A set of high temperature and high pressure miscible and precipitation experimental device was designed, and a new judgment method of miscible flooding was proposed. By establishing a discrimination diagram of formation type changing with the proportion of injected CO2, it qualitatively judged whether the injected gas and stratum fluid were miscible, and characterized the change law of gum and asphaltene through the method of relative precipitation amount. The experiment shown that the mechanism of CO2 flooding in Donghe 6 reservoir was primary contact miscible; The relative precipitation of asphaltene increased rapidly and then decreased slowly with the increase of injection proportion, while the relative precipitation of gum decreased first and then increased with the increase of injection proportion; After gas injection, the reservoir was exploited by depletion. With the pressure decreasing, saturated hydrocarbons were preferentially recovered, and the asphaltene content of formation crude oil increased rapidly.
Blending hydrogen into natural gas can increase fuel reactivity and the risk of jet fires in case of pipeline leakage though it is an effective delivery method. In this work, horizontal jet fires of hydrogen-blended natural gas at various operating pressures and hydrogen content were investigated experimentally. The flame temperature, lift-off distance, and flame length were measured for the scenarios with 0%-50% hydrogen content (in volume fraction) and 200-800 Pa. Results show that with the increase of hydrogen content, the flame temperature rises while the lift-off distance and flame length decrease. The flame length is slightly affected when the hydrogen content is less than 10% and a maximum reduction in flame length is 13.7% as the blended hydrogen content increases to 50%. Further theoretical analysis suggested the dimensionless correlations of the temperature distribution along the jet axis, lift-off distance, and flame length with different hydrogen content, respectively. The research results may provide reference for the risk assessment of hydrogen-blended natural gas pipelines. (c) 2023 Hydrogen Energy Publications LLC. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.
为了高效开发边际油气田和深水油气田,水下增压已成为全球海上油气田开发的重要技术手段之一.陆丰22-1 油田属于二次开发,具有含水率高、井口压力低等特点,为充分利用油田的剩余开采储量和提高油田的商业价值,采用全水下生产系统开发模式,利用水下增压泵将井口流体增压后输送至平台进行处理.应用多相流动态模拟OLGA软件建立了陆丰22-1 油田从水下井口至平台的流体输送模型.首先针对单海管工况和双海管运行工况进行了模拟分析,结果表明陆丰22-1 油田双海管运行时水下增压泵均在最佳运行区域内,且流体温度高于原油凝点;而单海管运行输量<300 m 3/h时,水下增压泵工作点处于最佳运行区域外;然后通过调节水下增压泵转速对双海管在线清管进行了动态模拟,结果表明在平台用200 m 3/h的生产水推动清管球对第一条海管清管时,需将水下井口的流量限产至420 m3/h,待清管球通过第一条海管后在平台停止注入生产水,同时水下井口恢复至正常产量,双海管在线清管总时间约11.4 h.研究结果对深水油气田应用水下增压泵解决流动安全问题具有指导意义.
在压缩机组运行过程中,针对多个监测信号量发生微小故障作用下的隐含特征对机组运行的影响,提出了基于图卷积神经网络(Graph Convolutional Neural Network,GCNN)的压缩机组风险预警模型.将时序的压缩机组运行数据转化为基于时间点的信号网络,依据改进的密度峰值聚类(An Improved Density Peak Fast Search Algorithm,AIDP)算法对机组运行数据进行故障粗分类,获得标签样本;再通过GCNN训练标签数据的隐含特征,实现机组风险预警;在真实数据集中进行预警分析.实验结果表明,所提出的模型极大增强了压缩机组风险预警的识别能力,为保证整个压缩机组的安全平稳运行提供了理论与实践依据.
为提高工程技术人员对大型液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,LPG)覆土式子弹罐应用前景的认识,提升大型LPG覆土式子弹罐设计与建造能力,对比了覆土式子弹罐与地上球罐差异以及执行标准适用条件,同时结合 EEMUA PUBLICATION 190:2000 Guide for the design,construction and use of mounded horizontal cylindrical vessels for pressurised storage of LPG at ambient temperatures讨论了子弹罐沙床、覆土及罐体的详细设计要求,探讨了可行的建造、无损检测以及热处理方案.结果表明,大型LPG覆土式子弹罐较地上球罐具有安全性高、安全距离小、土地利用率高等优势,推荐的设计要求及建造方案可以指导同类项目建设.
硫沉积现象在络合铁脱硫装置中不可避免,为此需研究络合铁脱硫装置的设备结构、工艺流程设计、工艺参数的设置以及合理的工艺操作,以期有效控制溶液系统中硫沉积的速度,达到延长络合铁脱硫装置平稳运行时间的目的.通过研究络合铁脱硫装置的运行情况、异常处置情况,横向对比同类装置的异常处置情况,制定控制硫磺沉积措施,再通过现场验证,确认控制措施的可靠性和效率.实践证明,硫磺沉积控制措施在某单井络合铁脱硫装置应用后,装置运行平稳,未发生硫磺过量沉积现象,在控制硫磺沉积方面效果显著.研究成果可供同类项目参考借鉴.
2021 年首次明确柴达木盆地英雄岭地区干柴沟组上段发育页岩油,属低孔特低渗储层,需要采取压裂措施进行开发.通过体积压裂技术"打碎储层"提高储层渗流能力,是柴达木盆地英雄岭页岩油有效的开发方式.在开展体积压裂过程中,面临着无法准确评价工程甜点的难题,很大程度影响了储层改造的施工效果.通过开展储层矿物成分分析、岩石力学实验、可压性评价等研究,逐步形成了以"岩屑矿物分析技术、可压性分析技术"为核心的柴达木盆地英雄岭页岩油开发工程甜点评价技术.压裂后直井平均产油量17.92 t/d,水平井平均产油量达54.77 t/d,助力页岩油勘探开发取得新突破.
2023 年8 月31 日14 时30 分,随着膨胀机的启动,带动余压发电装置发电机稳定运转,金秋气田秋林集气总站的天然气压力能转化为电流,为站场生产运行送上了绿色电能,标志着中国石油工程建设有限公司西南分公司(以下简称CPECC西南分公司)与中国石油西南油气田公司联合开发的中国石油首套应用于天然气J.T阀脱水脱烃工艺的余压发电专利产品成功投运.
乙二醇是天然气处理技术中的水合物抑制剂,注醇过程中,乙二醇的雾化效果直接影响注醇量和外输天然气的品质.目前使用的注醇雾化器虽已经过多次改进,但依然存在注醇量大、雾化效果差、影响换热器效果、注醇压差大等问题,有必要对注醇雾化器进行优化.研发了一种新型注醇雾化器,采用旋转型喷嘴,内部设计独特的涡流叶片(或起旋头)和涡流室,在较低压差作用下液体进入涡流室高速旋转形成薄膜,在离心力和速度的共同作用下将进入的液体全部雾化.最终通过试验验证了工作原理及效果满足工程使用需求.新型注醇雾化器解决了现有注醇雾化器在实际工作中雾化效果差、液滴不均匀、注醇压差大、注醇雾化器磨损大等具体问题.研究结果对提高外输天然气品质、降低地面工程投资有借鉴意义.
海上P油田目前已进入开发中后期,为更好发挥特高含水期油藏提液增油措施效果,以单井生产动态数据为基础,通过多参数自动优化拟合,开展无因次采液指数变化规律研究,形成了P油田广适水驱曲线特征公式,提出了以单井全寿命生产动态为基础筛选提液井、判断提液时机、确定提液幅度、产液结构调整的方法.应用产液结构调整方法制定的P油田提液增油方案进行了6 口井提液生产,均取得了良好效果.现场实践表明,产液结构调整方法成本低、收益高,能为海上同类特高含水期油藏提高采收率提供借鉴经验.
为降低天然气管道清管作业风险,射流清管技术被广泛应用于清管作业中.采用环状喷嘴的射流清管器能有效吹扫管道内壁污垢,保障天然气流动安全.针对不同几何尺寸环状喷嘴产生的射流流动特性问题,应用Fluent软件对4 种内锥角及3 种外锥角的环状喷嘴工作过程进行了数值模拟,从轴向和径向维度选取了多个剖面,得到了不同几何尺寸环状喷嘴射流流场中流速和湍流动能的分布云图及变化曲线.结果表明:环状喷嘴内锥角和外锥角的变化只影响管道内射流吹扫速度、湍流动能大小及管道径向吹扫效果,不影响管道的轴向吹扫范围;以射流流速和湍流动能作为吹扫效果评价指标,则环状喷嘴内锥角为90°、外锥角为80°时能达到最佳管内壁吹扫效果.研究结果可为环状喷嘴结构优化设计提供理论依据.
为提高潜山裂缝性油藏不稳定注水效果,对锦州25-1 南潜山油藏储层发育主控因素分析后将其分为三类储层模式,并明确了各类储层模式剩余油分布规律及挖潜重心.在此基础上,进行注水方式和各类储层的适应性研究.研究结果经矿场试验表明:Ⅰ类储层采用脉冲注水、注水周期4 个月、累积注采比1.0;Ⅱ类储层采用周期注水、注水周期6 个月、累积注采比0.9;Ⅲ类储层采用异步注采、注水周期8 个月、累积注采比0.8,开发效果最优.研究成果指导了潜山裂缝性油藏优化注水工作的开展,可为同类油藏的开发提供借鉴.
大庆油田某采油厂油泥经现场处理后仍不能达到外输要求,具有含沙量大、烃质组分含量少、黏度大等特点,故针对此种油泥的处理方法展开研究.通过微观形态观测并测量油泥各组分含量,分析油泥处理难度大的原因.对 34 种水溶性破乳剂进行筛选实验,发现破乳剂B更适合实验油样的脱水,但单一破乳剂的脱水效果不理想,因此考虑掺混一定比例的石油醚,形成破乳剂与石油醚掺混处理技术.掺混石油醚后破乳剂脱水效果得到显著提升,处理后的油泥可达外输标准.最后通过对破乳剂加药浓度、石油醚掺混比例及脱水温度进行优化,确定实验油泥脱水的最佳处理方案为破乳剂加药浓度150 mg/L、石油醚掺混比例10%、脱水温度65℃.研究结果为大庆油田某采油厂处理油泥提供了高效、经济、环保、可行的处理方案,可为其他类似项目提供借鉴.
加油站是交通网络的重要组成部分,随着"双碳"目标的实施,加油站发展将面临重大挑战.为此系统梳理了中国加油站规划建设历程,分析研究了不同阶段的规划建设情况.研究发现,目前加油站在规划体系、布局标准、用地落实等方面仍不完善,空间分布不均衡.分析认为,虽然"双碳"目标会对加油站规划建设造成颠覆性冲击,但加油站在短期内仍具有较强的市场需求.未来,加油站规划建设应主动谋变,明晰功能定位,修正布局标准,与充电站等新能源补给站点充分衔接融合,主动融入自动驾驶环境,走向多元化发展模式.
针对《bp世界能源展望(2023 年版)》报告对全球能源供需进行分析和总结.《bp世界能源展望(2023 年版)》中统计到2050 年,在"快速转型情景""净零情景"及"新动力情景"中,探索全球能源市场在减少碳排放、向低碳清洁能源转型路径中的发展趋势.分析表明:到2050 年前,三种情景下终端能源消费总量均已达到峰值;石油和煤炭需求都呈现下降趋势,全球能源开始逐步向更低碳方向转型;天然气消费量变化趋势差异较大;可再生能源增长速度最快;低碳氢作为低碳清洁能源需求增长强劲;碳排放量下降,碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术发挥核心作用;中国实现"双碳"目标,向低碳清洁能源转型.分析结果可为全球能源转型发展提供参考.
为了有效分析永唐秦输气管道受实际交流干扰状况以及排流缓解效果是否满足现行标准的腐蚀限值和安全要求,通过现场测试、数值模拟等方法,测试了永唐秦输气管道不同位置处电流密度、腐蚀速率等参数,分析了不同干扰因素对管道交流干扰的影响规律,基于实际管道分布位置及参数、高压输电线路参数等基础数据,建立符合现场实际的交流干扰模型并研究了高压交流输电线路对埋地管道产生的干扰.结果表明:交流干扰模型与现场实际具有良好的一致性,可以有效模拟管道受交流干扰状况,管道沿线交流干扰程度均处于可接受范围内,排流效果较好.研究成果可为后续在役管道排流设施效果检验及新建管道交流干扰防护设计提供借鉴.
为优化天然气处理厂生产计划,弥补天然气处理厂负荷率预测模型的空缺,提出一种基于贝叶斯优化(Bayesian Optimization,BO)和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)的天然气处理厂负荷率预测模型.LSTM模型用于捕捉因检修天数和日处理量等因素引起的时间特征,贝叶斯算法用于优化LSTM网络的结构、隐藏层层数、隐藏层神经元个数、初始学习率和正则化系数,弥补参数造成预测波动的缺陷.选取波动型和平稳型天然气处理厂负荷率对不同模型测试,结果表明,LSTM模型较其他传统预测模型的预测精度高.BO-LSTM模型的预测平均绝对误差(MAE)值和均方根误差(RMSE)值均最小,预测精度最高,通用性强,较传统LSTM模型的MAE和RMSE值可提高57.8%和30.1%.天然气处理厂负荷率预测模型可为天然气处理厂的生产运行和决策提供数据支撑,具有稳定的预测精度和适应性.
针对流管法无法应用于超低渗油藏井网调整后的平面波及系数计算问题,在考虑超低渗油藏渗流特征的基础上,结合B-L方程,通过引入虚拟流量,使用坐标变换,将井网调整前的流管数据转化到井网调整后的新流管数据中,建立了考虑井网调整的新流管模型,实现了超低渗油藏注水开发全周期的平面波及系数快速评价.利用建立的新流管模型,探究了影响超低渗油藏井网调整面积波及系数的主控因素,厘清了超低渗油藏井网调整的技术界限,现场应用取得了良好的增产效果.当井距>200 m、各向异性系数<5 时,井网调整可以取得较好的效果;启动压力梯度越大,井网调整效果越好.典型井组井网调整后5a产能提升了47.6%.超低渗透油藏面积波及系数计算新方法对超低渗透油藏开发效果评价具有一定指导意义,同时对同类油藏的开发调整具有一定的理论指导价值.
有效控制乙二醇处理系统硬度值的升高,严格控制气井产水和及时调整优化乙二醇处理系统十分重要.为了降低乙二醇处理系统硬度值,提高处理能力,保障深水海管的管输安全,对荔湾气田生产系统进行了整体分析.分析发现,硬度值升高的原因一方面是随着深水气井中地层水产出量逐步增大,乙二醇溶液吸收了含有大量钙镁离子的地层水;另一方面是大量钙、镁离子未能有效被乙二醇处理系统处理.现场通过合理优化出水气井产量、优选pH平衡溶液、提高一价盐系统处理量及颗粒过滤器滤布换型等多种举措,有效降低了乙二醇处理系统硬度值.研究结果可为后续开发生产的深水气田乙二醇处理系统在面对硬度值升高的情况时提供参考.
全球人口增长、能源危机和环境恶化对清洁能源的需求日益增加,各国都在致力于发展新型清洁能源,氢能已上升到了战略高度,储氢技术是发展氢能全产业链的关键环节,对氢能的发展具有重要意义.基于此,研究总结了氢能的发展现状,并归纳出固态储氢、低温液态储氢、高压气态储氢和有机液体储氢等储氢技术国内外的研究进展,并分析了各自的特点和优势.分析得出:固态储氢的储氢容量高,是非常理想的储氢技术;低温液态储氢目前是中国能源发展重点研究方向,具有巨大的潜在市场;高压气态储氢是中国目前应用最广泛的储氢技术;有机液体储氢的发展潜力巨大,方便安全,可以实现大规模存储.未来以氢能为代表的新能源将占据市场主体,助推中国实现"双碳"目标.
