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石油与天然气工程虚拟仿真实验教学体系建设与实践 被引量：21
1
作者 王永友 王琨 +2 位作者 郭昭学 王其军 吕栋梁 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第12期23-27,共5页
由于受工况条件的约束和限制,与石油及天然气工程技术相关的实验和工程实践技能训练,无法在常规实验室完成,此外由于油田现场因高危、高风险等极端工作环境,也无法接纳学生开展实验或实训,因此虚拟仿真是开展石油与天然气工程技术实验... 由于受工况条件的约束和限制,与石油及天然气工程技术相关的实验和工程实践技能训练,无法在常规实验室完成,此外由于油田现场因高危、高风险等极端工作环境,也无法接纳学生开展实验或实训,因此虚拟仿真是开展石油与天然气工程技术实验教学和工程实践技能训练的有效途径。以西南石油大学油气开发国家级虚拟仿真实验教学中心建设为例,介绍其教学资源应用案例、教学体系、教学实践与认识。 展开更多
关键词 石油与天然气工程 虚拟仿真 教学体系 实验教学
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海域天然气水合物稳定井壁钻井液研究进展
2
作者 孙金声 赵珂 +6 位作者 廖波 吕开河 王金堂 刘敬平 白杨 王韧 白英睿 《天然气工业》 北大核心 2025年第6期1-16,共16页
天然气水合物(以下简称水合物)是我国重要的潜在高效清洁油气接替资源,绝大部分赋存于海域深水浅部地层之中。水合物因其复杂的赋存形态与特殊的储层特性,在钻探过程中易引发水合物相态变化进而造成钻井井壁失稳,而高性能钻井液是维持... 天然气水合物(以下简称水合物)是我国重要的潜在高效清洁油气接替资源,绝大部分赋存于海域深水浅部地层之中。水合物因其复杂的赋存形态与特殊的储层特性,在钻探过程中易引发水合物相态变化进而造成钻井井壁失稳,而高性能钻井液是维持井壁稳定的关键。为研制适用于海域水合物储层钻探的低成本高性能钻井液体系,系统梳理了全球海域水合物深水浅部储层特点与钻井难点,系统分析了海域水合物井壁失稳机理及研究现状,对现阶段的水合物井壁稳定钻井液体系进行了总结归纳,提出了未来水合物钻井液体系的设计思路与发展方向。研究结果表明:①海域水合物储层钻井常面临浅部地层疏松、安全密度窗口窄、水合物相态变化和钻井液性能变化等因素带来的井壁失稳难题;②在钻井过程中,钻井液与水合物储层会发生传热和传质反应,影响井壁周围力学性能,进而造成井壁失稳,现阶段主要使用物理控温或化学抑制的方法来延缓水合物的分解;③水基钻井液仍是海域水合物钻井过程中的首选,目前研发的胺基聚合物钻井液体系、稀硅酸盐钻井液体系、聚合醇钻井液体系等均具有较好的水合物抑制性与稳定井壁性能。结论认为,未来应继续加强高效低成本水合物相态控制化学剂与无毒高性能钻井液的研发,构建出更多可用于海域水合物钻探、有效维持井壁稳定的低成本高性能环保型钻井液体系,为全球海域水合物开发和深海油气增储上产提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 海域天然气水合物 钻井液 井壁稳定 地层蠕变 安全密度窗口 相态控制 封堵材料 流变调控
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无损检测技术在高含硫天然气管道中的应用研究进展 被引量：2
3
作者 赵帅 文绍牧 +3 位作者 廖柯熹 秦林 林冬 高健 《材料导报》 北大核心 2025年第9期149-157,共9页
四川盆地2/3的气田含有硫化氢等酸性气体,造成管道内部出现了氢鼓泡、氢致开裂、应力腐蚀开裂、硫化物应力开裂等腐蚀形貌,导致管道快速穿孔,增加管道事故的风险。为了及时掌握管道内壁的运行状况,保障管道本质安全,应定期对高含硫天然... 四川盆地2/3的气田含有硫化氢等酸性气体,造成管道内部出现了氢鼓泡、氢致开裂、应力腐蚀开裂、硫化物应力开裂等腐蚀形貌,导致管道快速穿孔,增加管道事故的风险。为了及时掌握管道内壁的运行状况,保障管道本质安全,应定期对高含硫天然气管道开展检测。本文介绍了漏磁、超声波、电磁超声、涡流、射线五种检测技术的优缺点和适用范围,并展示了其中三种方法的现场检测结果,对比分析了几种方法的灵敏度和准确性,为高含硫天然气管道的完整性评价提供强有力的数据支撑;最后基于高含硫天然气管道的特点,对管道材质的选择、无损检测技术的发展及应用进行了展望。 展开更多
关键词 高含硫 腐蚀机理 无损检测 漏磁检测技术 涡流检测技术
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基于压缩因子优化模型的掺氢天然气管输流动仿真模拟
4
作者 陈阳 李小峰 +2 位作者 李长俊 牛鹏远 杨鹏 《化学工程》 北大核心 2025年第8期89-94,共6页
将氢气掺入天然气管道输送是目前实现大规模低成本输送氢气的有效方式之一,探究氢气在天然气管道中的扩散规律至关重要。文中采用Ansys Fluent建立三维掺氢天然气管道模型,创新性结合Prausnitz Gunn改进的Kay法则与PR方程优化模型计算... 将氢气掺入天然气管道输送是目前实现大规模低成本输送氢气的有效方式之一,探究氢气在天然气管道中的扩散规律至关重要。文中采用Ansys Fluent建立三维掺氢天然气管道模型,创新性结合Prausnitz Gunn改进的Kay法则与PR方程优化模型计算压缩因子,通过调整出口压力、掺氢量(摩尔分数)和注氢结构等参数,分析氢气在天然气管道中的扩散规律。结果表明:氢气注入甲烷后将在7.5—25.5 m处扩散均匀,各指标对扩散均匀距离的影响程度分别为出口压力>掺氢量>注氢结构;注氢天然气达到扩散均匀的过程中有直接扩散和先集中后扩散2种过渡行为,对于直接扩散,氢气摩尔分数沿管道轴向分布更为均匀,最终在管道轴向7.5—9.8 m处扩散均匀;对于先集中后扩散,氢气在管道的上下2个部分出现明显浓度差异且呈现分层现象,最终在管道轴向17.3—25.5 m处扩散均匀。研究可进一步指导长输管网的动态仿真,为氢气注入天然气管道的安全设计与运行优化提供重要依据。 展开更多
关键词 掺氢天然气 压缩因子 管道输送 数值模拟 扩散
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水平定向钻载荷下天然气管道失效智能预测研究
5
作者 何婷 杨松 +3 位作者 张开 陈利琼 黄坤 陈星宇 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1370-1379,共10页
为研究水平定向钻载荷下埋地天然气管道的失效条件,结合水平定向钻施工特点和天然气管道实际情况,建立了钻头-土体-管道有限元模型,得到包括影响水平定向钻载荷作用的六个关键特征变量的失效数据集。基于该数据集,建立智能失效预测模型... 为研究水平定向钻载荷下埋地天然气管道的失效条件,结合水平定向钻施工特点和天然气管道实际情况,建立了钻头-土体-管道有限元模型,得到包括影响水平定向钻载荷作用的六个关键特征变量的失效数据集。基于该数据集,建立智能失效预测模型,通过树结构Parzen估计器(Tree-structured Parzen Estimator,TPE)优化极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)模型性能。结果表明,与支持向量积、随机森林、贝叶斯回归等算法相比,XGBoost-TPE算法性能最好,平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)为7.8127 MPa,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为11.3256 MPa,决定系数(R2)为0.9891。研究可为天然气管道交叉工程及周边工程水平定向钻施工风险定量评价及安全管理提供理论支撑。 展开更多
关键词 安全工程 天然气管道 水平定向钻载荷 有限元模拟 极端梯度提升 树结构Parzen估计器优化
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山区高压埋地天然气管道泄漏扩散的三维模型及危害边界
6
作者 陈利琼 赵奎 +3 位作者 许铎 张开 马国光 詹文文 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期165-175,共11页
随着中国山区输气管道规模的不断增加,天然气泄漏导致的环境破坏和人员伤亡等事故日益频繁。为了研究高压埋地天然气管道泄漏后在山区环境中的扩散行为及垂向危害距离,基于计算流体力学建立了管道-土体-空气的三维模型,分别研究了不同... 随着中国山区输气管道规模的不断增加,天然气泄漏导致的环境破坏和人员伤亡等事故日益频繁。为了研究高压埋地天然气管道泄漏后在山区环境中的扩散行为及垂向危害距离,基于计算流体力学建立了管道-土体-空气的三维模型,分别研究了不同泄漏方向、泄漏孔形状、土壤类型、土壤埋深、障碍物类型对天然气管道泄漏扩散及危害距离的影响。结果表明:随着泄漏方向与浮力方向夹角的变大,气体泄漏后扩散到地面的速率及垂向危害距离相应变小;三角形和正方形的泄漏孔扩散和危害范围均大于圆形;泄漏气体在土壤中的扩散速度随着土壤颗粒度和孔隙度的增加而不断增加;不同的土壤埋深将影响泄漏气体到达地面的时间,同一时间的垂向危害距离随土壤埋深的增大而缩小;障碍物将改变泄漏气体的扩散路径并加快垂向危害距离的增长,而暗沟将使天然气在沟内积聚形成高浓度区。 展开更多
关键词 山区天然气管道 埋地管道泄漏 扩散规律 危害范围 运输安全
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天然气管道管存量计算方法对输差计算的影响
7
作者 谢英 王恩凯 +2 位作者 麦芳锐 左直建 王宇 《石油与天然气化工》 北大核心 2025年第3期138-145,共8页
目的 管网管理人员每天需计算输差,当输差超过预警值时,需要分析异常原因。准确的输差计算方法有助于及早发现问题,并为原因分析提供支持。方法 通过选取一定的步长将天然气长输管道相邻站场间的管道划分为若干控制体,采用经典的四阶龙... 目的 管网管理人员每天需计算输差,当输差超过预警值时,需要分析异常原因。准确的输差计算方法有助于及早发现问题,并为原因分析提供支持。方法 通过选取一定的步长将天然气长输管道相邻站场间的管道划分为若干控制体,采用经典的四阶龙格-库塔法,分别计算不同控制体内两端的温度、压力。当步长足够小时,控制体两端的温度、压力变化极小,可取控制体的平均压力和平均温度来计算控制体管存量,进而计算输差。结果 在计量仪表测量准确,压缩因子计算采用AGA 92DC方法的情况下,该方法的输差率绝对值大多小于现场方法的输差率绝对值,计算出的输差率绝对值的平均值小于现场方法计算出的输差率绝对值的平均值。结论 该方法计算出的输差率小于现场采用方法计算出的输差率,现场方法计算得到的输差偏大。 展开更多
关键词 天然气 管道 管存量 输差
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“双碳”目标下中国石油企业绿色减碳路径 被引量：10
8
作者 朱红钧 李英媚 +2 位作者 陈俊文 郝洪涛 高岳 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期180-189,共10页
为有效应对全球变暖问题,并如期实现“双碳”目标,国内各石油企业均采取了针对性的减碳降碳措施。为进一步明确“双碳”目标下中国石油企业绿色减碳路径,在对目前中国碳排放情况、石油企业减碳措施分析的基础上,明晰了减碳现存的困难与... 为有效应对全球变暖问题,并如期实现“双碳”目标,国内各石油企业均采取了针对性的减碳降碳措施。为进一步明确“双碳”目标下中国石油企业绿色减碳路径,在对目前中国碳排放情况、石油企业减碳措施分析的基础上,明晰了减碳现存的困难与技术难点,并提出了石油企业减碳路径的建议。研究结果表明:①在油气生产利用过程中,温室气体排放主要集中在上游环节;②锚定“双碳”目标不动摇,在能源保供、提质增效的同时,深入推进“CCUS”“碳减排”“碳替代”“碳交易”等减碳方法,在一定程度上降低了碳排放;③石油企业因地制宜开发风能、太阳能、地热能、氢能、海洋新能源等,逐步推动能源绿色转型。最后根据调研结果和中国石油企业的现状,提出了以下减碳路径建议:①构建科学合理的多能互补能源体系,实现常规能源与新能源的协同开发;②发展低成本且高效的化石能源开采技术、清洁能源开发技术、数字化碳中和技术等,提高技术原始创新能力,并把握新一轮产业革命与技术变革的主动权;③加强与国际国内企业、地方政府、高等院校、研究院所的交流合作,促进相关技术的持续发展,并培养专业技术人才。 展开更多
关键词 “双碳”目标 石油企业 减碳 能源结构 多能互补 CCUS 碳替代 碳排放
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地下煤制气制取液化天然气和液氢工艺研究 被引量：6
9
作者 刘恩斌 鲁绪栋 +3 位作者 季永强 彭杰 郝天舒 李茜 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期61-68,共8页
目的脱除地下煤制气中的酸气,将地下煤制气中的CH_(4)和H_(2)分离出来并液化。方法对常见的分离方法进行对比,确定采用低温精馏法对煤制气进行脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化。根据低温精馏法的原理,设计了一种全新的地下煤制气脱酸... 目的脱除地下煤制气中的酸气,将地下煤制气中的CH_(4)和H_(2)分离出来并液化。方法对常见的分离方法进行对比,确定采用低温精馏法对煤制气进行脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化。根据低温精馏法的原理,设计了一种全新的地下煤制气脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化的工艺流程,该工艺主要由两个精馏塔、一个两相分离器和三级氦膨胀制冷系统组成。同时利用HYSYS软件对其进行模拟分析,确定最优参数。结果该工艺可以将地下煤制气中CO_(2)的摩尔分数脱除到0,H_(2)S的摩尔分数脱除到3.65×10-14,满足处理要求。同时可以实现CH_(4)回收率为99.97%,加压液化天然气(PLNG)的摩尔分数为99.97%,H_(2)的回收率为98.30%,液氢(LH_(2))的摩尔分数为99.99%。结论该工艺可以有效利用地下煤制气制取PLNG和LH_(2),且所需能耗较传统工艺能耗降低了11.64%,具有较高的经济效益。 展开更多
关键词 地下煤制气 低温精馏法 脱酸气 加压液化天然气 液氢
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天然气压差发电运行能效分析与优化 被引量：3
10
作者 于洋 李彦苹 +3 位作者 周军 蒋轩 胡承强 王涛 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期129-137,共9页
目的天然气压差发电是一种低碳能源创新技术,发电过程中无污水废气排放,是清洁高效的分布式能源,但需要解决压差发电系统运行效率模糊、应用效果不佳等问题。方法提出了一种天然气压差发电运行能效计算分析模型,该模型结合了理论公式计... 目的天然气压差发电是一种低碳能源创新技术,发电过程中无污水废气排放,是清洁高效的分布式能源,但需要解决压差发电系统运行效率模糊、应用效果不佳等问题。方法提出了一种天然气压差发电运行能效计算分析模型,该模型结合了理论公式计算与仿真模型计算,考虑到实际投产中存在偏离测定流量运行的情况,建立轴功率修正公式,采用优化拟合的方式获得修正系数,最后采用三箱分析法进行能效分析。结果将该模型应用于某配气站压差发电项目,结合现场典型运行工况对模型进行了验证,分析采集的3类运行工况,得到不同工况下净发电量为1612.8~2697.5 kW·h,系统㶲效率为43.5%~50.5%。结论机组进气流量应维持在0.9~1.1倍测定进气流量范围内,在最大发电功率范围内提高进气压力或压力比,能够输出更多轴功带动发电机发电,以确保最佳的系统能效和稳定运行。该研究对于天然气压差发电机组能效分析与优化运行具有指导意义。 展开更多
关键词 压差发电 余压利用 㶲分析 能效分析 低碳节能
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掺氢天然气管道本体及焊缝裂纹扩展研究进展 被引量：4
11
作者 吴瑕 谭旻倩 +1 位作者 张沁蕊 贾文龙 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3063-3073,共11页
天然气管道掺氢输送是实现大规模输氢的有效方式,然而管道钢本体及焊缝在渗氢后会因氢脆而裂纹扩展加剧。综述了不同氢分压、加载频率、残余应力等条件下,管道本体与焊缝渗氢后的裂纹扩展试验研究进展,总结了渗氢钢材的裂纹扩展机制,分... 天然气管道掺氢输送是实现大规模输氢的有效方式,然而管道钢本体及焊缝在渗氢后会因氢脆而裂纹扩展加剧。综述了不同氢分压、加载频率、残余应力等条件下,管道本体与焊缝渗氢后的裂纹扩展试验研究进展,总结了渗氢钢材的裂纹扩展机制,分析了钢材裂纹扩展的理论和唯象模型,介绍了分子动力学模拟、有限元方法等数值模拟技术在掺氢钢材裂纹扩展研究领域的应用。对照天然气管道掺氢输送后本体及焊缝的安全性管理需求,分析了试验、理论及数值模拟三方面研究在预测和防止管道裂纹扩展方面存在的不足,阐明了下一步研究的机遇与挑战,提出了试验、理论及模拟三方面的协同研究方法,为维护掺氢天然气管道运行全生命周期的安全提供了借鉴。 展开更多
关键词 安全工程 掺氢天然气 氢脆 裂纹扩展 氢与材料相容性
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掺氢天然气管道能耗和碳排放模型优化研究 被引量：2
12
作者 刘恩斌 李茜 +2 位作者 鲁绪栋 郝天舒 周廉乐 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期54-66,共13页
目的天然气管道掺氢可实现氢气长距离、大规模、低成本运输,但也会带来一系列问题。考虑到掺氢比对压缩机性能、管道能耗和碳排放的影响,创新性地提出了掺氢天然气管道能耗和碳排放优化模型,并对站场运行模式进行全面分析。方法结合模... 目的天然气管道掺氢可实现氢气长距离、大规模、低成本运输,但也会带来一系列问题。考虑到掺氢比对压缩机性能、管道能耗和碳排放的影响,创新性地提出了掺氢天然气管道能耗和碳排放优化模型,并对站场运行模式进行全面分析。方法结合模型特点,提出改进霜冰优化算法(IRIME算法),并与其他算法进行对比得出,IRIME算法在收敛速度和收敛精度上准确性较高。结果以某输气管道为例,使用IRIME算法求解模型,结果表明,与实际运行工况相比,总能耗和总碳排放量等均降低;与不掺氢工况相比,掺氢后出口压力和出口温度均增高;压降、燃驱压缩机组效率、电驱压缩机组效率、压缩机组平均效率、天然气碳排放量、电能碳排放量、总碳排放量、耗电量、耗气量、总能耗均降低。结论与不掺氢相比,当掺氢比为5%、10%、15%和20%时,总能耗分别降低了2.00%、4.70%、7.00%和9.83%,总碳排放量分别降低了2.99%、5.36%、8.32%和10.68%,对现场运行具有一定指导意义。 展开更多
关键词 掺氢 天然气 IRIME算法 压缩机性能 碳排放
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基于实时组分的天然气流量在线计量方法
13
作者 王力 王寿喜 +2 位作者 邓传忠 李伟 高翔 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期117-123,共7页
超声波流量计采用固定天然气组分计量标况流量,为解决与实时组分偏差影响计量精度的问题,针对SCADA系统中不同的计量实时数据条件,基于质量守恒原理,结合AGA8气体物性方程,确定了天然气标准状态体积流量和能量流量计算式,以及流量累积... 超声波流量计采用固定天然气组分计量标况流量,为解决与实时组分偏差影响计量精度的问题,针对SCADA系统中不同的计量实时数据条件,基于质量守恒原理,结合AGA8气体物性方程,确定了天然气标准状态体积流量和能量流量计算式,以及流量累积计量误差评价方法;设计开发了在线计量软件系统,应用于某海底管道陆上计量终端,在线分析6台超声波流量计,4个月共计15万余组计量数据。结果表明:采用固定天然气组分计量流量,导致的最大相对误差为1.02%,大于A级流量计的计量不确定度(0.85%),且计量误差与实时组分和固定组分密度差值成正比。计量相对误差分布近似满足正态分布,误差在-0.5%~0.5%的概率为98.79%。因此,采用固定天然气组分计量流量,对计量精度影响较大。提出的在线计量方法,有助于提高天然气标准状态体积流量的计量精度。 展开更多
关键词 超声波流量计 实时天然气组分 在线计量 计量误差 误差概率分布 能量流量
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基于㶲分析的天然气提氦联产LNG工艺优化
14
作者 蒋洪 刘清松 +1 位作者 祝梦雪 程祥 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期122-132,共11页
㶲分析是评估能量品位和能量利用效率的有效手段。基于㶲分析结果,可以准确识别工艺流程中不可逆性损失的位置及其产生的原因,并可为工艺优化提供方向。为提高某天然气凝液回收提氦联产LNG装置其关键设备的㶲效率,降低装置整体能耗,在采用... 㶲分析是评估能量品位和能量利用效率的有效手段。基于㶲分析结果,可以准确识别工艺流程中不可逆性损失的位置及其产生的原因,并可为工艺优化提供方向。为提高某天然气凝液回收提氦联产LNG装置其关键设备的㶲效率,降低装置整体能耗,在采用改进的㶲分析方法基础上,基于Aspen HYSYS软件,详细分析了该装置关键设备的效能,进而提出工艺优化方案。研究结果表明:①㶲损可划分为4类,改进的㶲分析方法能得出设备的各类㶲损占比,用于评估设备的改进潜力;②在大多数设备中,内源性㶲损大于外源性㶲损,压缩机和空冷器主要为可避免内源性㶲损,冷箱的主要㶲损类别各异,塔器主要为不可避免㶲损;③采用多级闪蒸提浓代替双塔提浓,即脱甲烷塔塔顶气先进入氦气提浓塔预提浓后,再进入液化单元进一步提浓,总压缩功较原方案降低11575 kW,有效能利用率更高。结论认为,改进工艺后的㶲损较原方案降低了约21648.4 kW,系统㶲效率提高了约14.75%,优化结果验证了改进㶲分析在天然气提氦联产LNG工艺中的可行性,为实际工程中提氦工艺的优化提供了参考。 展开更多
关键词 凝液回收 提氦 LNG 㶲分析 㶲损 㶲效率 节能降耗 工艺优化
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掺氢天然气放空过程自燃影响因素分析
15
作者 杨明 朱永斌 +4 位作者 田望 贾文龙 温川贤 任庆阳 吴瑕 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期127-134,共8页
目的天然气掺氢是大规模、长距离输氢的有效方式,但高压掺氢天然气在放空过程中,由于压力、温度、化学反应和静电摩擦等多种因素的作用而存在自燃风险,因此,对掺氢天然气放空自燃条件进行分析。方法基于流体力学、化学反应和电场理论,... 目的天然气掺氢是大规模、长距离输氢的有效方式,但高压掺氢天然气在放空过程中,由于压力、温度、化学反应和静电摩擦等多种因素的作用而存在自燃风险,因此,对掺氢天然气放空自燃条件进行分析。方法基于流体力学、化学反应和电场理论,建立了放空过程流场、温度场、化学反应和电场耦合模型,研究了模型解耦求解算法;以西气东输一线管道某阀室放空管道为对象,分析了掺氢比、放空管内径、放空立管高度和放空压力对自燃的影响。结果掺氢比、放空管内径、放空立管高度与放空压力增大均会导致放空管各区域内气体最高温度升高与OH^(−)质量分数增大,而水平管长度对气体温度与OH^(−)质量分数无显著影响;在最接近自燃的放空工况下,气体温度与OH^(−)质量分数均未达到自燃条件。结论该阀室放空管道在现有的设计及运行条件下放空掺氢天然气时,不具备发生自燃形成稳定燃烧火焰的条件。 展开更多
关键词 掺氢天然气 放空 自燃 数值模拟
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城镇高层建筑区天然气管道泄漏扩散特性
16
作者 蒋宏业 刘红梅 +1 位作者 付邦稳 李又绿 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第19期8069-8080,共12页
当今城镇建筑布局集中且楼房高度超高,因第三方施工破坏等造成的城镇天然气管道泄漏事故频发,在建筑区可能造成严重的事故危害,所以模拟天然气泄漏后在建筑群间的扩散行为是很有必要的。基于城镇建筑布局形式多样的特点,利用Fluent软件... 当今城镇建筑布局集中且楼房高度超高,因第三方施工破坏等造成的城镇天然气管道泄漏事故频发,在建筑区可能造成严重的事故危害,所以模拟天然气泄漏后在建筑群间的扩散行为是很有必要的。基于城镇建筑布局形式多样的特点,利用Fluent软件对4种不同建筑布局下的天然气管道泄漏扩散进行模拟,探究了不同建筑布局下的天然气扩散特性、总结危险区域。模拟结果表明围合式布局是4种布局形式中最危险布局;建筑群范围内,距离泄漏源近端天然气扩散自下而上发展,距离泄漏源远端天然气受涡旋作用影响自上而下沉降聚集;建筑物对天然气扩散的阻挡作用导致天然气在迎风侧建筑壁面聚积,天然气危险区域出现在建筑体外壁及建筑物顶部位置。该研究对于指导天然气事故预防和减小事故危害有十分重要的意义。 展开更多
关键词 高层建筑 输气管道 建筑布局 Fluent模拟 扩散规律
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基于碳排放分析的陕京天然气管网优化技术
17
作者 刘恩斌 李茜 +3 位作者 鲁绪栋 赖品蓉 郝天舒 周廉乐 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第26期11215-11224,共10页
为降低天然气管网碳排放量,基于不同能源结构,提出了天然气管网低碳运行优化模型。使用测试函数对比分析麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)、鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和人工蜂鸟算法(artificial hummi... 为降低天然气管网碳排放量,基于不同能源结构,提出了天然气管网低碳运行优化模型。使用测试函数对比分析麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)、鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和人工蜂鸟算法(artificial hummingbird algorithm,AHA),结果表明AHA算法的优化性能较好。以陕京天然气管网为例,建立以碳排放量最小为目标的碳排放优化模型,采用AHA算法求解模型,结果表明:能耗优化方案(目标1方案)倾向使用天然气,碳排放优化方案(目标2方案)倾向使用电能;目标1方案降低能耗21.75%,目标2方案降低能耗21.32%,而目标1方案降低碳排放量21.18%,而目标2方案降低碳排放量24.06%,故碳排放优化方案可使管网碳排放量最低,但无法使管网能耗最低。综上,本文建立的优化模型能够实现管网能耗优化与碳排放优化等功能,助力建设智慧管网。 展开更多
关键词 天然气管网 运行优化 算法测试 能耗 碳排放量
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天然气长输管道地区等级升级管理与风险评价 被引量：43
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作者 姚安林 周立国 +2 位作者 汪龙 王棠昱 李又绿 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期124-130,共7页
为了有效管理和控制地区等级升级后所引起的输气管道风险变化,有必要依据管道完整性管理的基本原则,结合输气管道地区等级变化条件,制订相应的管理流程,建立风险评价模型,并提出风险管控原则。为此,首先结合地区等级划分标准识别高后果... 为了有效管理和控制地区等级升级后所引起的输气管道风险变化,有必要依据管道完整性管理的基本原则,结合输气管道地区等级变化条件,制订相应的管理流程,建立风险评价模型,并提出风险管控原则。为此,首先结合地区等级划分标准识别高后果区,分类管理地区等级升级后的管段。然后,评价地区等级升级后管段的风险水平:①引入模糊语言与其量化值修正EGIG统计的失效概率,得到适用于特定管段的总失效概率;②按最严重事故后果选取蒸气云爆炸模型进行计算,依据泄漏50%致死率估算出死亡人数作为后果等级评价标准;③依据失效概率与失效后果,利用风险矩阵评定风险等级。最后引入风险可接受准则,分析管道泄漏的个人风险与社会风险,判定管道地区等级升级后的风险可接受性。案例分析结果表明:①地区等级升级后天然气长输管道风险也随之增大;②对于升级后风险增大的管段,需根据风险管控原则决定是否采取安全措施。 展开更多
关键词 长距离输气管道 地区等级升级 风险管理 风险评价 修正概率 个人风险 社会风险
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英买天然气处理装置提高丙烷收率工艺改进研究 被引量：13
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作者 黄思宇 蒋洪 +3 位作者 巴玺立 刘武 朱聪 刘洋 《石油与天然气化工》 CAS 北大核心 2015年第4期1-7,共7页
英买天然气处理装置采用分子筛脱水及J-T阀节流制冷的低温分离工艺,以控制外输天然气烃、水露点为目标,附带回收少量液烃。目前,装置丙烷收率仅22.64%。为了提高气田开发的经济效益,分析了装置丙烷收率低的原因,提出以回收丙烷为目标的... 英买天然气处理装置采用分子筛脱水及J-T阀节流制冷的低温分离工艺,以控制外输天然气烃、水露点为目标,附带回收少量液烃。目前,装置丙烷收率仅22.64%。为了提高气田开发的经济效益,分析了装置丙烷收率低的原因,提出以回收丙烷为目标的工艺改进方案。通过工艺比选发现,SCORE工艺丙烷收率高、能耗低,是最适合英买天然气处理装置的丙烷回收工艺。对装置的脱乙烷塔压力进行优化,当压力为3 900kPa时,装置收益较高,脱乙烷塔操作稳定性较好。工艺改进后,产品质量合格,装置丙烷收率提高至97.54%,装置收益提高了66.31%,经济效益明显提升。对英买天然气处理装置的工艺改进研究表明,与其他丙烷回收工艺相比,SCORE工艺的脱烃单元和脱乙烷塔之间的冷量集成更合理,在较高的脱乙烷塔压力下仍具有很高的丙烷收率,对于外输压力较高的丙烷回收装置,采用SCORE工艺可降低外输气压缩功耗,流程简单,节能高效。 展开更多
关键词 英买 高压凝析气田 分子筛脱水 天然气处理 丙烷回收 SCORE工艺
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塔河托甫台区块注天然气与CO_2提高采收率实验研究 被引量：13
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作者 马清杰 闫娥 +2 位作者 蒲万芬 金发扬 袁成东 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第8期14-20,共7页
采用国际上公认测定最小混相压力的通用方法,开展了细管注气驱替最小混相压力实验测试研究。明确了目标区块油藏条件下CO_2/天然气与原油的最小混相压力值;并根据缝洞型储集体特征,运用相似理论,创新设计了可旋转多缝洞串联填充物理模... 采用国际上公认测定最小混相压力的通用方法,开展了细管注气驱替最小混相压力实验测试研究。明确了目标区块油藏条件下CO_2/天然气与原油的最小混相压力值;并根据缝洞型储集体特征,运用相似理论,创新设计了可旋转多缝洞串联填充物理模型。开展了目标区块在油藏条件下注CO_2/天然气在垂直模型下注下采与水平模型同端注采两种井位条件下的吞吐实验,评价了油藏条件下注CO_2/天然气的吞吐效果,研究分析了注天然气、CO_2吞吐效果的主要作用机理,形成了最佳注采井位,为后续目标区块注气开发注气介质优选方面提供了重要的实验支撑。 展开更多
关键词 塔河油田 托甫台区块 缝洞型油藏 注天然气 注CO2 提高采收率
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