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含粉砂盐水体系甲烷水合物生成与固相沉积规律

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化工学报 2024年第5期75卷 1987-2000,F0004页

作者：刘礼豪黄婷雍宇罗昕浩赵泽明宋尚飞史博会陈光进宫敬中国石油大学(北京)机械与储运工程学院油气管道输送安全国家工程研究中心城市燃气输配技术北京市重点实验室石油工程教育部重点实验室北京102249 中海油研究总院有限责任公司水合物和海洋资源战略研究中心北京100028 国家管网西南管道公司四川成都610095

管道中水合物再生与粉砂沉积堵塞是影响可燃冰开采的关键问题,而且管道中海水具有一定矿化度。利用高压环路开展了水-粉砂-NaCl-CH_(4)体系水合物生成与水合物-粉砂沉积实验,揭示水合物生成到稳定固相沉积的四阶段演变过程。研究发现,... 详细信息

管道中水合物再生与粉砂沉积堵塞是影响可燃冰开采的关键问题,而且管道中海水具有一定矿化度。利用高压环路开展了水-粉砂-NaCl-CH_(4)体系水合物生成与水合物-粉砂沉积实验,揭示水合物生成到稳定固相沉积的四阶段演变过程。研究发现,在含有粉砂的盐水体系中甲烷水合物的诱导期相较于纯水体系可显著延长2~3倍,特别是在低含砂浓度(质量分数0.1%)和高流量(1600 kg/h)条件下,诱导期延长至3.3倍。分析认为NaCl和粉砂对水分子簇结构的扰乱是抑制水合物成核的关键机理,此外NaCl通过压缩颗粒双电层厚度削弱砂粒亲水性,通过纳米气泡桥接促使固相颗粒聚集并黏附于管壁,加速水合物-砂沉积层的形成。研究成果有助于保障可燃冰开发排采系统中多相流动的安全与稳定。

关键词：甲烷水合物诱导期沉积流动保障可燃冰

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管道运输对能源供应链韧性和安全性的关键作用

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前瞻科技 2024年第2期3卷 19-29页

作者：宫敬宋尚飞魏生远史博会张引弟中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程研究中心城市油气输配技术北京市重点实验室石油工程教育部重点实验室北京102249 长江大学石油工程学院武汉430100

能源供应链的稳定运行是确保社会正常运转和经济发展的基础,同时也是国家安全的重要组成部分。因此,提升能源供应链的韧性和安全性是当前全球能源市场面临的重要任务。而管道运输作为能源供应链的核心环节,在提升能源供应链的韧性和安... 详细信息

能源供应链的稳定运行是确保社会正常运转和经济发展的基础,同时也是国家安全的重要组成部分。因此,提升能源供应链的韧性和安全性是当前全球能源市场面临的重要任务。而管道运输作为能源供应链的核心环节,在提升能源供应链的韧性和安全性方面具有不可替代的作用。文章介绍了中国油气管道设施的建设规模,论述了管道运输在化石能源供应链中的影响,探讨了管道运输与其他运输方式的竞争和合作关系;同时,阐述了管道运输如何提升能源供应链的韧性和安全性,以及其在供应链管理方面的重要性和应用;随后探讨了传统油气管道运输面临的技术需求与挑战。建议通过统筹能源供应链布局规划、强化能源供应链枢纽站建设、推进国家级能源供应链调运平台建设和完善能源供应链系统科学体系建设方面来强化能源供应链的韧性和安全性。通过强化管道运输在综合立体交通网络的规划和建设以及综合能源网络系统的协同保障中的作用,可以有效提高中国能源系统的灵活性、服务韧性和安全可靠性,实现全局性的能源安全稳定供应。

关键词：管道运输能源供应链韧性安全性综合立体交通网络

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水合物阻聚剂研究进展

石油科学通报 2024年第2期9卷 318-337页

作者：付顺康王智卫国锋梁璇玑陈玉川张烜玮姚海元许保珅宋尚飞史博会吴海浩宫敬天然气水合物国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/石油工程教育部重点实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249 国家石油天然气管网集团有限公司西气东输分公司上海710018 长庆工程设计有限公司西安710018 中国石油国际勘探开发有限公司北京100034 中国石油塔里木油田公司博大油气开发部阿克苏842300 中海油研究总院有限责任公司北京100028

相较于传统的水合物生成抑制方式,向管线中添加低剂量抑制剂的水合物风险控制策略,在深水多相集输领域防控水合物堵塞中具有显著的优势,备受国内外学术与工业界的青睐。阻聚剂是一种能在更为苛刻的高过冷度工况下,仍具有良好阻聚效果的... 详细信息

相较于传统的水合物生成抑制方式,向管线中添加低剂量抑制剂的水合物风险控制策略,在深水多相集输领域防控水合物堵塞中具有显著的优势,备受国内外学术与工业界的青睐。阻聚剂是一种能在更为苛刻的高过冷度工况下,仍具有良好阻聚效果的低剂量抑制剂,可保证多相混输流体内生成的水合物以浆液呈现可输送状态。本文重点阐述了影响阻聚剂性能的关键因素,梳理了阻聚剂存在体系内水合物生成及流动的宏微观特性。总体而言,阻聚剂的性能受加剂量、含水率、矿化度、pH、溶液乳化状态及应用工况过冷度等综合因素的影响;添加阻聚剂体系的水合物浆液内水合物生成量稳定适中、流动性越好,油气水混输系统内发生水合物堵塞的风险越低,其流动安全的保障可靠性越高。基于上述研究,本文总结了阻聚剂对水合物的作用机理,并给出了未来深入开展阻聚剂研究的建议。

关键词：水合物阻聚剂乳化吸附

含天然气水合物的海底多相管输及其堵塞风险管控

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天然气工业 2020年第12期40卷 133-142页

作者：宫敬史博会陈玉川宋尚飞中国石油大学(北京)天然气水合物国家重点实验室·石油工程教育部重点实验室·城市油气输配技术北京市重点实验室 102249

为了提升深水油气开发海底输送系统多相流动的安全运行水平、推进“天然气水合物(以下简称水合物)浆液输送技术”的工业化应用进程,基于所搭建的水合物流动保障实验平台,结合水合物动力学生成机理、多相流动规律和可靠性理论,开展了含... 详细信息

为了提升深水油气开发海底输送系统多相流动的安全运行水平、推进“天然气水合物(以下简称水合物)浆液输送技术”的工业化应用进程,基于所搭建的水合物流动保障实验平台,结合水合物动力学生成机理、多相流动规律和可靠性理论,开展了含水合物的海底多相管输及其堵塞风险理论与技术研究。研究结果表明:①水合物颗粒的存在,会减少分层流区域,增强段塞流动趋势,更易形成环状流和波浪流,基于小扰动法所建分层流判别准则,能合理划分实验流型数据;②考虑水合物颗粒间聚并剪切,结合有效介质理论,建立了水合物浆液的黏度、阻力计算方法,预测精度均在±20%以内;③提出了含水合物多相管输的临界悬浮流速概念,分别建立了低于该流速的气浆、高于该流速的固液多相流动机理模型,能更加合理地描述水合物颗粒与多相流动耦合影响规律;④观察到水合物壁面沉积4阶段历程,通过不同实验条件下水合物沉积率的定量表征分析,揭示了各因素对水合物壁面沉积的作用机理;⑤定量分析了不同流型下水合物颗粒的聚并沉积状态,定性分析了各流型中水合物的堵塞机理及风险;⑥引入可靠性理论,建立了以水合物体积分数为判定条件的极限状态方程,耦合抽样及快速求解理论,实现了含水合物多相输送管道堵塞概率表征,并给出了水合物浆液管道稳定运行的安全评价等级划分原则。结论认为,该研究成果能从定性和定量两个方面有效预测多相混输管道中水合物的生成及堵塞风险,有助于保障海底输送系统多相流动的安全运行。

关键词：海洋油气天然气水合物多相输送流动保障多相流天然气水合物堵塞天然气水合物浆液输送

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含蜡晶天然气水合物浆液黏度的影响因素

天然气工业 2017年第5期37卷 97-105页

作者：史博会柴帅柳扬丁麟宋尚飞吴海浩宫敬中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室·石油工程教育部重点实验室·城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249

天然气水合物浆液黏度特性是判别水合物浆液输送流动性的重要指标。在深海油气田开发中,特别是对于高含蜡体系,蜡晶与天然气水合物共存的情况时有发生。为此,利用高压天然气水合物流变测量系统,探究了含蜡量、搅拌转速和压力等因素对含... 详细信息

天然气水合物浆液黏度特性是判别水合物浆液输送流动性的重要指标。在深海油气田开发中,特别是对于高含蜡体系,蜡晶与天然气水合物共存的情况时有发生。为此,利用高压天然气水合物流变测量系统,探究了含蜡量、搅拌转速和压力等因素对含蜡晶存天然气水合物浆液黏度的影响规律。实验结果表明:(1)含蜡晶天然气水合物浆液呈现剪切稀释性;(2)含蜡量越大,天然气水合物浆液黏度越高,原因在于悬浮在连续相的蜡晶与吸附在天然气水合物颗粒表面的蜡晶,均对天然气水合物聚并体的增大起到了促进作用;(3)在相同含蜡量的情况下,随着搅拌速率的增加,因体系所受剪切作用强度增加,导致天然气水合物浆液黏度下降;(4)当体系初始反应压力提高时,天然气水合物生成驱动力增强,生成量增加,会显著增加天然气水合物浆液黏度。结论认为,研究蜡晶在高压搅拌天然气水合物浆液体系内的微观分布规律,将是未来探讨蜡晶对天然气水合物浆液黏度特性影响的重要方向。

关键词：天然气水合物浆液黏度蜡晶剪切稀释性流变性聚并体微观分布冻堵

基于间断-均衡理论的中国疫苗监管政策变革研究——以长春长生疫苗案为例

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领导科学论坛 2021年第2期 82-88页

作者：宋尚飞中国海洋大学国际事务与公共管理学院

近年来,疫苗安全事件引发了社会各界的普遍关注,同时也暴露出我国疫苗监管制度在实施过程中的缺失。2019年6月29日,十三届全国人大常委会第十一次会议表决通过了《中华人民共和国疫苗管理法》。此时,距2018年吉林长春长生公司问题疫苗... 详细信息

近年来,疫苗安全事件引发了社会各界的普遍关注,同时也暴露出我国疫苗监管制度在实施过程中的缺失。2019年6月29日,十三届全国人大常委会第十一次会议表决通过了《中华人民共和国疫苗管理法》。此时,距2018年吉林长春长生公司问题疫苗案件的发生还不到一年。在厘清该案件的发展始终、危机引发的公众舆论情况以及政府回应情况的基础上,运用公共政策的间断-均衡理论,探索其中所体现的政策制定逻辑,可以得出推动政策变革的四个关键性因素,即焦点爆发与焦点融合、政策图景的负面化、政策场域的开放、党和政府的关注。

关键词：疫苗安全间断-均衡理论政策变革

天然气水合物的生成对浆液流动稳定性影响综述

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化工进展 2016年第10期35卷 3118-3128页

作者：丁麟史博会吕晓方柳杨阮超宇宋尚飞宫敬中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/石油工程教育部重点实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249 常州大学石油工程学院油气储运重点实验室江苏常州213016

目前在海底混输管道的水合物风险控制策略中,允许水合物在管道内的生成,以液固浆液流动的形式对海底油气产物进行输送。其中主要通过控制浆液中水合物的生成量和聚集程度,来实现对海底集输管线的流动安全保障。液固浆液流动具有相当复... 详细信息

目前在海底混输管道的水合物风险控制策略中,允许水合物在管道内的生成,以液固浆液流动的形式对海底油气产物进行输送。其中主要通过控制浆液中水合物的生成量和聚集程度,来实现对海底集输管线的流动安全保障。液固浆液流动具有相当复杂的流动特性,固相颗粒的引入对于流体的流动特性影响很大。本文分别综述了拟单相流动体系和气液多相流动体系中水合物颗粒对于管输体系流动稳定性的影响以及水合物对混输管道堵管特性的影响。着重讨论了水合物在管道壁面的生长和沉积特性、水合物与气液流型的耦合关系以及不同体系中水合物的堵管机理。此外,对软件模拟在水合物生成及浆液流动特性研究中的应用做了简单介绍。最后,根据对相关研究结果的总结,指出水合物在壁面生长沉积的微观特性和定量表述、颗粒不同分散形式的临界流速、不同气液流型条件下的水合物生成特性和颗粒行为等是今后水合物相关研究中需要进一步深入探究和明确的问题。

关键词：水合物浆料流动稳定性

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水合物动力学抑制剂的作用机理研究进展

化工进展 2018年第5期37卷 1726-1743页

作者：陈玉川史博会李文庆柳杨宋尚飞丁麟宫敬中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/石油工程教育部重点实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249 中国石油技术开发公司北京100028

水合物动力学抑制剂作为低液量抑制剂,其可应用于深水流动保障风险控制水合物冻堵问题,受到国内外研究者的广泛关注。本文重点阐述了动力学抑制剂的可承受最大过冷度和对诱导时间的延长这两个评价指标,同时梳理了动力学抑制剂对水合物... 详细信息

水合物动力学抑制剂作为低液量抑制剂,其可应用于深水流动保障风险控制水合物冻堵问题,受到国内外研究者的广泛关注。本文重点阐述了动力学抑制剂的可承受最大过冷度和对诱导时间的延长这两个评价指标,同时梳理了动力学抑制剂对水合物生成及分解过程影响的研究成果。总体而言,可承受最大过冷度越大、延长诱导时间程度越强的动力学抑制剂,抑制水合物生成并保障流动安全的可靠性越高;动力学抑制剂对水合物生成与分解过程存在复杂的影响规律。本文将其对气体消耗速率、气体消耗量和形态,分解温度、时间和分解速率,"记忆效应"等影响进行了分析。结合上述研究成果,总结了动力学抑制剂对水合物的影响机理,特别是提出了化学型动力学抑制剂对水合物吸附抑制机理的概念示意图。最后,给出了未来深入开展动力学抑制剂研究的建议。

关键词：水合物动力学抑制剂成核生长分解吸附

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水合物生成诱导期研究进展

化工进展 2018年第2期37卷 505-516页

作者：雍宇史博会丁麟李文庆柳扬宋尚飞宫敬中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室石油工程教育部重点实验室城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249 中国石油技术开发公司北京100028

水合物生成诱导期是用于表征水合物生成过程的重要参数,其研究对于水合物风险控制和水合物技术应用具有重要意义。本文从研究方法、水合物客体分子类型、研究内容和诱导期分布等4个方面总结回顾了国内外近期开展的水合物生成诱导期研究... 详细信息

水合物生成诱导期是用于表征水合物生成过程的重要参数,其研究对于水合物风险控制和水合物技术应用具有重要意义。本文从研究方法、水合物客体分子类型、研究内容和诱导期分布等4个方面总结回顾了国内外近期开展的水合物生成诱导期研究概况,表明其主要围绕诱导期定性影响因素的分析和诱导期定量表征模型的建立两方面展开。介绍了诱导期的主要定性影响因素及其对诱导期的影响规律,阐述了不同类型诱导期定量表征模型的建立过程及其适用范围。结果说明,目前对于水合物生成诱导期定性影响因素的分析研究系统性不强,需要从微观角度对水合物生成及成核机理本质展开进一步研究,而所建立的诱导期定量表征模型也大都只适用于特定条件下的水合物生成诱导期预测。

关键词：水合物诱导期成核分子模拟定性影响定量表征