的保存期限不得低于120天,视频监控设备必须由专人专职监管,监控设备必须采用独立供电线路及备用电源,信号线路必须采用内部走线等。

(2)对于机房的进出管理,采取用户身份识别与密码双重验证,通过输入密码时对指纹的核对实现了双重身份验证的保障。并采取伪装报警措施对密码报警进行伪装,以防工作人员被胁迫状态下的报警伪装登陆。

(3)信息化档案资料的存储设备必须经过国家安全部的技术认证,实现唯一性的读取接口,避免资料外泄;其存储介质不可拆卸及轻易破坏,具备防水、防电磁、防撞击的能力。数据读取的拷贝及下载须经2人的共同认证完成。

2.3 人员素质的转变

对于信息化档案保密管理人员的要求主要体现在以下几个方面:

(1)首先,作为专职的信息化档案保密管理人员必须具备较高的基础 文化 素质,具备计算机操作基础能力,能够独立完成作为档案信息化管理中对设备操作的基础要求,具备一定的计算机安全使用意识,能对信息化__的基础常识有深入的了解。

(2)在满足第一点的基础上,信息化档案保密管理人员还应具备极高的政治思想觉悟,还要具备很强的保密意识和相应的保密专业知识技能。涉密人员还应认清保密形势和敌情 教育 ,__方针、政策和法律法规教育,保密知识技能教育, 岗位职责 教育等。

(3)管理人员还应在实际工作中,根据接触的实际情况,提出合理化的整改意见和方案,通过查缺补漏的方式杜绝涉密问题的发生。

3 总结

档案__要适应社会、经济、科技等发展的需要,在保护国家秘密和维护国家安全利益的同时,完善各项管理度,加强对秘密档案的管理工作,进一步做好档案开放中的__,是每一个档案工作者责无旁贷的使命。通过对档案信息化保密管理工作的深入探讨,了解了在具体工作中的实际问题与难点,这就要求作为管理者必须解放思想、转变观念,按照我国档案保密的方针,依靠科技的强大生产力与制度和管理体制的变革,通过对相关工作人员的素质提升能够更大的发挥出应有的价值,使档案__更好地为我国经济、社会、科技的发展服务。

参考文献

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[2] 《涉密文件上网之前》的案情剖析与法规链接[J].__,2011(2):42.

[3] 进一步做实做好重点区域__[J]. __,2011(5):18.

[4] 张 玲.试论档案保管工作中的保密和利用[J].海南档案,2007,(3).

[5] 陈冬云.档案利用过程中的__浅析[J].海南档案,2007,(2).

[6] 魏菊芳.浅谈档案管理的__[J].中国档案,2006,(12).

[7] 李 虹.如何做好档案__的探讨[J].学习月刊,2009.

有关保密信息化管理论文篇二

《 财务信息化在科研院所应用现状与对策 》

摘要:科研院所财务信息化应用现状。财务信息化在科研院所应用现状与对策。

关键词:财务信息化科研院所,应用

一、科研院所财务信息化应用现状

1、传统财务理念与会计核算模式,影响财务信息化的深入应用。

我国科研院所财务信息化建设普遍起步较晚,许多院所在 财务管理 方面仍然存在手工记账模式遗留下来的不规范的业务流程和核算流程,财务人员对信息化的认识不深入,致使财务信息化应用过多停留在表面层次,很多重要的项目还是通过手工作业。这样不但造成了资源浪费,而且还不利于激发企业学习适应信息系统的积极性。

此外,科研院所自身的特殊项目难以通过财务信息化软件实现。目前,多数科研院所正处于科研事业会计核算模式向企业会计核算模式转型阶段,仍有较多的个性化业务和特殊的项目核算,通用的财务信息化软件很难满足这些业务的需求,从而导致了“想用不能用”、财务信息化作用不显著的尴尬局面。

2、实施与应用人员专业素质不高,影响财务信息化的运维与推进。

财务管理是一门比较专业的学科,科研院所信息化内部实施人员大都没有财务管理的 经验 ,不知道如何参与到财务信息化管理的项目中去,在软件应用培训、业务问题的处理、系统的配置以及日常运维管理等方面,就有点力不从心。

财务会计人员信息化应用素质是财务信息化建设能够顺利推进的关键,没有懂技术、会操作、信息化观念新的财务会计人员队伍,财务信息化建设的目标、深入实施等都将成为空想。同时,科研院所财务信息系统尚处于利用计算机模仿手工操作阶段,在客观上也对财务会计人员信息化应用素质提出了更新、更高的要求。然而,当前院所财务会计人员还没有达到这一要求,一定程度上影响着财务信息化的推进。

3、财务信息化的信息安全风险的大大提高,影响科研院所对财务信息化的深入使用。

信息安全性对于科研院所财务信息化是一个很重要的问题。首先,财务管理信息系统对于院所内部使用者来讲,如果使用权限划分不当、内部控制不严,容易造成信息滥用和信息流失。其次,实施财务管理信息化后,科研院所的科研生产经营活动几乎完全依赖于网络系统,如果对网络的管理和维护水平不高或疏于监控,导致系统瘫痪将严重影响院所的整体运作。再次,如果科研院所财务管理信息系统是依托Internet TCP/IP协议,就容易被拦截侦听、身份假冒、窃取和黑客攻击等,这是引起安全问题的技术难点。上述种种管理与技术问题大大提高了信息安全风险,影响科研院所对财务信息化的深入使用。

二、科研院所财务信息化建设对策

1、财务信息化要求管理观念彻底更新,采用集中式财务管理模式。

财务管理信息化体现着现代 企业管理 思想,是—个极其复杂的多系统组合,其作用不仅仅局限于减轻财务人员的工作量,提高工作效率,更在于它带来了管理观念的更新和变革,不能将追求信息化流于形式,这就要求科研院所在加强财务信息化建设的过程中注重基础性财务管理,注重信息化的实用性和适用性。同时,要克服延续下来的潜在的惯性思维,要充分的认识到信息化对于院所生存发展的重大意义,从而广开思路、更新观念,大力推广信息技术,提高财务信息化系统的效能。

财务管理模式上,财务信息化建设的基本思想就是协同集中管理。在这种财务管理模式下,科研院所需设置一个中心数据库,在院所内部,各个职能部门的子系统与中心数据库相联。当采购系统、科研与生产系统和销售系统有物资流发生时,中心数据库通过内部网自动收集并传递给会计信息系统,会计信息系统进行动态核算,然后把处理过的会计信息传回中心数据库,决策系统和监控系统随时调用中心数据库的信息进行决策分析和预算控制。这样,整个科研院所的科研、生产以及经营活动全部纳入了信息化管理之中,各部门之间协作监督,解决了信息“孤岛”问题,同时也能解决个性化核算项目的问题。

2、打造新型高素质财务管理与专业技术人员队伍,提高财务信息化的应用与管理水平。

财务信息化是科研院所信息化的核心和基础,财务信息化的关键在人,院所是否具有一批复合型信息化管理与技术人才将在很大程度上决定信息化建设的成败。

对于财务管理人员,要加强引导,在院所内部促成一种学习、使用信息化的良好风气,加强团队之间的交流探讨,梳理业务流程,整合财务信息化 管理知识 ,深化财务管理人员对于信息化的认识水平。同时,要注重人才培养,建立财务信息化人才培养长效机制。通过短期培训与人员自学相结合等方式,辅以薪酬、奖励等考核激励模式,促进财务人员融入财务信息化建设的积极性,提高财务信息化的应用水平。

对于技术管理人员,首先要熟悉财务管理的具体业务。财务管理是入门容易精通难。但是,对于财务信息化技术管理人员来说,需要掌握的就是入门知识而已。因为技术管理人员不需要利用财务管理系统进行数据分析,只需要了解一些业务的具体处理方式,如采购进货成本是如何结算的;先进先出、移动加权平均成本、月加权平均成本核算 方法 有什么区别,该怎么操作;凭证的填制规则以及凭证更改的流程等等。在这个基础上,了解财务信息化管理系统的运行机制,才能维护好财务信息化管理系统。其次,在了解财务日常处理业务的基础上,技术管理人员应该知道,各项业务在财务管理系统中的处理流程。只有熟悉系统处理的基本流程之后,才能够当财务用户在处理具体业务遇到问题的时候,给与他们帮助,而不需要去请教外部的实施顾问,而且,这也是技术管理人员对系统进行维护与测试的前提条件。

3、建立完善财务信息化的安全保障体系,降低财务信息的安全风险。

财务信息管理系统不是与其他管理系统相独立的子系统,而是融入单位内部网与其他业务及管理系统高度融合的产物,其安全实质上对整个信息系统的影响是深远的。因此,财务管理信息系统所面临的外部和内部侵害,要求我们必须构建完善的安全保障体系。

一是建立科学严格的财务管理信息系统内部控制制度,从系统设计、系统集成到系统认证、运行管理,从组织机构设置到人员管理,从系统操作到文档资料管理,从系统环境控制到计算机病毒的预防与消除等各个方面都应建立一整套行之有效的措施,在制度上保证财务管理信息系统的安全运行。

二是采用防火墙、、入侵检测、网络防病毒、身份认证等网络安全技术,使在技术层面上对整个财务管理信息系统的各个层次采取周密的安全防范措施。

三、结束语

信息技术在财务管理中应用,能够解决传统财务管理模式中许多原来无法逾越的困难,但与此同时,也带来了许多新的问题,如财务数据安全风险、道德风险等。因此,财务人员与技术管理人员应该一方面研究解决信息技术如何与传统财务管理相融合,另一方面,在完成结合过程之后,要不断研究,发现解决信息化后出现的新问题。我们应该在传统的系统理论基础上,充分利用信息技术,开展财务管理的创新工作,建立与时代相适应的财务管理模式,在确保财务信息安全受控的前提下,满足科研院所自身科研生产管理与经营发展的需要,为院所的未来发展带来更大的价值。

有关保密信息化管理论文篇三

《信息安全层面保密管理对策 》

摘 要 在信息技术快速推广及应用的趋势下,计算机信息系统已同各个单位、各位工作人员的工作效率和日常办公密切相关,但由于在信息处理、采集、传输、存储等环节中未采取科学的保密手段、未配置有效的保密专用设备和采用恰当的技术管理措施,使得窃密与泄密问题大量出现。因此,加强对有关信息安全保密管理工作的探讨,对于改善信息安全保密管理质量具有重要的现实意义。

关键词 信息安全 保密管理 产业发展 价值 管理对策

一、我国信息通信安全产业的快速发展

2010年全球信息安全市场规模达257亿美元,增长17%,并预估2017年可达到407亿美元。根据2014年信息服务产业年鉴,2014年我国整体信息安全市场规模达106亿元,较2013年增长13.24%,而2013年较2012年增长8.6%,世界规模为15.6%。我国在这一方面仍有增长空间,从信息安全服务及产品的增长速度来看,信息安全产品在2010年后,每年维持17%以上的稳定增长,内容安全及顾问服务于2014年增长率分别为14.86%及20.67%,仍维持高增长。增长的主要原因包括企业政策规范、企业缺乏信息安全人员与专业知识等带动顾问服务需求增长,又由于我国中小企业众多,中小企业资金、人才较为不足,在黑客行为多元以及混合式攻击手法层出不穷等,再加上零时差攻击时有出现以及对应产品多元化发展的趋势下,要达到快速又有效的信息安全防护,凭借单一企业的产品及信息人员往往有一定的困难,信息安全工作委外顾问服务能够比企业自行管理更能兼顾企业成本及安全,因而来自于顾问服务、委托服务等的增长力道将持续维持。

在外销方面,2014年信息服务年鉴可知,2014年外销规模约为250亿元,增长率为20.16%,较2013年大幅增长。这种增长的主要原因是我国内容安全相关信息安全产品市占率逐渐提升,且整合式威胁管理设备(UTM)逐获重视的缘故。相较世界对于信息安全需求的旺盛力量,我国目前外销增长高于世界平均,若能将该外销动能持续开发,不仅能提升我国信息安全整体防护能力,未来也将成为我国信息服务业中的明星产业。

二、维护信息通信安全的重要意义

在全球化信息社会中,信息科技与网络提供便利的现代生活,也急剧地取代人工操作成为企业经营与政府机关行政服务的工具,也是现代化国家与社会运作不可或缺的一环。有鉴于此,各国政府也将信息通信基础建设列为国家建设的根本,以及增进民生发展的基础。从国家层面来看,如果信息通信网络系统有所损害,轻者会导致个人生活食衣住行造成不便,重者则会使整个国家安全、政府运作、产业发展、国力强弱和民生发展等都会有重大影响。因此,信息通信安全重要性,已达到不容轻忽的地步。如何维护信息通信系统与网络传输过程的安全,都是企业及政府当前运营的重要课题之一。

为能提供安全及信赖的电子化组织运营服务,组织信息通信安全工作必须以全方位观念进行可持续推动,一般性的信息通信安全3E策略如下: 1)技术工程:利用防火墙系统、数字签章、加密技术等建构第一道防线。2)执行管理:落实信息安全管理政策、信息安全事件紧急处理机制、内外部计算机稽核制度、信息安全标准及规范、产品及系统质量检验机制等。3)教育倡导:强化安全警觉训练、信息安全倡导、人才培训、网络使用伦理等。

尽管当前多数组织的信息安全防护策略及应变机制已逐步建立,但是随着信息科技的普及应用,以及电子化组织与电子商务的使用日益深化,面对网络安全的威胁与风险,仍有必要对目前信息通信安全相关工作进行检讨评估,以强化企业或政府信息通信安全整体防护策略,而最为重要的就是保密管理措施的进一步创新。

三、强化信息安全层面保密管理的措施

(一)事前安全防护

(1)信息安全监控与防护。1)建立多重防护纵深的信息安全监控机制,构建信息通信安全防护管理平台,提供组织网络监控服务,以即早发现信息安全事件,降低信息安全风险。2)规划组织整体信息安全防护架构,构建组织信息安全防护措施。

(2)信息安全情搜与分析。1)搜集来自组织服务网、学术网络及因特网服务业者等网络攻击信息,分析新型黑客攻击手法与工具,掌握我国信息安全威胁趋势。2)研究??尸网络议题,提升Botnet侦测分析能力:教育倡导具体策略化方式追踪大量Botnet资讯,掌握我国Botnet散布情况,降低我国Botnet数量。

(3)信息安全侦测及渗透测试。1)建立组织信息安全侦测及扫描能力,并进行内部侦测扫描,完成已知弱点的修复。2)对组织重要信息系统提供网站渗透测试服务及修补建议。

(4)信息安全认知与质量提升。1)建立组织信息安全检测与评鉴机制。参考国际信息通信安全相关标准,制定组织信息安全规范整体发展蓝图架构,发展组织信息安全相关规范及参考指引,并建立组织信息安全检测与评鉴机制。2)推动重点部门通过信息安全管理系统验证。为强化组织信息安全防护能力,提供安全及便捷的网络服务,强化内外部人员使用组织网络服务的信心,保护使用者隐私权益,推动信息安全等级A级与B级机关通过信息安全管理系统(ISMS)验证。3)提升员工信息 安全知识 与能力。为提升员工信息安全知识与能力,应办理信息安全技术讲习、信息安全资格培训、信息通信安全防护巡回研讨会等培训课程,并发展信息安全数字学习课程。为发掘校园优秀人才,办理“信息安全技能金盾奖”、“信息安全动画金像奖”等竞赛活动,并办理信息安全周系列活动,以提升全体员工信息安全认知。同时进行员工信息安全职能规划,依据其职务与角色,规划执行业务应具备的信息安全知识与技能,并建立员工信息安全能力评量制度。

(二)事中预警应变

(1)信息安全事件实时发现。通过信息通信安全监控平台进行信息安全事件监控作业,包括信息安全事件管理系统、整合性恶意程序监看、使用者端警示系统、蜜网与内部网络警示系统等。

(2)信息安全通报与应变。1)建立信息通信安全通报应变作业程序,协助组织处理及应变信息安全事件。2)构建信息安全信息分享与分析中心。整合信息安全相关情资,进行信息安全信息分享。

三是信息安全健诊服务。推动信息安全健诊评量架构与追踪管理机制,提供组织信息安全健诊服务,强化组织信息安全防护能量,掌握信息安全防护情形。

(三)事后复原鉴识

(1)事后系统回复。1)结合产学研资源与技术能力,建立组织信息通信安全区域联防运作机制,提供不同部门信息安全事件处理与咨询服务,并提升其信息通信安全防护能力。2)规划组织重要信息系统异地备援机制,以提升信息安全事件“事后”存活能力。

(2)信息安全事件鉴识。1)研究信息通信安全鉴识相关技术。2)协助并培训组织保密管理相关人员执行信息安全事件鉴识作业。

四、结语

信息通信安全工作是个长期的、无止境的攻防与挑战,然而信息通信安全工作范围广泛又专业,有待推动地方仍多,组织应持续强化信息通信安全防护工作,加强与产学研各界合作与交流,建立安全及可信赖的网络环境,促进信息科技的普及应用,提供内外部利益相关者安全及便捷的服务。

(作者单位为西安飞豹空港设备有限责任公司)

参考文献

[1] 沈昌祥.当今时代的重大课题――信息安全保密[J].信息安全与通信保密,2001 (08).

[2] 姜新文,王志英,何鸿君,彭立宏,郑倩冰.信息安全保密课程教学的探索实践[J].高等教育研究学报,2009(03).

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6. 信息化技术管理论文开题报告

我的毕业设计是一片关于网络渗透技术的论文,求能人给点相关的资料和文献,本人是毫无头绪啊。

[计算机科学与技术 ]Web服务缓冲区溢出渗透测试的设计与实现

摘 要

缓冲区溢出漏洞是安全漏洞中最为常见的一种形式。更为严重的是缓冲区溢出漏洞占了远程网络攻击的绝大多数,这种攻击可以使的一个匿名的Internet用户有机会获得一台主机的部分或全部的控制权。由于这类攻击使任何人都有可能取得主机的控制权,所以它代表了一类极其严重的安全威胁。因此,以缓冲区溢出作为一种渗透测试的手段是非常有意义的。

缓冲区溢出是渗透测试中的重要手段。现在大多数缓冲区溢出程序都是基于C/S架构的,所以其使用的便捷性受到一定限制。本课题采用现在最流行的B/S架构,并且最终实现了将缓冲区溢出作为Web服务来检测远程主机有无溢出漏洞并提醒用户尽快修补此漏洞的目的。本文深入介绍了缓冲区溢出的原理,以及三种常见的缓冲区溢出漏洞;实例化地介绍了缓冲区溢出程序的执行流程;shellcode的编写技术;Java网络编程技术。

在对原理研究的基础之上,本文主要给出了缓冲区溢出作为Web服务的设计和实现过程以及Web服务的其他辅助功能块(网络安全新闻管理、网络安全论坛)的设计和实现。其中缓冲区溢出模块和监听模块采用JavaBean技术实现,其他部分均采用JSP技术加以实现。

总的来说,本渗透测试平台实现了缓冲区溢出的方便性和广范性以及安全性,并且可以加载任意的已经编译成可执行文件的溢出程序。比起传统的C/S架构下的测试平台前进了一大步。

关键字:渗透测试、缓冲区溢出、JSP

目 录

摘要 1

Abstract 2

第一章 绪论 5

1.1 课题背景 5

1.2渗透测试概述 5

1.2.1渗透测试的的专业性 6

1.2.2 渗透测试的三个阶段 6

1.3 论文安排 8

第二章 缓冲区溢出攻击技术 9

2.1 缓冲区溢出基本原理 9

2.2 常见的缓冲区溢出形式 11

2.2.1 栈溢出 11

2.2.2 堆溢出 12

2.2.3 格式化字符串溢出 13

2.3 缓冲区溢出执行流程 16

2.4 shellcode技术 19

2.4.1 shellcode的编写语言 19

2.4.2 shellcode本身代码的重定位 20

2.4.3 shellcode编码 21

第三章 Java网络编程技术介绍.23

3.1 JavaBean技术 23

3.1.1 JavaBean的概念 23

3.1.2 JavaBean的特性 23

3.1.3 JavaBean的属性23

3.1.4 JavaBean在JSP页面里的部署24

3.2 socket网络编程技术 .24

3.3 Java数据流 25

3.3.1 数据流的基本概念 25

3.3.2 数据流的分类介绍 25

第四章 缓冲区溢出渗透测试平台的设计与实现 27

4.1 测试平台框架设计27

4.1.1整体框架设计 27

4.1.2网络安全新闻发布模块设计 28

4.1.3网络安全论坛模块设计 29

4.1.4缓冲区溢出渗透测试模块设计 31

4.2 缓冲区溢出渗透测试编码实现 34

4.2.1缓冲区溢出漏洞选择 34

4.2.2溢出模块实现 34

4.2.3监听模块实现 34

4.2.4本地执行命令实现 36

4.2.5缓冲区溢出状态实现 39

第五章 实验设计和实验数据 42

5.1实验准备 42

5.2 SqlServer2000打sp3补丁前 43

5.2.1实验数据 43

5.3 SqlServer2000打sp3补丁后 45

5.3.1实验数据 45

结束语 47

参考文献 48

致 谢 49

土石混合体渗透性能的试验研究

周中1 傅鹤林1 刘宝琛1 谭捍华2 龙万学2 罗强2

(1.中南大学土木建筑学院 湖南 长沙 410075

2.贵州省交通规划勘察设计研究院 贵州 贵阳 550001)

摘要 土石混合体属于典型的多孔介质,其渗透特性与砾石的百分含量关系密切。通过自制的常水头渗透仪,测定了不同含砾量时土石混合体渗透系数值,研究发现含砾量与土石混合体渗透系数之间存在指数关系;基于幂平均法,提出了土石混合体复合渗透系数的计算公式,并通过试验结果验证了该式的正确性,为土石混合体渗透系数的理论计算提供了一个简明有用的计算工具。

关键词 土石混合体 多孔介质 渗透性能 复合渗透系数 经验公式

土石混合体一般是由作为骨料的砾石或块石与作为充填料的粘土或砂组成,它是介于土体与岩体之间的一种特殊的地质体,是土和石块的介质耦合体[1]。因为土石混合体具有物质组成的复杂性、结构分布的不规则性以及试样的难以采集性等特殊的性质,从而给研究带来极大的困难,目前人们对于它的研究仍处于探索之中[2]。渗透与强度和变形特性都是土力学中所要研究的主要力学性质,其在土木工程的各个领域都有重要的作用[3]。土石混合体属于典型的非均质多孔介质[4],其渗透系数是由高渗透性的砾石和低渗透性的土体复合而成的。土的渗透系数可以通过室内试验由达西定理计算得出,然而土石混合体的渗透系数却难以确定,主要原因是:取样困难;难以进行常规的渗透试验;大尺度的渗透试验不仅造价高、准确性差,而且试验结果离散度大,难以掌握其规律性。因此能够求出土石混合体复合渗透系数的计算公式具有重要的理论意义和工程应用价值。

土石混合体中土与砾石粒径的界限值为5mm,即将粒径小于5mm的颗粒称为土、大于5mm的颗粒称为石,砾石含量用P5表示[1]。利用自制的常水头渗透仪,研究砾石体积百分含量P5从0%逐步过渡到100%(间隔10%)时土石混合体的渗透系数,每种配比作平行试验3次,共33次渗透试验。

1 土石混合体渗透性能试验

1.1 试样的基本物理力学性质

试验所取土样为正在修建的上瑞高速公路贵州段晴隆隧道出口处典型性土石混合体,其天然状态土的物理指标及颗粒级配曲线见表1和图1。由图1可知现场取回土样的不均匀系数Cu为12.31,说明土样中包含的粒径级数较多,粗细粒径之间差别较大,颗粒级配曲线的曲率系数Cc为1.59,级配优良。

表1 天然状态土的基本物理指标

图1 天然状态土的颗粒级配曲线

1.2 大型渗透仪的研制

《土工试验规程》(SL237—1999)规定粗粒土的室内渗透系数需由常水头渗透仪测试,国内常用的常水头渗透仪是70型渗透仪。70型渗透仪的筒身内径为9.44cm,试验材料的最大粒径为2cm,规范[5]要求筒身内径应为最大粒径的8~10倍,因此70型渗透仪的筒身内径过小,有必要研制大尺寸的渗透仪。自制渗透仪的内径和试样高度至少应为最大颗粒粒径的8倍,即至少应为16cm,另外,考虑到边界效应,试样的上下两头分别增加2cm,因此,自制渗透仪的内径和试样高分别取为16cm和20cm。考虑到土石混合体的渗透性较强,选取进排水管的口径为2cm。自制的大型常水头渗透仪如图2和图3所示。

图2 自行研制的渗透仪

图3 常水头渗透仪示意图

数据单位为cm

1.3 试验步骤

首先,将由现场取回的土样烘干、过筛,并根据粒径的大小分为0~5 mm的土和5~20mm的砾石两部分。然后,按照试验要求的砾石体积百分含量P5,以10%的初始含水量配制试样,静置24 h。试验时,将配制好的试样分层装入圆桶中,每层装料厚度30mm左右,分层压实,记录每层的击实数。按上述步骤逐层装样,至试样顶部高出测压孔约3cm为止。测出装样高度,准确至0.1cm。在试样顶部铺一层2cm厚的细砾石作缓冲层。之后,由进水管注入蒸馏水,直至出水孔有水流出,静置24 h使试样充分饱和。用量筒从渗透水出口测定渗透量,同时用温度计测量水温,用秒表测记经一定时间的渗水量,共测读6次,取其平均值,6次结果相差不得超过7%,否则需重新测定。

1.4 试验数据

按照试验设计的各种砾石体积百分含量P5共需作11组试验,每组试验作平行试验三次,取3次测量的平均值,并乘以温度校正系数

,即可求出每组试验20℃时的渗透系数,渗透系数的测量结果见表2。

表2 渗透系数测定结果

2 试验结果分析

2.1 渗透系数与砾石含量的关系

不同含砾量的颗粒级配曲线如图4所示,由图4可以求出各曲线的粒径特征系数及不均匀系数Cu和曲率系数Cc。

图4 试样的颗粒级配曲线

图5为土石混合体砾石含量P5与20℃时渗透系数的关系曲线。从图5可以看出,随着含砾量的增加,渗透系数急剧增加,可见,在设计中可以通过调节砾石的含量来控制土石混合体的宏观渗透性能。

图5 粗粒含量与渗透系数的关系

从图5还可以发现,土石混合体中砾石的含量P5与渗透系数k之间存在指数关系,与文献[6]的研究成果相似,即

土石混合体

式中:k0为P5=0时土的初始渗透系数;n为与土石混合体本身性质相关的常数。对于文中试验值,k0与n分别为0.0006cm/s和8.82。在工程中可以通过少量试验来确定k0,n值,以此来预测不同级配土石混合体的渗透性。

2.2 土石混合体的复合渗透系数

近几十年来,许多学者在揭示影响和决定土的渗透系数内在因素及其相互关系方面进行了大量工作,并取得了有益的成果[7~12],被认为依然有效且目前常用的确定渗透系数的半经验、半理论公式有:

(1)水利水电科学研究院公式[7]:

土石混合体

式中:k10,k20分别为温度为10℃和20℃时的渗透系数(cm/s);η10/η20为温度为10℃和20℃的粘滞系数比;n为孔隙率;d20为等效粒径(mm)。

(2)泰勒(Taylor)[9]用毛管流的哈根-伯努力(Hange-Poiseuille)方程导出渗透系数的表达式:

土石混合体

式中:ds为当量圆球直径,可以用等效粒径d20代替;γw为液体容重;μ为液体粘滞度;e为孔隙比;C为形状系数,通常取C=0.2。

式(2)和式(3)均是针对土体的渗透特性提出的半经验、半理论公式,然而对于非均质性更强、粒径差别更大的土石混合体来说,其适用性不是很强。土石混合体中砾石形成骨架,细颗粒充填孔隙,其渗透系数是由低渗透介质土体的渗透系数kS和高渗透性介质砾石的渗透系数kG复合而成。土石混合体复合渗透系数不是按体积百分含量的简单复合,而是高低渗透性介质的耦合。在参考相关文献[10~12]的基础上,基于幂平均法,本文提出的土石混合体复合渗透系数k复合的表达式为

土石混合体

式中:P5为砾石的体积百分含量,%;kG为砾石的渗透系数,cm/s;kS为土的渗透系数,cm/s;f为系数。

砾石的体积百分含量P5可以由筛分法求出;土的渗透系数kS和砾石的渗透系数kG可以由室内试验直接求出或参考相关资料确定;系数f可以通过少量试验回归分析确定,因此可以说(4)式是一个简明实用的土石混合体复合渗透系数计算公式。

图6 不同计算方法结果比较

为进一步验证(4)式,我们将试验测得的k值与用(2),(3),(4)式计算得到的k值进行对比分析。结果见图6,具体数值见表3。由图6和表3可知据水利水电科学研究院公式和泰勒公式计算结果均高于实测值,尤其是当P5≤30%时,(2)式计算结果和(3)式计算结果比实测值大2~3个数量级,与实测值相差较大。而用本文方法得到的土石混合体的渗透系数最接近实测值,平均相对误差仅为0.6%,能够作为土石混合体渗透系数定量预测的有效工具。在工程设计中,可以根据工程对土石混合体渗透性的要求,依据本文提供的经验公式,调整土石混合体中砾石的含量,达到控制土石混合体渗透能力的目的。

表3 土石混合体渗透系数及相关参数

3 结论

(1)利用自制的常水头渗透仪,测定了不同含砾量时土石混合体的渗透系数值,并指出含砾量与土石混合体渗透系数之间存在指数关系。在工程设计中可以通过合理调整土石混合体中砾石的含量,达到控制其渗透性能的目的。

(2)指出土石混合体的渗透系数是一种由高渗透性的砾石和低渗透性的土体复合而成的,给出了土石混合体复合渗透系数的计算公式,并通过试验结果验证了计算公式的正确性,为土石混合体渗透系数的定量预测提供了一个简明有用的计算工具。

参考文献

[1]油新华.土石混合体随机结构模型及其应用研究.北方交通大学博士论文.2001:1~18

[2]油新华,汤劲松.土石混合体野外水平推剪试验研究.岩石力学与工程学报.2002,21(10):1537~1540,60~129

[3]黄文熙.土的工程性质.北京:水利电力出版社.1984:60~129

[4]薛定谔 A E.多孔介质中的渗流物理.北京:石油工业出版社.1984:141~173

[5]中华人民共和国水利部.土工试验规程(SL237—1999).北京:中国水利水电出版社,1999:114~120

[6]邱贤德,阎宗岭,刘立等.堆石体粒径特征对其渗透性的影响.岩土力学,2004,25(6):950~954

[7]刘杰.土的渗透稳定与渗流控制.北京:水利电力出版社,1992:1~20

[8] Wen X H,Gomez-Hernandez J J.Upscaling hydraulic conductivities in heterogeneous media:An overview.Journal of Hydrology,1996,183:ix~xxxii

[9] Taylor D W.Fundamentals of soil mechanics.John Wiley & SONS,Inc.,1948

[10] Brown W F.Solid mixture permitivities.Journal of Chemical Physic,1955,23(8):1514~1517

[11] Dagan G.Analysis of flow through heterogeneous random aquifers by the method of embedding matrix—1:Steady flow.Water Resources Research,1981,17(1):107~122

[12] Noetinger B.The effective permeability of a heterogeneous porous medium.Transport in Porous Media,1994,15:99~127

渗透入门该看什么书和杂志?

看了两本风格和内容都比较类似的书《meteaploit渗透测试手册》和《metasploit渗透测试与开发实践指南》这两本书也都是从按照一般的渗透测试流程来进行内容的编排,从信息收集到Nmap主机和端口扫描、nessus漏洞扫描,msfconsole里常见辅助模块和攻击载荷的介绍和利用,到最后获得目标主机的meterpreter会话,meterpreter的基本命令和高级使用技巧,创建后门文件,对后门文件进行编码,metasploit中攻击载荷代码的分析和编写等等。虽然对攻击技术都没有较深入的研究和分析,但是对于刚刚接触渗透测试的人而言,可以快速的在脑中打下一个渗透测试基本的框架,而不是盲目的扫描、注入。

土石混合体渗透性能的正交试验研究

周中1 傅鹤林1 刘宝琛1 谭捍华2 龙万学2 罗强2

(1.中南大学土木建筑学院 湖南 长沙 410075

2.贵州省交通规划勘察设计研究院 贵州 贵阳 550001)

摘要 土石混合体作为土和石块的介质耦合体,具有非均质性、非连续性及试样的难以采集性等独特的性质,从而给研究带来极大的困难。土石混合体属于典型的多孔介质,其渗透特性与颗粒的大小、孔隙比及颗粒形状关系密切。本文采用室内正交实验,利用自制的常水头渗透仪,研究了砾石含量、孔隙比和颗粒形状三个因素在不同水平下对土石混合体渗透系数的影响。通过正交试验确定了三种因素对土石混合体渗透系数的影响顺序及各因素的显著性水平。提出了土石混合体渗透系数计算公式,并通过试验结果验证了计算公式的正确性,为土石混合体渗透系数的理论计算提供了一个简明有用的计算工具。

关键词 土石混合体 多孔介质 渗透性能 计算公式 正交试验

土石混合体一般由作为骨料的砾石或块石与作为充填料的粘土或砂组成,是介于土体与岩体之间的一种特殊的地质体,是土和石块的介质耦合体[1]。因为土石混合体具有物质组成的复杂性、结构分布的不规则性以及试样的难以采集性等独特的性质,从而给研究带来极大的困难,目前人们对于它的研究仍处于探索之中[2]。渗透与强度和变形特性,都是土力学中所要研究的主要力学性质,其在土木工程的各个领域中都有重要的作用[3]。土石混合体属于典型的非均质多孔介质[4],其渗透特性与颗粒的大小、颗粒组成、孔隙比及颗粒形状关系密切。土的渗透系数可以通过室内试验由达西定理计算得出,然而土石混合体的渗透系数却难以确定,主要原因是:取样困难;难以进行常规的渗透试验;大尺度的渗透试验不仅造价高准确性差,而且试验结果离散度大,难以掌握其规律性。迄今为止,国内还没有对土石混合体渗透性能进行研究的资料,现有研究成果局限于利用物理和数值模拟试验对其变形和力学性质进行研究,而对渗透性还未涉及。因此,能够求出土石混合体渗透系数的计算公式具有重要的理论意义和工程应用价值。

本文研究土石混合体中砾石含量、孔隙比(压实度)和颗粒形状三个因素在不同水平下对土石混合体的渗透系数的影响,找出三因素与土石混合体渗透系数之间的关系,并提出土石混合体渗透系数计算公式。

1 土石混合体渗透性能的正交试验

1.1 正交试验方案设计

在室内试验中考虑砾石含量、孔隙比(压实度)和颗粒形状三个因素对土石混合体渗透系数的影响,就每种因素拟考虑3个水平。对于这种3因素3水平的试验,如果考虑每一个因素的不同水平对基材的影响,则根据组合可得有33组试验,这对人力、物力与时间来说都是一种浪费,因此采用正交试验设计来研究这一问题更为合理。本试验所选取的正交表为L9(34),考虑试验误差的影响,但不考虑各因素间的交互作用(即假定他们之间相互没有影响)。共需9组试验,每组作平行试验3次,共27次渗透试验。本试验中采用的因素与对应的水平数如表1所示,其中粗粒形状分为球形体、六面体和三棱锥3个水平,分别由卵石、强风化石块和新打碎的碎石来近似替代。

表1 正交试验的因素水平

1.2 试样的基本物理力学性质

试验所取土样为正在修建的上瑞高速公路贵州段晴隆隧道出口处典型性土石混合体,其天然状态土的物理指标及颗粒级配曲线见表2和图1。由图1可知现场取回土样的不均匀系数Cu为12.31,说明土样中包含的粒径级数较多,粗细粒径之间差别较大,颗粒级配曲线的曲率系数Cc为1.59,级配优良。

表2 天然状态土的基本物理指标

图1 天然状态土的颗粒级配曲线

1.3 大型渗透仪的研制

《土工试验规程》(SL237—1999)规定粗粒土的室内渗透系数需由常水头渗透仪测试,国内常用的常水头渗透仪是70型渗透仪。70型渗透仪的筒身内径为9.44cm,试验材料的最大粒径为2cm,规范[5]要求筒身内径应为最大粒径的8~10倍,因此70型渗透仪的筒身内径过小,有必要研制大尺寸的渗透仪。自制渗透仪的内径和试样高度至少应为最大颗粒粒径的8倍,即至少应为16cm,另外,考虑到边界效应,试样的上下两头分别增加2cm,因此,自制渗透仪的内径和试样高分别取为16cm和20cm。考虑到土石混合体的渗透性较强,选取进排水管的口径为2cm。自制的大型常水头渗透仪的如图2 和图3所示。

图2 常水头渗透仪示意图

数据单位为cm

图3 自制渗透仪

2 试验结果分析

2.1 试验结果

按正交试验表L9(34)的安排,共需作9组试验,每组试验作平行试验3次,取3次测量的平均值,并乘以温度校正系数

,即可求出每组试验20℃时的渗透系数,渗透系数的测量结果见表3。

表3 渗透试验测定结果

续表

2.2 试验分析

运用正交试验的直观分析法和方差分析法,分析各因素对土石混合体渗透系数影响的主次顺序,绘出因素水平影响趋势图,求出各因素的显著性水平。

2.2.1 直观分析

对试验所得的土石混合体的渗透系数进行正交试验的极差分析,并画出各因素的水平影响趋势图。正交试验的极差分析表见表4,3个因素与渗透系数的关系见图4。

表4 极差分析表

图4 各因素与渗透系数的关系

A—砾石含量;B—孔隙比;C—粗粒形状

由正交试验的极差分析表可以看出,对土石混合体渗透系数影响的主次顺序为A→B→C,即砾石含量→孔隙比→颗粒形状。由各因素与渗透系数的关系图可以看出砾石含量越多渗透系数越大,孔隙比越大渗透系数越大,颗粒磨圆度越大渗透系数越小。在路基工程及大坝工程中,可以通过调节粗颗粒的含量、压实度及颗粒形状以获得工程所需的渗透系数。

2.2.2 方差分析

为了确定因素各水平对应的试验结果的差异是由因素水平不同引起的,还是由试验误差引起的,并对影响土石混合体渗透系数的各因素的显著性水平给予精确的数量评估,需采用正交试验的方差分析法对试验数据进行分析,分析结果如表5所示。

表5 方差分析结果

方差分析结果表明:

(1)因素各水平对应的试验结果的差异是由因素水平不同引起的,而不是由试验误差引起的;

(2)砾石含量对土石混合体渗透系数的影响高度显著,孔隙比对土石混合体渗透系数的影响显著,颗粒形状土石混合体渗透系数的影响不显著。

3 土石混合体渗透系数

3.1 渗透系数与砾石含量之间的关系

众所周知,土石混合体的渗透系数与颗粒的大小及级配有关,本文选择等效粒径d20和曲率系数Cc来表示土的颗粒大小和颗粒级配,原因是文献[3]认为等效粒径d20比其他粒径特征系数更能准确地表示颗粒的大小,而与颗粒级配有关的系数是不均匀系数Cu和曲率系数Cc,不均匀系数Cu只反映土粒组成的离散程度,曲率系数Cc能在一定程度上反映颗粒组成曲线的特性,因而曲率系数Cc更适合于评价土的颗粒级配。不同砾石含量的颗粒级配曲线如图5所示。由图5可以求出各曲线的粒径特征系数,见表6。

图5 试样的颗粒级配曲线

表6 不同粗粒含量时的粒径特征

由图6可知,其他条件相同时,土石混合体的渗透系数k与函数f(d20,Cc)呈线性关系,其中

图6 k20-f(d20,Cc)关系曲线

3.2 渗透系数与密实度之间的关系

由正交试验的方差分析可知,孔隙率e对渗透系数的影响虽不如粗粒含量大,但也是很显著的。在其他条件相同时,k与

呈线性关系,如图7所示。

土石混合体

3.3 渗透系数与颗粒形状之间的关系

狄凯尔与海阿特(Tikell and Hiatt)于1938年探讨了颗粒的“棱角性”与“圆度”对渗透系数的影响,并指出颗粒的棱角性越大,渗透系数越大[6]。由正交试验分析表可知Cs1∶Cs2∶Cs3=0.9∶1∶1.2,并且将试验数据进行回归分析,当形状系数Cs1=0.18,Cs2=0.2,Cs3=0.24时与试验结果最为接近,此结论与卡门(Carmen)的研究成果[7]相近。

3.4 土石混合体的渗透系数

由以上分析可知土石混合体的渗透系数与颗粒大小、颗粒级配、颗粒形状及孔隙比有关,同时渗透流体对渗透性也有一定的影响,主要是受液体的动力粘滞度η的影响,大量研究成果表明渗透系数k 与g/η 成正比[3,4,7]。因此,土石混合体的渗透系数计算公式为

土石混合体

式中:k为土石混合体的渗透系数,cm/s;Cs为颗粒的形状系数,m-3;d20为等效粒径,小于该粒径的土重占总土重的20%,m;Cc为颗粒级配曲率系数,

;e为孔隙比;g为重力加速度,9.8 N;η 为液体的动力粘滞度,kPa · s(10-6),η20=1.01×10-6kPa·s。

由公式(1)计算出20℃时土石混合体的渗透系数k20列于表7。与其他物理力学参数相比,土石混合体的渗透性变化范围要大得多。同时,受宏观构造和微观结构复杂性的影响,其渗透性具有高度的不均匀性[8]。为进一步验证公式(1)的正确性,将实测值与由公式(1)得出的计算值进行对比分析,见图8。由图8可知由公式(1)计算出的渗透系数值与实测值基本吻合,9组试样的平均相对误差为21%,这对于离散性很强的土石混合体的渗透系数来说已经具有足够的精确性。

表7 计算值与实测值对应关系

图8 计算值与实测值关系

4 结论

(1)通过正交试验获取了砾石含量、孔隙比和颗粒形状对土石混合体渗透系数影响的主次顺序,并得出各因素的显著性水平,工程设计中可以通过合理调整土石混合体的砾石含量、孔隙比(压实度)和颗粒形状,以达到控制其渗透能力的目的。

(2)土石混合体的渗透系数与等效粒径d20和曲率系数Cc组成的函数

成正比,并与孔隙比函数

成正比。

(3)提出了土石混合体渗透系数的计算公式,并通过试验结果验证了计算公式的正确性,为土石混合体渗透系数的定量预测提供了一个简明有用的计算工具。

参考文献

[1]油新华.土石混合体随机结构模型及其应用研究.北方交通大学博士论文,2001:1~18

[2]油新华,汤劲松.土石混合体野外水平推剪试验研究.岩石力学与工程学报,2002,21(10):1537~1540,60~129

[3]刘杰.土的渗透稳定与渗流控制.北京:水利电力出版社,1992:1~20

[4]薛定谔A E.多孔介质中的渗流物理.北京:石油工业出版社,1984:141~173

[5]中华人民共和国水利部.土工试验规程(SL237—1999).北京:中国水利水电出版社,1999:114~120

[6] Tickell FG,Hiatt WN.Effect of angularity of grains on porosity and permeability of unconsolidated sands.AAPG Bulletin,1938,22(9):1272~1274

[7]黄文熙.土的工程性质.北京:水利电力出版社,1984:60~129

[8]邱贤德,阎宗岭,刘立等.堆石体粒径特征对其渗透性的影响.岩土力学,2004,25(6):950~954

钻井液、完井液引起储层损害评价新方法——高温高压岩心动态损害评价系统的研究

余维初1,2,3 苏长明1 鄢捷年2

(1.中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;2.中国石油大学(北京),北京102249;3.长江大学,荆州434023)

摘要 高温高压岩心动态损害评价系统是石油勘探开发中评价储层损害深度与程度的新的评价实验方法与实验仪器,它可以测量岩心受入井流体损害前各分段的原始渗透率值,然后不需取出岩心,就可以直接在模拟储层温度、压力及流速条件下,用泥浆泵驱替高压液体罐中的入井流体,在岩心端面进行动态剪切损害。损害过程完成后,也不需取出岩心,而是通过换向阀门改变流体的流动方向,再由平流泵驱替液体,测量储层岩心受损害后各段的渗透率值。通过对比岩心各分段的渗透率变化情况,即可确定岩心受入井流体损害的深度和程度,从而优选出满足保护油气层需要的钻井液与完井液。目前“评价系统”及配套智能化软件已在多个油田企业投入使用,并取得了良好的应用效果。

关键词 岩心 储层保护 动态损害 评价系统 钻井液与完井液

A New Method Used to Evaluate Formation Damage Caused by Drilling & Completion Fluids——Investigation of the HTHP Core Dynamic Damage Evaluation Testing System

YU Wei-chu1,2,3,SU Chang-ming1,YAN Jie-nian2

(1.Exploration & Production Research lnstitute,SlNOPEC,Beijing100083;2.China University of Petroleum,Beijing102249;3.Yangtze University,Jingzhou434023)

Abstract The HTHP Core Dynamic Damage Evaluation Testing System is newly developed a new method and apparatus used for evaluation of the extent of formation damage caused by drilling and completion fluids in petroleum exploration and development.It can be used to measure the original permeability of each section of the core sample before contamination by the drilling or completion fluid.Then,the core does not need to be taken out and the process of dynamic damage can be directly conducted by flushing with the drilling or completion fluid using mud pump under the conditions of the simulated formation temperature,pressure and flow rate.After the damaged process is completed,the core is still kept in the holder and the permeability of each section of the core sample after damage can be measured by altering the flow direction with the reversal valve and flushing a fluid(cleaning water or kerosene)by the constant flow-rate pump.By comparing the permeability data that occur at each section of the core sample,the damage level and invasion depth can be determined,and the drilling and completion fluids that meet the requirements of formation protection can be selected.Currently,the new evaluation method,the testing system and associated software for formation damage induced by drilling fluid and completion fluids were applied in several oilfields widely,and favorable results have been obtained.

Keywords core formation protection dynamic damage testing system drilling and completion fluids

随着世界石油生产的不断扩大与发展,油层伤害与保护的问题日益为各国石油工程师们所关注。油层伤害一旦产生,其补救措施需要付出昂贵的代价。因此,国外早在20世纪40~50年代就开始了油层伤害与保护的室内试验研究。我国也在20世纪70~80年代开始着手研究油层伤害问题,并建立了相应的储层损害评价实验方法及相关仪器。然而随着油气田勘探与开发逐步转向深层,原有的储层损害评价方法已不能适应。因此,要想在油气层保护技术领域取得突破性成果,有必要建立一套完整的、能够适应更深的地层勘探开发的储层损害评价新方法和与之相配套的评价手段,既可以测量岩心各段的原始和损害后渗透率,又能模拟储层温度、压力及泥浆上返速度等条件对岩心进行动态损害评价的新方法、新仪器。

本文主要介绍了该“评价系统”的设计思路、设计原理、技术性能指标、实验参数计算方法及其应用情况。

1 “评价系统” 的设计思路和工作原理

1.1 设计思路

(1)该“评价系统”首先要能够测量岩心各段的原始渗透率(Koi)和受损害后渗透率(Kdi)。根据本项目组的专利技术渗透率梯度仪(专利号:91226407.1)的工作原理和设计思路,由达西定理公式便可很方便地计算出岩心各段损害前后的渗透率参数。

(2)根据本项目组专利技术新型智能高温高压岩心动态失水仪(专利号:ZL200420017823.7)的工作原理和设计思路,在模拟地层温度、压力、井眼环空泥浆上返速率的条件下对岩心某个端面进行动态剪切污染损害实验。

(3)根据本项目组专利技术高温高压岩心动态损害评价实验仪(专利号:200410030637.1,ZL200420047524.8)在渗透率测量完成后,不需取出岩心,而是在模拟地层温度、压力、井眼环空泥浆返速的条件下对岩心进行动态污染实验。在对岩心进行动态损害时,利用相关阀门,关闭岩心多段渗透率的测量机构,采用特制泥浆泵,在模拟地层温度、压力和井眼环空泥浆上返速度的条件下,对岩心的某个端面进行动态剪切污染,动态污染采用端面循环剪切式结构。实现一次装入岩心就可以在模拟地层温度、压力、井眼环空泥浆返速的条件下对岩心进行动态污染,以及污染前后岩心多项渗透率参数测试的评价实验研究。

(4)在多段渗透率测试过程中“评价系统”的重要组成部分使用了本项目组的专利技术高压精密平流泵(专利号:ZL02278357.1)首次实现恒流、恒压以及无脉动微量液体的输送技术。

(5)“评价系统”的核心部分使用了本项目组的专利技术岩心夹持器(专利号:ZL93216048.4)首次采用金属骨架硫化技术、“O”型密封圈技术以及橡胶的自封原理,打破了老型产品的挤压式密封结构,顺利地实现了沿岩心轴向建立多测点技术。

该“评价系统”的一个突出特点是将岩心损害前后各段渗透率变化测试和对岩心端面的动态污染损害机构有机地结合起来,从而顺利地实现了设计目的。

1.2 仪器的组成结构及工作原理

为了实现在同一台仪器上完成岩心的多段渗透率测试和模拟井下条件对岩心的动态损害,从而准确高效地评价钻井液保护油气层的效果,根据钻井工艺要求和上述设计思路,把高温高压岩心动态损害评价系统设计成如图1所示的工艺流程,它主要由精密平流泵、泥浆泵、液体罐、端面动循环并带多个测压点的岩心夹持器、流量计、电子天平、气源、压力传感器、温度传感器、环压泵、回压控制器、加热系统、数据采集与处理系统等部分组成。

图1 高温高压岩心动态损害评价系统流程

1—气源;2—高压减压阀;3—高压液体罐;4—泥浆泵;5—流量计;6—电子天平;7—回压控制器;8—环压泵;9—端面循环的多测点岩心夹持器;10—阀门;11—压力传感器;12—精密平流泵;13—排污阀;14—数据采集器;15—数据处理系统(计算机、打印机);16—加热体

其主要工作原理是:当关闭泥浆泵及相关阀门时,由精密平流泵驱替可进行岩心损害前后渗透率的测试;而当打开泥浆泵、流体管路及相关阀门时,可对液体罐中的钻井液或完井液在实际储层条件下进行循环,从而实现对储层岩心端面进行动态损害模拟。软件界面如图2右上角所示。

“评价系统”由两大部分组成:钻井过程的动态损害仿真系统和多段渗透率测试系统。在动态损害仿真系统中(如图2左边部分),氮气瓶给泥浆罐加压,泥浆循环泵控制流量,使钻井液以一定的压力和流量从泥浆罐里泵出,通过岩心夹持器与岩心的端面接触,对岩心端面进行高温高压动态损害评价实验,最后流回泥浆罐,形成密闭循环。在压力作用下,泥浆中的液体经过岩心而滤失,其动态失水经过管线流到电子天平称重,就可以测量出岩心的动失水速率等多项实验参数。

在渗透率测试部分(如图2右边部分),精密平流泵驱动实验液体进入岩心,经过岩心流至电子天平。另外,多个压力传感器实时采集岩心各测压点的压力值,根据达西定理进而可以算出岩心损害前后各分段的渗透率参数。

图2 高温高压岩心动态损害评价系统软件界面

1.3 数据采集与控制原理

1.3.1 硬件设计的总体思路

该“评价系统”控制部分硬件设计应具备以下主要功能:①温度控制,模拟井下高温工况;②流量控制,能够根据流量设定值准确地控制磁力泵的排量,从而控制岩心端面钻井液的流速,以模拟钻井作业过程中实际泥浆环空返速;③围压监测,岩心夹持器围压通过步进电机控制,仪器能够根据设定值自动控制并监测压力,实时显示在人机交互界面上;④仪器工作压力监测,泥浆循环的工作压力由气源调节给定,同时受泥浆温度的影响,软件仪器自动检测压力参数;⑤动滤失量计量,钻井液对岩心的损害是否已经完成,主要是看动滤失速率,当损害已充分时,动滤失速率曲线上升趋于平衡,不再变化或变化微小,说明钻井液对岩心的动态损害实验已经完成,这个过程一般需要150min,滤纸的动静滤失速率道理也是一样。

1.3.2 软件部分

该“评价系统”控制软件的人机交互、数据处理等功能由PC机完成,借助PC机强大的绘图、数据处理功能为用户提供一个实时性好、稳定性强、界面直观、使用方便的操作管理平台。用户可通过计算机软件非常清晰地掌握整个仪器运行的情况,可方便、及时地对实验过程中的各项参数进行调整,并对数据进行分析。为研究人员提供友好、便捷的人机交互全中文界面及数据处理环境,同时实现数据的存储,实验曲线的绘制,数据报表的输出和历史数据的查询等功能,其中包括流体通过岩心的孔隙体积倍数,岩心各段的渗透率、渗透率损害率、渗透率恢复率、钻井液与完井液通过岩心时的动滤失速率等实验参数,并且由计算机直接打印出实验数据报表,“评价系统”控制软件的人机交互主界面见图2所示。

1.4 主要技术指标

该“评价系统”的主要技术性能指标如下:(1)钻井液与完井液污染压力:0~10MPa,测量岩心渗透率流动压力最大可达60MPa;(2)工作温度:室温~150℃(最大可达230℃);(3)岩心端面流体线速度:0~1.8m/s;(4)实验岩心规格:人造或天然储层岩心,其尺寸为φ25×25-90;(5)测压精度:±2‰;(6)钻井液用量:2~3L;(7)渗透率测量范围:(1~5000)×10-3μm2;(8)电源:220V,50Hz(要求使用稳压电源)。

与其他油气层损害评价实验装置相比,该“评价系统”无论在工作压力和工作温度方面,还是在岩心的渗透率测量范围方面,均具有明显优势。不难看出,它适用于各种渗透性储层,以及出现异常高压或异常低压的储层,还适用于在井底温度超过150℃的深井中应用。

2 实验参数及计算方法

2.1 V返的计算

在钻井过程中,钻杆和钻铤处的环空返速可用下式进行计算:

油气成藏理论与勘探开发技术

式中:Q为钻井现场泥浆泵排量(L/s);D1,R分别为钻头直径和半径(in);D2,r分别为钻杆或钻铤的直径和半径(in);

为泥浆在环空处的上返速度(m/s)。

岩心端面处剪切速率的大小通过使用变频器调节泥浆泵的转速来实现,选择合理排量的泥浆泵就可以任意模拟钻井现场泥浆泵的排量。在钻井过程中,根据泥浆环空水力学计算结果,当钻杆或钻铤处环形空间泥浆的上返速度

推荐值为0.5~0.6m/s时,才能形成平板型层流,从而满足钻井工艺的要求[4]。

2.2 岩心动滤失速率的计算

根据钻井液动滤失方程,钻井液或完井液通过岩心时的动滤失速率可使用下式计算:

油气成藏理论与勘探开发技术

式中:fd为动滤失速率(mL/cm2·min);Δθ为Δt时间内的动滤失量(mL);Δt为渗滤时间(s);A为岩心端面渗滤面积(cm2)。

2.3 动态污染损害前后岩心各段渗透率的计算

在一定压差的作用下,流体可在多孔介质中发生渗流。一般情况下,其流动规律可用达西定律来描述。因此,在动态污染前后,岩心各段渗透率参数的计算可通过应用达西定律公式来实现。由于是多点测试,可以将达西定律公式写成:

3 实施效果

该项目技术产品已在江汉、江苏、大庆、大港、吉林、中原、南方勘探公司、克拉玛依、塔里木等各油田单位推广了五十多台套,大量的实验研究表明,使用效果良好,它可以测量出岩心沿长度方向的非均质性,并能判断同一岩心在受钻井、完井液损害前后各段渗透率和损害深度程度,也可评价各种增产措施的效果,优选钻井、完井液体系配方、优化增产措施,达到保护油气层的目的,并认识了油气层特性,提高了油气田的勘探和开发效率。上述各油田通过该“评价系统”筛选出的优质钻井、完井液,起到了保护油气层的效果,既降低了生产成本,又提高了油气井产量,已经取得了巨大的经济效益和社会效益。该成果的推广应用为保护油气层技术研究和油气田评价工作的开展提供了全新的评价手段和评价方法,还使得其在理论和实验技术上获得了重大突破,其实验研究结果对油气田勘探与开发方案的科学决策、油气田的发现、提高油气井产量、延长油田的开发周期以及保护油气层领域的科学研究将起到十分重要的指导作用。

该评价新方法以及相关技术产品使科研成果及时转化为生产力,填补了我国在相关实验技术领域装备制造上的空白,具有同类技术的国际先进水平。

参考文献

[1]李淑廉等.JHDS-高温高压动失水仪的研制.江汉石油学院学报[J],1988,10(1):32~35.

[2]余维初,李淑廉等.渗透率梯度测试仪的研制.石油钻采工艺[J],1995,17(5):82~86.

[3]樊世忠.《油气层保护与评价》[M].北京:石油工业出版社.1988.

[4]Bourgoyne A T,et al.,Applied Drilling Engineering.SPE Textbook,1991.

[5]岩石物性渗数测试装置CN2188205Y全文1995.1.25.

[6]一种岩心物性能自动检测装置CN2342371Y,1999.10.6.

[7]Joseph Shen J S,Brea,Calif Automated Steady State Relative Permeability Measurement System US4773254M1988.9~27.

[8]Appartus and method for measuring relative permeability and capillary pressure of porous rock.US5297420,1994.3~29.

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