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含H_(2)S/CO_(2)集输管线用复配缓蚀剂的合成及性能研究
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作者 李小龙 张娟涛 +3 位作者 魏晓静 高宁 王远 贺波 《石油管材与仪器》 2025年第1期27-33,共7页
针对塔里木盆地某区块含H_(2)S/CO_(2)介质集输管线腐蚀严重的问题,以月桂酸、N-(2-羟乙基)乙二胺为原料通过酰胺反应和环化反应合成了咪唑啉中间体,再加入氯化苄,合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂;以喹啉、氯化苄为原料,合成了喹啉季铵盐缓蚀剂... 针对塔里木盆地某区块含H_(2)S/CO_(2)介质集输管线腐蚀严重的问题,以月桂酸、N-(2-羟乙基)乙二胺为原料通过酰胺反应和环化反应合成了咪唑啉中间体,再加入氯化苄,合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂;以喹啉、氯化苄为原料,合成了喹啉季铵盐缓蚀剂;通过两种缓蚀剂复配并利用单因素失重法试验优选得到一种KM-1缓蚀剂(咪唑啉季铵盐与喹啉季铵盐的质量比为1∶3)。通过动态高温高压釜试验考察其在60℃、含H_(2)S/CO_(2)模拟水中对L245NS钢的缓蚀性能。结果表明,KM-1缓蚀剂的添加量为150 mg/L时缓蚀性能最佳,此时L245NS试片的平均腐蚀速率为0.0214 mm/a,缓蚀率可达到93.7%,主要归因于KM-1缓蚀剂可在试片表面吸附形成保护膜从而有效抑制了腐蚀。 展开更多
关键词 集输管线 咪唑啉季铵盐 喹啉季铵盐 H_(2)S腐蚀 co_(2)腐蚀
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CO_(2)管道标准钢管止裂韧性技术要求对比分析
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作者 宋海辉 黄晓辉 +4 位作者 王和平 张锦刚 任永峰 苑清英 祝少华 《天然气与石油》 2025年第1期57-64,共8页
CO_(2)管道运输以密相/超临界状态为主,CO_(2)管道泄漏会引起复杂相变,带来温度骤降,控制低温环境下的止裂韧性是对CO_(2)管道用钢管的核心要求。为了研究CO_(2)管道用钢管止裂韧性,从CO_(2)管道标准研究角度对DNVGL-RP-F104—2021《CO_... CO_(2)管道运输以密相/超临界状态为主,CO_(2)管道泄漏会引起复杂相变,带来温度骤降,控制低温环境下的止裂韧性是对CO_(2)管道用钢管的核心要求。为了研究CO_(2)管道用钢管止裂韧性,从CO_(2)管道标准研究角度对DNVGL-RP-F104—2021《CO_(2)管道的设计与运行》(Design and operation of carbon dioxide pipelines,以下简称DNVGL-RP-F104—2021)、ISO 27913—2016《CO_(2)捕集、输送和地质封存管道运输系统》(Carbon dioxide capture,transportation and geological storage—Pipeline transportation systems,以下简称ISO 27913—2016)、CSA-Z662—2023《石油和天然气管道系统》(Oil and gas pipeline systems)和GB/ T 42797—2023《CO_(2)捕集、输送和地质封存管道输送系统》等国内外CO_(2)管道标准钢管止裂韧性技术要求进行对比分析,介绍了钢管止裂韧性研究方法及进展。结果表明,可以采用ISO 27913—2016与DNVGL-RP-F104—2021的推荐方法,用互补验证的方式进行验证评估,以得到相对保守的止裂韧性指标。可充分分析研究国外先进标准,并结合国内最新研究成果,制定中国CO_(2)管道用钢管标准,促进管道建设发展。 展开更多
关键词 co_(2)管道 标准 钢管 止裂韧性
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超临界CO_(2)管道止裂韧性预测模型研究 被引量:1
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作者 曹宇光 甄莹 +2 位作者 刘媛媛 张振永 白芳 《石油机械》 北大核心 2024年第7期28-35,共8页
碳中和目标下,超临界态CO_(2)管道输送已成为碳捕集利用与封存(CCUS)技术发展的必然趋势。然而,目前超临界CO_(2)管道止裂控制体系尚未构建,管材止裂韧性难以预测,成为限制其广泛应用的瓶颈问题之一。针对该问题,通过归纳国内外相关文... 碳中和目标下,超临界态CO_(2)管道输送已成为碳捕集利用与封存(CCUS)技术发展的必然趋势。然而,目前超临界CO_(2)管道止裂控制体系尚未构建,管材止裂韧性难以预测,成为限制其广泛应用的瓶颈问题之一。针对该问题,通过归纳国内外相关文献及规范标准,对超临界CO_(2)管道止裂控制研究进展及最新标准体系进行了简要综述;在系统收集已开展CO_(2)管道全尺寸爆破试验信息及数据的基础上,对现有止裂韧性预测模型适用性进行了讨论,由此确定了CO_(2)管道止裂韧性预测模型修正形式,并对不同模型适用范围及预测结果进行了讨论。研究结果表明,建立的修正模型解决了传统止裂预测模型过于激进的问题,同时降低了DNV推荐方法的保守性。建议将修正模型与DNN预测方法相结合,以使管材韧性值处于止裂区域;同时开展高效准确的CO_(2)管道裂纹动态扩展数值模拟。所得结果可为我国CO_(2)管道止裂设计提供指导。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 管道输送 延性断裂 双曲线模型 断裂 韧性 夏比冲击功 止裂控制
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湿CO_(2)环境中316不锈钢腐蚀行为研究
4
作者 刘方志 曹胜江 +4 位作者 李一未 张猛 李鹏 顾添帅 白佳佳 《非常规油气》 2024年第5期132-140,共9页
针对CO_(2)管输过程中碳钢因发生腐蚀而导致失效的问题,开展了316不锈钢的腐蚀行为研究。使用失重法研究含水率、CO_(2)分压以及Cl-浓度对316不锈钢腐蚀行为的影响,并绘制了腐蚀特征图谱;采用扫描电镜分析了腐蚀产物的微光形貌,X-射线... 针对CO_(2)管输过程中碳钢因发生腐蚀而导致失效的问题,开展了316不锈钢的腐蚀行为研究。使用失重法研究含水率、CO_(2)分压以及Cl-浓度对316不锈钢腐蚀行为的影响,并绘制了腐蚀特征图谱;采用扫描电镜分析了腐蚀产物的微光形貌,X-射线衍射仪分析了腐蚀产物成分。结果表明:316不锈钢在管输CO_(2)工况条件下表现出较好的耐腐蚀性,处于轻度腐蚀状态,腐蚀速率极低;316不锈钢腐蚀速率随含水率的增大而增大,随CO_(2)分压的增大而减小,随Cl-浓度的增加而增大;316不锈钢含有Cr可以在不锈钢表面形成致密的钝化膜,这使得Cr成为不锈钢防腐的关键;由于316不锈钢腐蚀速率远小于碳钢,在腐蚀“重灾区”,可以考虑将集输管道更换成316不锈钢。该研究成果为CCUS中CO_(2)管输钢材的选型提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 管输co_(2) 316不锈钢 腐蚀特征图谱 腐蚀形貌 腐蚀产物成分
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适用于超临界CO_(2)管道的稳态输送水力热力计算模型 被引量:5
5
作者 彭世垚 贾启运 +6 位作者 李其抚 路建鑫 谢乃雅 王武昌 钱昊楠 刘罗茜 胡其会 《天然气与石油》 2024年第2期1-7,共7页
超临界CO_(2)管道输送是碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)中的重要环节,由于超临界CO_(2)水力热力特性与气液有明显差异,为满足实际CO_(2)管道工艺方案设计要求,需要建立适用于超临界CO_(2)的水力热... 超临界CO_(2)管道输送是碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)中的重要环节,由于超临界CO_(2)水力热力特性与气液有明显差异,为满足实际CO_(2)管道工艺方案设计要求,需要建立适用于超临界CO_(2)的水力热力计算模型,为CO_(2)管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。基于此,以考虑高程差的管道稳态连续性方程、运动方程、能量方程三大守恒方程为基础,结合相平衡实验选择适宜状态方程计算纯CO_(2)或含杂质CO_(2)的物性参数,采用四阶龙格—库塔法迭代数值求解,通过C++语言采用自适应步长设置来满足实际高程变化影响,自主编程得到了一维非等温考虑地形起伏的超临界CO_(2)管输稳态水力热力计算模型,并分别通过实验和OLGA软件从多个方面验证了模型具有较高的精度。利用建立的模型研究杂质含量及种类对CO_(2)管道稳态输送过程的压降和温降的影响,得到杂质种类对压降和温降的影响规律:O_(2)、N_(2)、H_(2)O、CO、Ar、H_(2)、CH_(4)等杂质对温降数据有相同的趋势,几乎不存在影响;在压降数据上发现H_(2)O杂质会导致压降减少,其余杂质均会造成不同程度的压降增加,影响程度体现为H_(2)>CO>N_(2)>CH_(4)>O_(2)>Ar。结合CO_(2)的独特性质,针对超临界CO_(2)管道稳态运输的计算不应当忽略高程差的影响,同时也应注意杂质导致的温降和压降的变化。 展开更多
关键词 超临界co_(2)管道 稳态 水力热力 数值模拟
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超临界CO_(2)管道安全停输再启动过程和安全停输时间影响因素 被引量:2
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作者 李欣泽 孙佳奇 +9 位作者 袁亮 张超 王梓丞 孙晨 董正淼 张海帆 孙颖婷 邢晓凯 熊小琴 邹炜杰 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第6期136-147,共12页
超临界CO_(2)管道在停输和再启动等瞬态过程中,流体易发生相变,密度、比热容等物性参数会发生阶跃式变化,使得管内的CO_(2)流体体积发生剧烈波动,将对管道产生脉动冲击,危害管道安全。为了明确超临界CO_(2)管道安全停输时间的影响因素,... 超临界CO_(2)管道在停输和再启动等瞬态过程中,流体易发生相变,密度、比热容等物性参数会发生阶跃式变化,使得管内的CO_(2)流体体积发生剧烈波动,将对管道产生脉动冲击,危害管道安全。为了明确超临界CO_(2)管道安全停输时间的影响因素,从安全控制的角度出发,首先结合超临界CO_(2)物性、相图和准临界性质,确定了超临界CO_(2)管道安全停输时间的定义,从管道停输开始至管内任一点流体进入气液共存区的时间;然后依托新疆油田CO_(2)管输示范工程,分别采用商业软件和MATLAB编程的方式,建立超临界管输水力热力计算模型,探究了管道停输及再启动过程中管内温度、压力、密度及相态协同变化波动规律;最后采用因素轮换法研究了主要工艺参数和环境参数对管道安全停输时间的影响规律。结果表明:降低首站出站温度、提高管道运行压力、较高土壤环境温度、较低管土总传热系数有助于延长超临界CO_(2)管道的安全停输时间。研究结果可为超临界CO_(2)管道安全运行提供一定理论支持和技术保障。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 管道输送 瞬变特性 停输再启动 相变 安全停输时间
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高压CO_(2)管道泄漏动态压力计算模型研究 被引量:1
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作者 朱海山 王海锋 +6 位作者 柳歆 路建鑫 胡其会 李玉星 朱建鲁 殷布泽 列斯别克·塔拉甫别克 《天然气与石油》 2024年第1期25-30,共6页
高压CO_(2)管道运行过程中可能因为腐蚀或外部因素发生泄漏,由于CO_(2)相态复杂,管内压力相应产生复杂动态响应变化,管内压力动态变化规律对于减压波预测、管材韧性止裂具有重要影响。为研究不同工况下管道泄漏过程中管内压力变化特性,... 高压CO_(2)管道运行过程中可能因为腐蚀或外部因素发生泄漏,由于CO_(2)相态复杂,管内压力相应产生复杂动态响应变化,管内压力动态变化规律对于减压波预测、管材韧性止裂具有重要影响。为研究不同工况下管道泄漏过程中管内压力变化特性,基于等熵原理建立了高压CO_(2)管道泄漏管内动态压力计算模型,并结合工业规模CO_(2)管道泄漏实验数据以及HYSYS软件计算结果对模型进行了验证。结果表明:相比HYSYS软件,新建模型对于高压CO_(2)管道泄漏过程压降的预测与实验结果更吻合,平均预测误差为3.9%,表明新建模型可以准确预测高压CO_(2)管道泄漏过程管内压力的动态响应变化规律。研究成果可为高压CO_(2)管道泄漏过程管内动态减压特征预测提供理论支撑。 展开更多
关键词 高压co_(2)管道 co_(2)管道泄漏 动态压力 计算模型
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超临界CO_(2)管道瞬态输送工艺研究进展及方向 被引量:9
8
作者 李欣泽 袁亮 +7 位作者 张超 王梓丞 邢晓凯 熊小琴 陈晓玲 尚妍 张文辉 陈潜 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第1期22-32,共11页
长距离超临界CO_(2)管道瞬态输送的核心技术还有待突破,相关模型和方法亟需工业规模示范工程的验证及修正。以成就型综述法,对超临界CO_(2)管道输送过程中停输、水击、泄漏和放空工况下形成的CO_(2)瞬态流加以描述、成果比较和综合评价... 长距离超临界CO_(2)管道瞬态输送的核心技术还有待突破,相关模型和方法亟需工业规模示范工程的验证及修正。以成就型综述法,对超临界CO_(2)管道输送过程中停输、水击、泄漏和放空工况下形成的CO_(2)瞬态流加以描述、成果比较和综合评价。结果表明:超临界CO_(2)瞬态流的关键因素是温度、压力、相态变化、协同作用;超临界CO_(2)管道安全停输时间可定义为从停输开始至管内任一点流体即将进入气液共存区的时间;CO_(2)发生相变首先造成流速突变,进而是压力的突变,产生水击现象,引起新的瞬变流动;站场放空系统的设计目标是在放空过程不出现冰堵、材料冷脆、噪声污染、放空系统激振等问题的前提下,放空时间尽量短;埋地管道泄漏规律涉及到土壤渗流场、温度场、浓度场等多场耦合问题。研究结果可为超临界CO_(2)管道流动安全保障提供参考。 展开更多
关键词 co_(2)管输 瞬变特性 停输再启动 水击 放空 泄漏 相变
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超临界CO_(2)管道输送流动保障分析要点探讨 被引量:1
9
作者 陈俊文 关沛丰 +6 位作者 汤晓勇 史博会 昝林峰 张则鹏 宫敬 郭艳林 彭伟 《天然气与石油》 2024年第2期8-15,共8页
近年来,随着碳捕集与封存的需求不断提高,CO_(2)管道成为关键支撑,大规模发展趋势明显。CO_(2)管道可采用气相、超临界相或密相输送的方式。相比气相输送,长距离CO_(2)管道采用超临界输送模式具有更好的经济性。与常规油品输送相比,超临... 近年来,随着碳捕集与封存的需求不断提高,CO_(2)管道成为关键支撑,大规模发展趋势明显。CO_(2)管道可采用气相、超临界相或密相输送的方式。相比气相输送,长距离CO_(2)管道采用超临界输送模式具有更好的经济性。与常规油品输送相比,超临界CO_(2)在输送过程中存在水击超压、热膨胀超压、降压相变、相变低温等问题,受超临界CO_(2)物性特点、输送工艺等影响,超临界CO_(2)流动保障值得系统性探讨。基于超临界CO_(2)输送工艺与运行特点,识别了超临界CO_(2)管道输送流动保障分析要点,探讨了超临界CO_(2)与常规油品的水击超压、热膨胀超压问题,具体开展了超临界CO_(2)计划性放空管体相态与温度分布研究。研究表明:超临界CO_(2)管道水击超压影响相对较小,但存在水击点下游降压相变风险;超临界CO_(2)管道停输后存在热膨胀超压风险;受地形影响,超临界CO_(2)管道计划性放空时存在不均匀相变与不均匀温度分布等问题;超临界CO_(2)管道计划性放空宜同步开展数值模拟分析,泄放过程温度监测方案还需进一步研究。研究成果可为超临界CO_(2)管道设计与运行提供相关借鉴。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 管道 流动保障 计划性放空
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齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道数智化关键技术与创新实践
10
作者 李阳 张建 +6 位作者 范振宁 李其锐 潘杰 李萌 张俊朋 张钧晖 梁海宁 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1-12,共12页
二氧化碳(CO_(2))管道输送是碳捕集利用与封存(CCUS)的关键环节之一,齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道工程作为我国第一条百公里、百万吨级、超临界压力CO_(2)管道示范工程,将数智化作为保障管道安全运维的重要技术手段,取得了重要的... 二氧化碳(CO_(2))管道输送是碳捕集利用与封存(CCUS)的关键环节之一,齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道工程作为我国第一条百公里、百万吨级、超临界压力CO_(2)管道示范工程,将数智化作为保障管道安全运维的重要技术手段,取得了重要的理论创新和建设新进展。为此,以该示范工程为例,分析了其面临的挑战,从流动保障、腐蚀防控及泄露监测等方面系统梳理了底层机理模型构建、多系统数据融合等长距离管道安全运维的关键技术及其数智化技术应用,最后对CO_(2)长输管道数智化技术发展进行了展望。研究结果表明:(1)通过“工程建设100%数字交付+多元机理数据驱动”的方式,打造了基于CO_(2)管输的水热力流动模型、管道腐蚀速率模型、管外土壤中气—固两相迁移模型,构建了站线一体化的多机理融合数字孪生管道;(2)形成了超临界CO_(2)管输流动保障关键技术体系;(3)揭示了超临界CO_(2)管输内腐蚀机制,建立了管道腐蚀预测模型;(4)创建超临界压力下密相CO_(2)管道小孔泄漏扩散模型,构建了CO_(2)管道泄漏数智化预警模型。结论认为,齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道以数智化建设为导向,在流动保障、腐蚀防控及泄露监测方面取得了理论创新成果,对“碳中和”目标下CO_(2)管道数智化技术的发展具有重要的指导作用和现实意义。 展开更多
关键词 co_(2)长输管道 CCUS 机理模型 数智化 数字孪生 齐鲁石化—胜利油田
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超临界CO_(2)管道与天然气管道断裂行为
11
作者 甄莹 曹宇光 +2 位作者 张振永 白芳 钮瑞艳 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期210-218,共9页
管道止裂控制的核心是其止裂韧性的预测,针对早期天然气管道建立的经典止裂预测方法对于超临界CO_(2)管道不再适用,揭示导致此现状的原因需理清二者断裂行为间的差异。对现有天然气管道裂纹动态扩展模拟方法进行修正,使其适用于超临界CO... 管道止裂控制的核心是其止裂韧性的预测,针对早期天然气管道建立的经典止裂预测方法对于超临界CO_(2)管道不再适用,揭示导致此现状的原因需理清二者断裂行为间的差异。对现有天然气管道裂纹动态扩展模拟方法进行修正,使其适用于超临界CO_(2)管道;基于爆破试验对修正后的超临界CO_(2)管道裂纹动态扩展模拟方法进行验证,借助经验证后的数值模拟方法对超临界CO_(2)管道与天然气管道裂纹扩展过程中管内压力分布规律、裂纹扩展长度、裂纹扩展速度等断裂行为进行系统对比。结果表明,两管道裂尖后压力分布差异是导致天然气管道止裂控制方法对超临界CO_(2)管道不再适用的主要原因,相较于天然气管道,超临界CO_(2)管道更不易止裂,断裂后果更为严重,揭示了超临界CO_(2)管道与天然气管道断裂行为差异。 展开更多
关键词 co_(2)管道 止裂控制 减压模型 Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)模型 断裂行为
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“双碳”目标下CO_(2)输送管道与腐蚀防治技术研究现状及展望
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作者 林凯 杨放 +5 位作者 谢文江 张瑶 代盼 王晨 刘艳明 吕祥鸿 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期116-126,共11页
全球能源产业正面临全方位深刻变革,中国能源转型与实现“双碳”目标已是必然趋势。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是全球实现大规模碳减排的关键技术之一,也是实现“双碳”目标及可持续发展相结合的重要技术选择。CO_(2)管道作为CCUS技... 全球能源产业正面临全方位深刻变革,中国能源转型与实现“双碳”目标已是必然趋势。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是全球实现大规模碳减排的关键技术之一,也是实现“双碳”目标及可持续发展相结合的重要技术选择。CO_(2)管道作为CCUS技术实施过程中的输送纽带,称为CCUS的主动脉或生命线,其安全运行至关重要。以CO_(2)管道输送过程中CO_(2)不同相态特性为出发点,全面梳理和总结了CO_(2)的输送方式及特点。通过对超临界CO_(2)输送管道的设计标准和腐蚀防治研究进展进行总结和讨论,剖析了CO_(2)管道输送存在的腐蚀影响因素及治理技术,并对后期发展提出了建议和展望,以期为中国长距离CO_(2)管道建设及腐蚀防治研究提供理论参考。 展开更多
关键词 超临界co_(2)输送 管道腐蚀与防护 CCUS 综述
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超临界CO_(2)输送管道泄漏监测系统研究 被引量:1
13
作者 祝令卿 范欣 +2 位作者 姚清勇 吴凯骐 张茂林 《天然气与石油》 2024年第2期16-20,共5页
为了减少超临界CO_(2)输送管道泄漏产生的危害,有必要研究监测泄漏的方法。超临界CO_(2)管道输送是碳捕集、利用和封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)全产业链中的关键环节,由于CO_(2)具有较高焦耳—汤姆逊系数,泄漏... 为了减少超临界CO_(2)输送管道泄漏产生的危害,有必要研究监测泄漏的方法。超临界CO_(2)管道输送是碳捕集、利用和封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)全产业链中的关键环节,由于CO_(2)具有较高焦耳—汤姆逊系数,泄漏中温度大幅下降会使管道韧性下降,极可能造成管道脆性断裂扩展,导致管道断裂和介质泄漏扩散。对超临界CO_(2)输送管道泄漏特性进行分析,提出了管道泄漏监测和站内泄漏监测的方法、相关仪表选型、报警点的设置及处理方案。研究成果可为超临界CO_(2)输送管道泄漏监测系统设计提供参考。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 管道 泄漏监测 报警
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起伏地区超临界CO_(2)长输管道瞬态分析计算研究
14
作者 苗青 赵虎 +1 位作者 欧阳欣 尹浩然 《天然气与石油》 2024年第5期33-39,共7页
超临界CO_(2)长输管道区别于输油输气管道,与部分液化烃类管道类似,需考虑临界温度和压力变化造成的相变甚至气化,同时需考虑干线阀门关闭造成的水击影响。以某CO_(2)长输管道为例进行模拟计算,对超临界CO_(2)管道输送进行水击和停输气... 超临界CO_(2)长输管道区别于输油输气管道,与部分液化烃类管道类似,需考虑临界温度和压力变化造成的相变甚至气化,同时需考虑干线阀门关闭造成的水击影响。以某CO_(2)长输管道为例进行模拟计算,对超临界CO_(2)管道输送进行水击和停输气化研究,结果表明:管道阀室阀门关闭会产生压力波,关阀位置影响水击压力变化,关阀时间对压力影响较小。关阀位置和地温条件均影响停输气化时间。考虑工程实践中管输介质通常为含杂质CO_(2),通过模拟分析其物性特点,发现杂质会改变CO_(2)相特性,体现在改变其临界温度和临界压力,并产生一个气液两相包络线或区域,从而影响超临界区域。研究结果对超临界CO_(2)长输管道输送工艺具有指导意义,可为CO_(2)长输管道设计及运营提供科学依据和决策参考。 展开更多
关键词 超临界co_(2) 长输管道 杂质 瞬态分析 停输
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基于CCUS的管输含杂质CO_(2)物性变化规律研究 被引量:2
15
作者 张利军 《石油石化节能与计量》 CAS 2024年第9期104-109,共6页
CO_(2)管道输送是CCUS产业链中的关键环节,其承担着将CO_(2)从上游捕集与下游驱油及封存的重要任务。由于碳源和捕集技术的不同,导致CO_(2)含有不同范围、不同类型的杂质,这对管道安全流动造成一定的风险。CO_(2)相态复杂多变,物性易受... CO_(2)管道输送是CCUS产业链中的关键环节,其承担着将CO_(2)从上游捕集与下游驱油及封存的重要任务。由于碳源和捕集技术的不同,导致CO_(2)含有不同范围、不同类型的杂质,这对管道安全流动造成一定的风险。CO_(2)相态复杂多变,物性易受杂质和环境的影响,本文开展不同条件下多种杂质对CO_(2)物性影响的试验测试和HYSYS模拟研究。结果表明:随着温度升高,泡点压力、露点压力升高,液相密度降低,气相密度升高,试验结果与模拟结果进行校对,验证试验结果的准确性;各杂质与CO_(2)泡露点性质差距从大到小依次为He>N_(2)>H_(2)>O_(2)>CH_(4),其中He杂质与CO_(2)泡露点性质差距最大;采用PR状态方程对含杂质的CO_(2)气体物性进行分析,发现He对密度影响最大,H_(2)对黏度影响最大。研究成果为CCUS项目CO_(2)管道安全输送提供了理论依据,具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 CCUS 管道输送 co_(2) 杂质 物性变化规律
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不同相态下CO_(2)管道输送技术经济评价分析
16
作者 杨继忠 戴万能 +3 位作者 李茜 刘恩斌 计维安 钟华 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期93-102,共10页
目的为助力实现“双碳”目标,明确不同相态下CO_(2)管道输送的适应性和经济性。方法以中国石油西南油气田碳酸盐岩气藏CCUS-EGR关键技术研究为背景,优化建立了气相、液相以及超临界相3种相态的CO_(2)管道输送经济性估算模型,分析了流速... 目的为助力实现“双碳”目标,明确不同相态下CO_(2)管道输送的适应性和经济性。方法以中国石油西南油气田碳酸盐岩气藏CCUS-EGR关键技术研究为背景,优化建立了气相、液相以及超临界相3种相态的CO_(2)管道输送经济性估算模型,分析了流速、输送距离以及输送量对相对总成本的影响。结果①最低输送成本气相管道最高,液相管道次之,超临界相管道最低;②气相经济流速为3.0~4.0 m/s,液相经济流速为1.0~1.8 m/s,超临界相经济流速为2.0~2.4 m/s;③在不同输送距离下,相对总成本随着输送距离的增加而增大;④在不同输送量下,相对总成本随着输送量的增加而增大,DN200以上规格的管道输送成本随输送量变化增长较慢,DN100的管道输送成本随输送量变化很大。结论通过建立CO_(2)管道输送经济性估算模型,分析不同相态下的CO_(2)管道输送经济性,为CO_(2)管道输送工程建设提供充分的依据和参考。 展开更多
关键词 CCUS co_(2)管道 管道工艺计算 相态 经济性分析
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CCUS管道超临界/密相CO_(2)泄漏过程分析与研究
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作者 孙境泽 《石油石化节能与计量》 CAS 2024年第12期70-75,共6页
为保证双碳背景下CCUS管道工程的顺利实施,以OLGA软件作为建模基础,对比了模拟值与文献实验值在不同监测点上的差异,随后分析了超临界/密相CO_(2)在不同初始压力、初始温度、泄漏孔径下的泄漏参数变化过程,总结了符合现场实际的应急抢... 为保证双碳背景下CCUS管道工程的顺利实施,以OLGA软件作为建模基础,对比了模拟值与文献实验值在不同监测点上的差异,随后分析了超临界/密相CO_(2)在不同初始压力、初始温度、泄漏孔径下的泄漏参数变化过程,总结了符合现场实际的应急抢险时间。结果表明,泄漏时,初始压力越高,泄漏口处的最低温度越低,当压力降低至大气压时,管内温度开始回升;初始温度越低,管内介质越早从密相区进入液相区,沿着气液相平衡线移动的时间越长,对于长距离输送管道而言,后半段管道发生泄漏时造成的风险更大;泄漏孔径越大,管道运行的风险越大。研究结果可为CCUS技术的发展提供理论依据和实际参考。 展开更多
关键词 双碳 CCUS 管道泄漏 风险 超临界/密相co_(2)
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基于GERG状态方程的杂质组分对CO_(2)减压波平台影响研究
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作者 牛艺杰 解小燕 +4 位作者 李鹤 高雄雄 封辉 李胜男 曹家豪 《石油管材与仪器》 2024年第6期61-65,共5页
超临界CO_(2)特殊的热力学性质使其存在较长的减压波平台(饱和压力),导致裂纹尖端压力长时间维持在高水平,裂纹长程扩展,因此研究超临界CO_(2)的热力学性质变化规律具有重要意义。简述了目前常用的气体状态方程,并基于GERG-2008状态方程... 超临界CO_(2)特殊的热力学性质使其存在较长的减压波平台(饱和压力),导致裂纹尖端压力长时间维持在高水平,裂纹长程扩展,因此研究超临界CO_(2)的热力学性质变化规律具有重要意义。简述了目前常用的气体状态方程,并基于GERG-2008状态方程对N_(2)、Ar、H_(2)、CO、CH_(4)、O_(2)、H_(2)S与CO_(2)的混合物密度、气液平衡边界等性质进行计算,与试验数据进行对比以评估GERG-2008状态方程的适用性。分析了超临界CO_(2)流体主要杂质组分(摩尔比为0到10%)对超临界CO_(2)减压波平台压力的影响规律,并发现和纯CO_(2)相比,CO_(2)/N 2、CO_(2)/O_(2)、CO_(2)/CH 4、CO_(2)/Ar、CO_(2)/CO和CO_(2)/H_(2)使两相区向高压区移动,因此提高了气体减压过程的饱和压力,而H_(2)S和SO_(2)杂质降低CO_(2)的两相区的压力,从而降低饱和压力。研究表明通常情况下GERG-2008预测的减压波平台压力与试验结果具有较好的一致性,杂质气体对CO_(2)减压波的影响较大。研究结果可为超临界CO_(2)管道断裂控制设计和工程应用提供理论依据。 展开更多
关键词 co_(2)管道输送 超临界co_(2) 状态方程 饱和压力 减压波平台
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塔河油田H_(2)S-CO_(2)-O_(2)共存体系下伴生气管道选材和内涂层评价 被引量:2
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作者 肖雯雯 张文博 +4 位作者 林德云 葛鹏莉 许艳艳 廖柯熹 杨娜 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第2期44-50,共7页
研究伴生气管道常用3种管材在H_(2)S-CO_(2)-O_(2)3种气体共存体系下的腐蚀行为,可为塔河油田伴生气管道的腐蚀防控提供指导依据。基于塔河油田典型腐蚀工况,以20钢、L245NS钢和3Cr钢为研究对象,利用高温高压釜试验对3种钢材典型H_(2)S-... 研究伴生气管道常用3种管材在H_(2)S-CO_(2)-O_(2)3种气体共存体系下的腐蚀行为,可为塔河油田伴生气管道的腐蚀防控提供指导依据。基于塔河油田典型腐蚀工况,以20钢、L245NS钢和3Cr钢为研究对象,利用高温高压釜试验对3种钢材典型H_(2)S-CO_(2)-O_(2)共存工况下的腐蚀速率和腐蚀产物进行研究,得到20钢腐蚀速率最大,L245NS钢腐蚀速率次之,3Cr钢腐蚀速率最小,3种管材的腐蚀产物主要是Fe、FeS、FeCO_(3)和Fe_(2)O_(3)。对塔河油田4种典型内防腐涂层进行腐蚀前后增重法和附着力测试研究涂层的耐蚀行为,涂层2的抗腐蚀性能和附着力效果最好。考虑性价比,最后选用“L245NS+涂层2”作为塔河油田伴生气管线的防腐措施。 展开更多
关键词 H_(2)S-co_(2)-O_(2)共存体系 伴生气管道 管道选材 内涂层评价
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集输管道CO_(2)腐蚀预测机理模型研究 被引量:4
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作者 蒋宏业 刘映雪 +2 位作者 何莎 骆吉庆 徐涛龙 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期178-188,共11页
CO_(2)驱油技术因能显著提高油藏采收率而在各大油田得到广泛应用,但采出液中CO_(2)含量的升高却使得地面集输管道腐蚀现象严重。针对地面集输管道CO_(2)腐蚀问题,开展了腐蚀产物膜影响下CO_(2)腐蚀速率预测研究。依据腐蚀热力学和腐蚀... CO_(2)驱油技术因能显著提高油藏采收率而在各大油田得到广泛应用,但采出液中CO_(2)含量的升高却使得地面集输管道腐蚀现象严重。针对地面集输管道CO_(2)腐蚀问题,开展了腐蚀产物膜影响下CO_(2)腐蚀速率预测研究。依据腐蚀热力学和腐蚀动力学理论,考虑流体流动、电化学反应、传质过程等多场耦合作用,在Nesic等研究的基础上引入腐蚀产物膜对离子传质扩散系数的影响因子,提出了新的腐蚀预测机理模型,并对化学、电化学及传质计算进行了改进。利用文献中实验数据对模型的预测结果进行了对比与验证,结果表明,腐蚀预测模型与实验数据吻合情况良好,在腐蚀产物膜存在的条件下能够实现腐蚀预测速率的有效修正,进一步提高了CO_(2)腐蚀预测机理模型的适用性和准确性,为油气生产和加工输送管道及相关设施设计提供一定参考。 展开更多
关键词 集输管道 co_(2)腐蚀 机理模型 腐蚀产物膜 腐蚀速率预测
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