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含杂质超临界CO_(2)管道止裂分析及控制方案
被引量：
3
1
作者
陈兵
毕鉴
+2 位作者
齐文娇
王香增
徐梦林
《西安石油大学学报（自然科学版）》
北大核心
2024年第1期106-113,共8页
管道输送作为CCUS技术的关键环节,在超临界高压环境下输送CO_(2)时,由于含杂质CO_(2)特殊的相特性,一旦发生泄漏,压力会维持较高值且温度急剧下降,输送管道易发生裂纹扩展,造成断裂事故。基于延长油田一期36×10^(4)t/a超临界CO_(2...
管道输送作为CCUS技术的关键环节,在超临界高压环境下输送CO_(2)时,由于含杂质CO_(2)特殊的相特性,一旦发生泄漏,压力会维持较高值且温度急剧下降,输送管道易发生裂纹扩展,造成断裂事故。基于延长油田一期36×10^(4)t/a超临界CO_(2)管输预研方案,根据减压波速度计算模型和管道裂纹延性扩展止裂判据,采用修正后的Battelle双曲线法对管道进行止裂分析,对无法满足止裂要求的设计方案进行增加壁厚试算。结果表明:材质为X80、尺寸为Φ140 mm×6.0 mm的L12管线韧性值满足工况下裂纹控制的要求;而同样材质等级、壁厚组合为Φ168 mm×6.0 mm的L11管线所提供的止裂压力低于平台压力,无法保证管线发生裂纹延性扩展时能够自行止裂。对于L11管线,通过将管道壁厚增加至7 mm,其他设计参数不变,可以实现裂纹自行止裂。该研究可为实际工况下Battelle双曲线法在超临界CO_(2)管道断裂控制的应用提供理论基础与实际范例。
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关键词
CCUS
超临界CO_(2)
Battelle双曲线法
止裂
控制
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职称材料
基于强度和渗透性的煤炭地下气化采收率分析
被引量：
1
2
作者
郝鹏程
王创业
+5 位作者
刘猛
曹望坤
李翔
袁淑霞
吴松
齐文娇
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期3562-3572,共11页
中深层煤炭地下气化是新型的煤炭利用技术,尚缺乏采收率评价标准。剩余煤墙强度和气体渗透性是气化后地层安全性的重要评价指标。为确保气化后地层安全性,基于强度和渗透性理论,采用有限元法对多因素影响下煤层应力分布状态进行分析,得...
中深层煤炭地下气化是新型的煤炭利用技术,尚缺乏采收率评价标准。剩余煤墙强度和气体渗透性是气化后地层安全性的重要评价指标。为确保气化后地层安全性,基于强度和渗透性理论,采用有限元法对多因素影响下煤层应力分布状态进行分析,得到不同载荷作用下煤层产生裂纹的临界条件,确定不同形状气化腔、不同厚度煤层以及不同地层压力和工作压力下的最小预留煤墙厚度;采用Darcy定律对煤层渗透率进行分析。根据强度和渗透率计算地下气化过程可用于气化的煤量,结合煤炭采区回采率和油田原油采收率定义煤炭地下气化采收率,并针对不同煤层厚度、不同形状气化腔进行了采收率计算。研究结果表明,煤炭地下气化无法以回采率衡量其采收率,因气化腔的圆柱/圆锥形状特点,其采收率低于煤炭开采过程的回采率,预留安全煤墙后,煤炭地下气化采收率进一步降低。随着煤墙厚度的增加,采收率逐渐降低,但煤墙厚度对厚煤层影响较小,对薄煤层影响较大。煤层越厚,需要预留的最小煤墙厚度越大,但采收率越高,尤其是梨形气化腔更是如此。与煤炭开采不同,煤炭地下气化采收率受煤层厚度影响较大,如果采用梨形气化腔,薄煤层的开采价值较低。煤炭地下气化解决了深层煤炭的开采利用问题,由于国内外尚未建立起煤炭地下气化采收率评价方法,该研究结果可为煤炭地下气化选址、资源评价和气化工艺的制定提供参考,也可为煤炭地下气化采收率标准的制定提供参考。
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关键词
煤炭地下气化
采收率
气化腔
煤层强度
渗透率
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职称材料
题名
含杂质超临界CO_(2)管道止裂分析及控制方案
被引量：
3
1
作者
陈兵
毕鉴
齐文娇
王香增
徐梦林
机构
西安石油大学机械工程学院
陕西延长石油(集团)有限责任公司
出处
《西安石油大学学报（自然科学版）》
北大核心
2024年第1期106-113,共8页
基金
国家重大工程子项“延长石油碳捕集和驱油封存一体化示范项目”(ycsy2015ky-B-02)
陕西省科技重点研发计划项目“基于CCUS的含杂质CO_(2)管道输送安全关键技术研究”(2022SF-233)
西安石油大学研究生创新立项项目“含杂质超临界CO_(2)管道止裂分析及控制方案”(YCS22213118)。
文摘
管道输送作为CCUS技术的关键环节,在超临界高压环境下输送CO_(2)时,由于含杂质CO_(2)特殊的相特性,一旦发生泄漏,压力会维持较高值且温度急剧下降,输送管道易发生裂纹扩展,造成断裂事故。基于延长油田一期36×10^(4)t/a超临界CO_(2)管输预研方案,根据减压波速度计算模型和管道裂纹延性扩展止裂判据,采用修正后的Battelle双曲线法对管道进行止裂分析,对无法满足止裂要求的设计方案进行增加壁厚试算。结果表明:材质为X80、尺寸为Φ140 mm×6.0 mm的L12管线韧性值满足工况下裂纹控制的要求;而同样材质等级、壁厚组合为Φ168 mm×6.0 mm的L11管线所提供的止裂压力低于平台压力,无法保证管线发生裂纹延性扩展时能够自行止裂。对于L11管线,通过将管道壁厚增加至7 mm,其他设计参数不变,可以实现裂纹自行止裂。该研究可为实际工况下Battelle双曲线法在超临界CO_(2)管道断裂控制的应用提供理论基础与实际范例。
关键词
CCUS
超临界CO_(2)
Battelle双曲线法
止裂
控制
Keywords
CCUS
supercritical carbon dioxide
Battelle two-curve method
cracking arresting
control
分类号
TE973 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
基于强度和渗透性的煤炭地下气化采收率分析
被引量：
1
2
作者
郝鹏程
王创业
刘猛
曹望坤
李翔
袁淑霞
吴松
齐文娇
机构
中石油煤层气有限责任公司
中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司
西安石油大学机械工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期3562-3572,共11页
基金
中国石油天然气股份有限公司重大科技攻关资助项目(2019E-25)。
文摘
中深层煤炭地下气化是新型的煤炭利用技术,尚缺乏采收率评价标准。剩余煤墙强度和气体渗透性是气化后地层安全性的重要评价指标。为确保气化后地层安全性,基于强度和渗透性理论,采用有限元法对多因素影响下煤层应力分布状态进行分析,得到不同载荷作用下煤层产生裂纹的临界条件,确定不同形状气化腔、不同厚度煤层以及不同地层压力和工作压力下的最小预留煤墙厚度;采用Darcy定律对煤层渗透率进行分析。根据强度和渗透率计算地下气化过程可用于气化的煤量,结合煤炭采区回采率和油田原油采收率定义煤炭地下气化采收率,并针对不同煤层厚度、不同形状气化腔进行了采收率计算。研究结果表明,煤炭地下气化无法以回采率衡量其采收率,因气化腔的圆柱/圆锥形状特点,其采收率低于煤炭开采过程的回采率,预留安全煤墙后,煤炭地下气化采收率进一步降低。随着煤墙厚度的增加,采收率逐渐降低,但煤墙厚度对厚煤层影响较小,对薄煤层影响较大。煤层越厚,需要预留的最小煤墙厚度越大,但采收率越高,尤其是梨形气化腔更是如此。与煤炭开采不同,煤炭地下气化采收率受煤层厚度影响较大,如果采用梨形气化腔,薄煤层的开采价值较低。煤炭地下气化解决了深层煤炭的开采利用问题,由于国内外尚未建立起煤炭地下气化采收率评价方法,该研究结果可为煤炭地下气化选址、资源评价和气化工艺的制定提供参考,也可为煤炭地下气化采收率标准的制定提供参考。
关键词
煤炭地下气化
采收率
气化腔
煤层强度
渗透率
Keywords
underground coal gasification
recovery rate
gasification chamber
strength of coal seam
permeability
分类号
TD844 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
含杂质超临界CO_(2)管道止裂分析及控制方案
陈兵
毕鉴
齐文娇
王香增
徐梦林
《西安石油大学学报（自然科学版）》
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于强度和渗透性的煤炭地下气化采收率分析
郝鹏程
王创业
刘猛
曹望坤
李翔
袁淑霞
吴松
齐文娇
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
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职称材料
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