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考虑煤层割理的多分支水平井煤层气开发数值模拟研究

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煤炭学报 2024年第7期49卷 3167-3177页

作者：徐加祥赵洋董丹丹王玫珠杨焦生田丰华辽宁石油化工大学石油天然气工程学院辽宁抚顺113001 中国石油勘探开发研究院非常规研究所北京100083 中石油煤层气有限责任公司勘探开发建设分公司陕西西安710082

开发煤层气的多分支水平井形态多样且在对开发过程中割理的作用认识不清,有必要探究煤层中离散割理分布特征和多分支水平井形态对气井产能的影响。根据煤层中面割理和端割理的发育情况和正交特性,采用随机方法在煤层中分别构建了低密度... 详细信息

开发煤层气的多分支水平井形态多样且在对开发过程中割理的作用认识不清,有必要探究煤层中离散割理分布特征和多分支水平井形态对气井产能的影响。根据煤层中面割理和端割理的发育情况和正交特性,采用随机方法在煤层中分别构建了低密度、中密度和高密度的离散割理系统,并与等长型、纺锤型、交错型和哑铃型4种不同形态的多分支水平井结合,构建出多分支水平井开发煤层气的物理模型。在考虑开发过程中煤层有效应力变化和基质收缩效应的条件下建立了煤层基质和割理系统的应力敏感模型,并采用Langmuir定理计算煤层气的解吸附,建立了一种可压缩煤层气在煤层基质–割理系统–多分支水平井耦合中流动的开发模型,进而研究了多分支水平井形态和割理密度对煤层气开发的影响。结果表明:煤层中的离散割理可以极大地增加多分支水平井在短时间内对煤层的动用范围,但是仅限于与多分支水平井直接联通的割理及周围基质区域,未与多分支水平井联通的部分则需要较长的开发时间,这也是气井在较短的时间获得峰值产量并迅速减产的重要原因;等长型多分支水平井控制的储层范围最大,交错型、哑铃型和纺锤型的控制范围依次减小;在煤层中割理密度相同时,等长型多分支水平井的煤层气峰值日产量和20 a内的累积产量均高于其他3种类型的多分支水平井,可以取得更好的开发效果;增大多分支水平井主次井筒的夹角,等长型多分支水平井开发效果更好,同时纺锤型分支水平井的峰值日产量提高显著;交错型和哑铃型多分支水平井的峰值日产量对分支数量更加敏感,纺锤型多分支水平井的分支数量应不少于8条,而哑铃型多分支井的分支数量不多于6条。

关键词：煤层气多分支水平井煤层割理应力敏感产能分析

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深水钻井导管-软土作用特性与疲劳影响分析

石油机械 2024年第4期52卷 80-86页

作者：苏堪华李昊李猛魏健达文豪张浪重庆科技大学石油与天然气工程学院

深水钻井过程中,导管承受复杂的水平载荷作用,导管-软土相互作用特性有待深入研究,且软土作用对管柱疲劳的影响规律尚不明确。为此,基于有限元软件建立了深水钻井导管-软土相互作用数值分析模型,研究了黏土和砂土2种地基模型中水平载荷... 详细信息

深水钻井过程中,导管承受复杂的水平载荷作用,导管-软土相互作用特性有待深入研究,且软土作用对管柱疲劳的影响规律尚不明确。为此,基于有限元软件建立了深水钻井导管-软土相互作用数值分析模型,研究了黏土和砂土2种地基模型中水平载荷作用对钻井导管产生的剪力、弯矩影响规律。考虑单向循环载荷、双向不对称循环载荷、双向对称循环载荷3种载荷形式,对钻井导管进行疲劳寿命分析。研究结果表明:黏土地基中由于土反力较小,导致导管出现更大的弯矩、剪力,在长期循环应力的作用下将产生严重的疲劳损伤;砂土地基中导管疲劳损伤情况仅存在于浅部位置,且疲劳寿命明显大于黏土地基中的导管模型;当海底浅部地层为黏土时,需要采取措施减小导管顶部水平载荷、改变载荷作用形式以提高钻井导管疲劳寿命。所得结论可为现场作业提供理论支撑。

关键词：深水钻井钻井导管相互作用特性循环载荷疲劳

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Fe原位改性小晶粒Silicalite-1分子筛催化醛氨缩合性能研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第9期52卷 1280-1289页

作者：陶金泉贾亦静白天瑜黄文斌崔岩周亚松魏强中国石油大学(北京) 北京102206 中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京102206

吡啶及其衍生物统称为吡啶碱,其广泛应用于农药、医药等领域。Chichibabin醛氨缩合反应是目前工业制取吡啶碱最广泛的路线。目前,使用最广泛的ZSM-5分子筛受制于硅铝骨架结构的不稳定性,高活性反应周期较短(5 h),针对这一问题,本研究选... 详细信息

吡啶及其衍生物统称为吡啶碱,其广泛应用于农药、医药等领域。Chichibabin醛氨缩合反应是目前工业制取吡啶碱最广泛的路线。目前,使用最广泛的ZSM-5分子筛受制于硅铝骨架结构的不稳定性,高活性反应周期较短(5 h),针对这一问题,本研究选用热稳定性、水热稳定性优异的Silicalite-1分子筛,使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为胶体分散剂,在水热合成分子筛的过程中向骨架中引入Fe,结合XRD、SEM、TG、BET、NH3-TPD、Py-FTIR等表征方法探究了晶化条件对Silicalite-1分子筛结晶度、孔结构和酸性质的影响。实验结果表明,在晶种投入量15%、PVP添加量3.75%时产品相对结晶度达到最高(103%),粒径约为200 nm。改性后的Silicalite-1具有更丰富的酸位点,醛氨缩合反应的初始活性由66%增加至85%,在反应进行15 h后,原料转化率和吡啶碱收率分别保持在66%和40%以上。研究提出的原位改性Silicalite-1分子筛策略极大扩宽了纯硅沸石在酸催化领域的应用,具有显著的科研价值和工业化潜力。

关键词： Silicalite-1分子筛原位改性水热法催化剂醛氨缩合反应

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基于Y-MMC的柔性低频输电控制策略

电力自动化设备 2024年第10期44卷 62-69页

作者：马文忠高天王玉生焦丽鑫金琼婷张景顺中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 中国石油天然气股份有限公司规划总院北京100083

采用传统矢量控制的Y型模块化多电平换流器(Y-MMC),存在控制结构复杂、参数整定困难等缺点。针对上述问题,采用模型预测控制方法对Y-MMC进行控制器设计,提出一种适用于柔性低频输电的分层协调控制策略。建立各桥臂开关状态组合下的预测... 详细信息

采用传统矢量控制的Y型模块化多电平换流器(Y-MMC),存在控制结构复杂、参数整定困难等缺点。针对上述问题,采用模型预测控制方法对Y-MMC进行控制器设计,提出一种适用于柔性低频输电的分层协调控制策略。建立各桥臂开关状态组合下的预测模型,实现内环电流控制和电容电压均衡控制。采用分层优化思想建立直流电容电压跟踪、交流电流跟踪和开关频率优化的逐级评估系统。结合稳态逆模型和比例积分控制实现了功率换流站的功率控制和电压频率换流站的低频电压控制。通过MATLAB/Simulink对双端低频输电系统进行仿真,结果验证了所提控制方案在多种工况下的正确性和有效性。相较于传统的矢量控制,该策略简化了控制器设计,加快了响应速度。

关键词： Y型模块化多电平换流器柔性低频输电模型预测控制分层控制稳态逆模型

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LNG接收站BOG再冷凝工艺分析

流程工业 2024年第5期 35-37页

作者：赵诗扬中石油江苏液化天然气有限公司

液化天然气(LNG)接收站的BOG(Boil-off Gas)再冷凝工艺是一个关键环节,用于处理由于LNG蒸发产生的BOG。这一过程包括将BOG通过压缩和冷却转换回液态,有效减少气体排放并提高能源利用效率。主要设备包括压缩机、再冷凝器、冷却系统和自... 详细信息

液化天然气(LNG)接收站的BOG(Boil-off Gas)再冷凝工艺是一个关键环节,用于处理由于LNG蒸发产生的BOG。这一过程包括将BOG通过压缩和冷却转换回液态,有效减少气体排放并提高能源利用效率。主要设备包括压缩机、再冷凝器、冷却系统和自动化控制系统。目前工艺重点在优化能效、降低运营成本以及确保环保合规。未来,面对严格的环境法规和市场变化,BOG再冷凝技术将向更高的能效、更低的环境影响和更强的系统集成性发展。利用数字化和自动化技术以及整合可再生能源技术将是未来发展的重点。长远来看,LNG行业将更加注重可持续性和环境合规,推动技术向更高效、更环保、更智能化的方向发展。

关键词：接收站 BOG 工艺分析

基于5-氨基水杨酸的碳量子点用于测定高锰酸根

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分析试验室 2024年第3期43卷 425-432页

作者：朱建涛温翯韩伟车春霞张峰刘超伟中国石油天然气股份有限公司兰州化工研究中心兰州730060

采用简单的水热法制备了以5-氨基水杨酸为前驱体的氮掺杂碳量子点(N-CQDs)。合成的NCQDs呈球形,平均粒径3.45 nm,表面含有丰富的功能基团。在紫外灯照射下,N-CQDs发出绿色荧光,荧光量子产率为10.4%,最大激发和发射波长分别为340 nm和502... 详细信息

采用简单的水热法制备了以5-氨基水杨酸为前驱体的氮掺杂碳量子点(N-CQDs)。合成的NCQDs呈球形,平均粒径3.45 nm,表面含有丰富的功能基团。在紫外灯照射下,N-CQDs发出绿色荧光,荧光量子产率为10.4%,最大激发和发射波长分别为340 nm和502 nm。加入MnO_(4)^(-)后,N-CQDs的荧光强度呈浓度依赖性猝灭,基于此,构建了灵敏的“开-关”型纳米探针。通过考察紫外-可见吸收光谱、荧光寿命和Stern-Volmer常数,MnO_(4)^(-)猝灭N-CQDs荧光归因于内滤效应和静态猝灭。在优化条件下,N-CQDs检测MnO_(4)^(-)的线性范围为0~14μmol/L,检出限(LOD)为0.14μmol/L。N-CQDs对水中常见的其他阳离子和阴离子表现出优良的选择性和抗干扰能力。该方法已成功应用于湖水中MnO_(4)^(-)的测定。

关键词：氮掺杂碳量子点高锰酸根纳米探针

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用于碳烃分离的共价有机框架

科学通报 2024年

作者：李帅乔亮崔岩迟克彬中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院

碳烃化合物的高效分离不仅对石油化工行业具有重要的经济价值,也对推动化工绿色转型和可持续发展具有深远的影响.然而,碳烃化合物相近的物理和化学性质为开发高效的分离技术带来了显著的挑战.目前,碳烃化合物分离主要依赖于能源密集型... 详细信息

碳烃化合物的高效分离不仅对石油化工行业具有重要的经济价值,也对推动化工绿色转型和可持续发展具有深远的影响.然而,碳烃化合物相近的物理和化学性质为开发高效的分离技术带来了显著的挑战.目前,碳烃化合物分离主要依赖于能源密集型和成本高昂的精馏或萃取等技术.开发基于不同碳烃化合物分子结构间细微差异的分离技术和新型分离材料,为碳烃化合物的高效分离和利用提供了一种全新的解决方案.共价有机框架材料(covalent organic frameworks, COFs)具有高度可调的孔结构和孔化学环境,为碳烃化合物的分离和纯化提供了新的可能性.本文主要概述了目前COFs材料用于分离纯化碳烃化合物的最新研究进展,并对COFs材料在碳烃分离的未来发展趋势进行了展望,为开发高效碳烃分离COFs材料提供了新研究思路.

关键词：共价有机框架碳烃化合物吸附分离

2-((2,6-二甲基苯基)氨基)乙醇铝和锌配合物的合成、结构及催化活性

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无机化学学报 2024年第4期40卷 791-798页

作者：刘安求蔺隆张德志雷珺宇王科峰张蔚庄俊鹏郝海军北京化工大学化学学院有机化学系北京100029 中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京100195 中国石油天然气股份有限公司哈尔滨石化分公司哈尔滨150056

研究了AlMe_(3)和ZnEt_(2)与ArNHCH_(2)CH_(2)OH(HL,Ar=2,6-Me_(2)C_(6)H_(3))的反应,合成了一个双核铝配合物[(Me_(2)Al)(L)]_(2)(1)及一个四核锌配合物[EtZn_(2)(L)_(3)]_(2)(2)。通过核磁、元素分析及单晶X射线衍射分析,对化合物1和2进行了详细的结构表征。结果表明,配合物1在固态下是一个中心对称的具有Al_(2)O_(2)骨架的二聚体,而配合物2存在一个Zn_(4)O_(6)核,其可被视为缺少一对相反顶点的2个并排立方体结构。初步的催化活性测试表明,铝配合物1对ε-己内酯的开环聚合反应没有催化活性,但锌配合物2却表现出很好的催化活性,且能很好地控制所得聚合物的分子量分布在较窄的范围。

关键词：开环聚合铝锌氨基乙醇 ε-己内酯

高含水气液两相流中水合物成核—生成—堵塞规律研究

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中国造船 2024年第3期65卷 151-163页

作者：孔庆文牟婕季鹏庞振力张剑波王志远中国石油大学(华东)石油工程学院青岛266580 中石化天然气分公司山东实华天然气有限公司青岛266061 中国石油集团海洋工程有限公司天津分公司天津300451 油气钻完井技术国家工程研究中心青岛266580

在海域水合物开采和深水油气钻井过程中,排水管线和井筒中易出现高含水气液两相流。在低温高压的环境中水合物在管线中生成后会出现聚集、沉积等情况,严重时会形成堵塞,威胁生产安全。基于自主搭建的高压流动环路进行试验,探究高含水条... 详细信息

在海域水合物开采和深水油气钻井过程中,排水管线和井筒中易出现高含水气液两相流。在低温高压的环境中水合物在管线中生成后会出现聚集、沉积等情况,严重时会形成堵塞,威胁生产安全。基于自主搭建的高压流动环路进行试验,探究高含水条件下水合物成核、快速生成和堵塞阶段的特征,在不同初始流速和降温速率条件下分析宏观诱导时间、水合物生成量和堵塞时间的变化规律,建立了流动系统完全堵塞时水合物浓度的预测模型。结果表明,当初始流速在0.46~1.12 m/s范围内,宏观诱导时间和水合物堵塞浓度均随初始流速的升高先增大后减小,而随降温速率的增大而减小;水合物堵塞时间与初始流速呈正相关,而与降温速率呈负相关;在水合物成核和生成阶段,由传质主导转换为传热主导的特征流速为0.86±0.14 m/s;建立的水合物浓度预测模型的误差小于±15%。

关键词：水合物高含水体系流动环路试验水合物生成水合物堵塞浓度预测模型