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特高含水期原油低温集输温度边界确定方法

化工进展 2024年

作者：秦远智张瀚文尹然熊建华黄启玉中国石油大学(北京)机械与储运工程学院/油气管道输送安全国家工程实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室长庆工程设计有限公司国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院分公司中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司

随着国内油田逐渐进入开采后期，提出粘壁温度作为综合含水率70%～90%的高含水低温集油的评价指标已进入推广阶段且效果显著，但在现场降温试验中发现含水率90%以上的特高含水原油管线实际运行温度与粘壁温度预测结果之间存在一定误差... 详细信息

随着国内油田逐渐进入开采后期，提出粘壁温度作为综合含水率70%～90%的高含水低温集油的评价指标已进入推广阶段且效果显著，但在现场降温试验中发现含水率90%以上的特高含水原油管线实际运行温度与粘壁温度预测结果之间存在一定误差。因此针对特高含水期原油开展低温集输温度边界条件研究，对于完善油田低温集输技术具有重要意义。利用环道实验装置进行了特高含水原油粘壁凝油冲刷实验，对特高含水期油水两相流动特性和油相粘壁特性进行分析，确定了屈服应力是阻碍粘壁凝油在管道内被冲刷剥离最主要的影响因素。编制了特高含水原油低温集油温度预测软件，利用油田单井集油管线的现场降温试验进行了验证，误差在2℃范围内，满足工程运用需求。

关键词：特高含水原油粘壁凝油低温集输温度边界条件冲刷应力

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分层流管道黏壁温度计算模型的建立与验证

西南石油大学学报(自然科学版) 2024年

作者：程显闻熊建华黄启玉田家兴于乐城市油气输配技术北京市重点实验室·中国石油大学(北京) 中国石化江苏油田分公司

高含水集输管道低温输送工艺可有效降低能源和经济损耗,但是随着气驱采油的推广,很多集输管道内的流体为油、气、水三相共存的状态。为了探究气体对凝油在壁面黏附现象的影响,利用自行研发的可承压搅拌釜装置对不同条件下凝油在壁面上... 详细信息

高含水集输管道低温输送工艺可有效降低能源和经济损耗,但是随着气驱采油的推广,很多集输管道内的流体为油、气、水三相共存的状态。为了探究气体对凝油在壁面黏附现象的影响,利用自行研发的可承压搅拌釜装置对不同条件下凝油在壁面上的黏附质量进行了测量,发现溶解在原油中的气体可明显减小凝油的黏附量,但是质量突增时对应的温度点没有改变;随后在油田现场开展了高含水集输管道注气实验,发现随着管道内气油比的增加,最低进间温度从29℃降低至26℃,表明气体的存在改善了原油的流动性;最后,以“壁面剪切应力=屈服应力×系数”为理论依据,建立了可用于分层流集输管道的黏壁温度计算模型,经验证模型应用效果良好。

关键词：溶气原油低温集输黏壁温度注气实验分层流

管道IMU弯曲应变解算算法优化与全尺寸试验验证

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油气储运 2024年

作者：石彤刘啸奔张琳张昊宁李睿谢婷冯庆善黄启玉中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程研究中心.石油工程教育部重点实验室北京城市油气输送技术重点实验室国家管网集团储运技术发展有限公司国家石油天然气管网集团有限公司

基于惯性导航（Inertial Mapping Unit，IMU）内检测器的管道弯曲应变识别技术，目前已被国内外广泛应用。【目的】IMU通过陀螺仪获取的俯仰角、航向角等进行解算并获取管道全线弯曲应变，但由于内检测器实际运行时存在因自身尺寸等原... 详细信息

基于惯性导航（Inertial Mapping Unit，IMU）内检测器的管道弯曲应变识别技术，目前已被国内外广泛应用。【目的】IMU通过陀螺仪获取的俯仰角、航向角等进行解算并获取管道全线弯曲应变，但由于内检测器实际运行时存在因自身尺寸等原因造成的检测轨迹线偏移，导致IMU检测弯曲应变与管道真实弯曲应变之间存在一定误差。【方法】基于实际内检测器尺寸建立无异常振动等干扰的IMU内检测器仿真模型，构建管径508 mm管道不同弯曲应变条件下的仿真数据库，提出基于神经网络-决策树（ANN-ExtraTree）深度学习模型的解算优化算法，进行误差分析与弯曲应变解算算法研究。开展全尺寸管道弯曲应变牵拉试验，验证解算优化算法的可行性与准确性。【结果】研究结果表明：随着管道弯曲应变增大，IMU检测弯曲应变与管道真实弯曲应变之间的误差随之增大。解算后弯曲应变数据的误差协方差、均方误差、误差标准差分别由0.007 0、0.004 9、0.070 2降低至0.001 2、0.001 6、0.012 6，而表示相关性的决定系数由0.443升高至0.981。采用全尺寸牵拉试验验证该算法，弯曲应变与应变片检测真弯曲应变之间误差分别降低了79.6%、79.4%、76.0%。【结论】通过有限元模拟与全尺寸牵拉试验数据验证了所提出解算优化算法的可行性与准确性，为基于IMU内检测的管道真弯曲应变获取提供技术支撑与指导。

关键词：惯性导航真实弯曲应变仿真重构全尺寸试验误差分析解算算法

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溶气原油CO_(2)溶解度预测模型

石油与天然气化工 2024年第4期53卷 36-43页

作者：王春兰王毅杰刘文臣黄启玉中国石化江苏石油工程设计有限公司中国石油大学(北京) 城市油气输配技术北京市重点实验室

目的解决目前气体溶解度模型难以应用于溶气(CO_(2))原油等问题。方法利用自行设计建设的可承压搅拌釜装置研究了集输温度和压力对CO_(2)溶解度的影响规律,利用亨利定律对实验规律进行了分析,并建立了适用于集输环境下的CO_(2)溶解度计... 详细信息

目的解决目前气体溶解度模型难以应用于溶气(CO_(2))原油等问题。方法利用自行设计建设的可承压搅拌釜装置研究了集输温度和压力对CO_(2)溶解度的影响规律,利用亨利定律对实验规律进行了分析,并建立了适用于集输环境下的CO_(2)溶解度计算模型。结果该模型创造性地引入了与实际压力和常压比值相关的4个参数,消除了已有模型的量纲问题。经过实验及文献数据验证,发现新的CO_(2)溶解度模型计算值与实验值相对误差最大为32.5%,与3种经典预测模型计算误差动辄超过50%相比有了明显改善,且绝对误差可以控制在2 L/L(以原油计)以内。结论基于该模型预测效果的显著提升,可以有效应用于溶气原油工业集输过程,对保障原油输运具有重要工程意义。

关键词： CO_(2)驱油集输管道溶气原油溶解度

左甲状腺素钠片治疗妊娠合并亚临床甲状腺功能减退症的效果及对甲状腺激素水平、妊娠结局及子代生长发育的影响

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生殖医学杂志 2024年第7期33卷 900-906页

作者：黄启玉李甜甜荆门市人民医院产科荆门448000

目的探讨左甲状腺素钠片(LT_(4))治疗妊娠合并亚临床甲状腺功能减退症(亚临床甲减)的效果及对甲状腺激素水平、妊娠结局及子代生长发育的影响。方法回顾性选取2020年7月至2022年1月于我院就诊、定期产检及分娩的120名妊娠期亚临床甲... 详细信息

目的探讨左甲状腺素钠片(LT_(4))治疗妊娠合并亚临床甲状腺功能减退症(亚临床甲减)的效果及对甲状腺激素水平、妊娠结局及子代生长发育的影响。方法回顾性选取2020年7月至2022年1月于我院就诊、定期产检及分娩的120名妊娠期亚临床甲减孕妇为研究对象,依据其是否接受LT_(4)治疗情况,分为LT_(4)组(n=68)和非LT_(4)组(n=52),其中LT_(4)组依据血清促甲状腺激素(TSH)水平给与维持剂量(50~200μg/d) LT_(4)治疗至分娩结束,非LT_(4)组接受常规治疗干预。另选取同期于我院定期产检及分娩的健康孕妇50例作为对照组。比较3组基线状态及分娩前甲状腺激素水平、分娩方式、妊娠结局以及新生儿24 h内与出生后第6个月的甲状腺功能参数[游离甲状腺素(FT_(4))、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、总三碘甲状腺原氨酸(TT3)、总甲状腺素(TT_(4))水平]以及生长发育指标,并统计治疗期间不良反应。结果 (1)相较于基线状态,LT_(4)组与非LT_(4)组分娩前TSH水平均显著降低(P0.05),但非LT_(4)组早产发生率显著高于对照组和LT_(4)组(P0.05)。(4)出生后6个月,非LT_(4)组身长、体重和端坐时间显著低于对照组与LT_(4)组(P0.05)。治疗期间,3组间不良反应发生率比较无显著性差异(P>0.05)。结论 LT_(4)治疗妊娠合并亚临床甲减效果显著,对改善孕妇甲状腺功能与妊娠结局、促进胎儿正常发育方面有一定助益,且安全性高,值得推荐。

关键词：妊娠合并亚临床甲减左甲状腺素钠片甲状腺激素妊娠结局

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复兴高含蜡页岩油冷输集输工艺关键参数确定

油气储运 2024年第7期43卷 809-818页

作者：王欣陶敏峰俞徐林王俊磊黄启玉谢成杰梁艳中石化江汉石油工程设计有限公司中国石油大学(北京)机械与储运工程学院

【目的】中国石化复兴地区含凝析气轻质页岩油具有凝点高、含蜡量高的特点,易凝易结蜡。随着页岩油气生产时间增加,油井产量、含水率显著下降,加之油区自然条件差、高程落差大等不利因素,给页岩油气冷输(析蜡点以下)集输工艺带来巨大技... 详细信息

【目的】中国石化复兴地区含凝析气轻质页岩油具有凝点高、含蜡量高的特点,易凝易结蜡。随着页岩油气生产时间增加,油井产量、含水率显著下降,加之油区自然条件差、高程落差大等不利因素,给页岩油气冷输(析蜡点以下)集输工艺带来巨大技术挑战。【方法】在分析复兴含蜡页岩油基础物性的基础上,研究低温流动条件下的油品黏度、屈服应力变化规律及含蜡页岩油乳化特征,揭示页岩油低温流动特性。分析集输工艺过程热处理温度、含凝析气及剪切作用等因素对页岩油凝点的影响,并探究不同含水率、不同溶气压力下的油品粘壁规律,得到影响管道安全输送的关键基础数据。【结果】复兴高含蜡页岩油为乳化能力较弱的轻质油,无法形成含水率大于20%的稳定乳状液,其黏度相对较低。热处理温度与剪切作用对该油品凝点几乎无影响,但油中轻组分的挥发性对凝点有很大影响,轻组分挥发会导致凝点大幅上升5℃。临界粘壁温度随含水率升高呈下降趋势,变化范围为13~18℃。随着溶气压力增加,低温流动条件下页岩油粘壁温度与黏度降低,流动性变好。冷输集输管道终点温度应高于临界粘壁温度,因此确定复兴高含蜡页岩油冷输集输终点最低温度为18℃,终点压力应不低于1.0 MPa。【结论】研究成果可为复兴地区高含蜡页岩油冷输集输工艺提供数据支撑,对高效开发非常规油气资源具有重要意义。

关键词：含蜡页岩油粘壁规律粘壁温度冷输集输关键参数

新工科背景下油气储存与装卸课程教学改革探索

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化工高等教育 2024年第3期41卷 62-67页

作者：孙文苑黄启玉王玮侯磊刘方媛中国石油大学(北京)机械与储运工程学院油气储运工程系北京102249 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院安全工程系北京102249

在新工科背景下,随着油气田开发及输送新理论、新技术、新方法的不断出现,油气储运行业迫切需要具备创新能力的复合人才,这对高校的人才培养提出了更高的要求。文章以油气储存与装卸课程为例,分析了目前课程教学中存在的问题和挑战,并... 详细信息

在新工科背景下,随着油气田开发及输送新理论、新技术、新方法的不断出现,油气储运行业迫切需要具备创新能力的复合人才,这对高校的人才培养提出了更高的要求。文章以油气储存与装卸课程为例,分析了目前课程教学中存在的问题和挑战,并介绍了教研团队结合已有教学经验,对该课程实施的教学改革举措,包括整合课程内容、开发虚拟仿真实验平台、引入前沿教学方式、构建多样化考核方式。以上举措的实施有助于提高人才培养质量,推动油气储运领域的可持续发展。

关键词：新工科油气储运工程油气储存与装卸

垢对蜡沉积物强度及聚乙烯管道清管特性的影响

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辽宁石油化工大学学报 2024年第4期44卷 33-43页

作者：卢晓东陈伟尚培娟王毅杰庞永莉谢伟曹俊杰黄启玉国家管网集团联合管道有限责任公司西部甘肃输油气分公司甘肃兰州730070 海洋石油工程股份有限公司天津300450 中国石油大学(北京)城市油气输配北京市重点实验室北京102249 长庆工程设计有限公司陕西西安710018

油井采出原油中含有泥沙、垢等颗粒物,在管输过程中颗粒物与原油中的蜡分子协同沉积,导致管道输量降低,严重时可能造成管道堵塞,影响原油管道安全输送。对掺垢蜡沉积物进行了屈服应力测试实验和显微特性实验;对室内聚乙烯管道进行了清... 详细信息

油井采出原油中含有泥沙、垢等颗粒物,在管输过程中颗粒物与原油中的蜡分子协同沉积,导致管道输量降低,严重时可能造成管道堵塞,影响原油管道安全输送。对掺垢蜡沉积物进行了屈服应力测试实验和显微特性实验;对室内聚乙烯管道进行了清管实验;基于清管实验结果,利用π定理建立了清管效率预测模型。结果表明,碳酸钙垢对蜡沉积物强度的影响存在临界垢质量分数;沉积物中含垢,会提高清管器的蜡层破坏力和清管效率;通过室内实验和第三方文献实验数据,验证了所建立的模型。

关键词：屈服应力蜡沉积物强度临界含垢质量分数清管实验清管效率预测模型

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微观液滴分布对含蜡原油乳状液流变性的影响

石油学报 2013年第4期34卷 765-774页

作者：黄启玉王蕾中国石油大学城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249

通过显微镜观察并拍摄原油乳状液的微观结构图像,研究了乳状液体系分散相液滴大小及分布规律,以及微观液滴分布对乳状液体系流变性的影响机理。W/O型原油乳状液中含水率增加,引起内相液滴个数增多,小液滴所占的比例减小,相对大的液滴所... 详细信息

通过显微镜观察并拍摄原油乳状液的微观结构图像,研究了乳状液体系分散相液滴大小及分布规律,以及微观液滴分布对乳状液体系流变性的影响机理。W/O型原油乳状液中含水率增加,引起内相液滴个数增多,小液滴所占的比例减小,相对大的液滴所占的比例增大;搅拌转速的增大,使体系内相液滴个数增多,平均液滴直径减小。通过测试在固定搅拌条件下制备的不同含水率的3种含蜡原油乳状液在原油凝点附近温度屈服特性和触变性等流变特性,可以发现随含水率的增大,乳状液体系屈服应力增大、触变性增强,且含水率越高,变化的趋势越明显。通过测试不同搅拌转速下制备的含水率为30%的原油乳状液在原油凝点附近温度的触变性,可以看出随搅拌转速的增大,体系经受同等剪切速率剪切时对应的剪切应力增大、触变性增强。进一步建立了屈服应力与测试温度、含水率之间的关系式,其平均相对误差为9.83%。

关键词：含蜡原油乳状液液滴分布屈服应力触变性