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深远海原位电解海水制氢的战略及技术研究

太阳能学报 2024年第8期45卷 63-70页

作者：胡鹏李志川李子航劳景水中国海洋石油集团有限公司北京102209 中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津300459 湛江南海西部石油勘察设计有限公司湛江524057

在中国实现“双碳”战略目标的背景下,氢能将成为能源转型的关键。中国海上风电资源丰富,但面临并网难、输送难、成本高等挑战。直接电解海水制氢或可解决大规模制氢水源限制,同时解决深远海可再生能源输送难、制氢成本高的问题,具有巨... 详细信息

在中国实现“双碳”战略目标的背景下,氢能将成为能源转型的关键。中国海上风电资源丰富,但面临并网难、输送难、成本高等挑战。直接电解海水制氢或可解决大规模制氢水源限制,同时解决深远海可再生能源输送难、制氢成本高的问题,具有巨大潜力。回顾电解海水制氢技术的发展历程,比较现有几种电解水制氢的方式,阐述目前技术所面临的挑战和机遇,并展望电解海水制氢产业的未来。以某海上油气公司为例,探讨能源型支柱企业在推动海上风电和电解海水制氢技术融合方面的产业化可能性。结合已有工程装备,针对如何降低成本、避免同质化竞争、发展特色技术等提出思考性建议,其中包括完善海上风电设施布局,推动发展电解海水制氢技术,提升氢气输送的保障能力,以及实现海上绿色能源岛协同发展等。

关键词：电解水制氢海上风电氢能经济电解海水

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浮式风机动态缆防弯器优化设计

船舶工程 2024年第5期46卷 138-144页

作者：李海波李志川江思傲张玉中国海洋石油有限公司北京100010 中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津300459 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249

针对防弯器设计时几何结构参数多,需同时考虑刚度、寿命及质量,设计过程复杂,难以快速获得最优结构方案等问题,建立动态缆整体动力响应分析模型及防弯器有限元分析模型,以质量和疲劳寿命为优化目标,将其主要几何参数作为变量,利用BP神... 详细信息

针对防弯器设计时几何结构参数多,需同时考虑刚度、寿命及质量,设计过程复杂,难以快速获得最优结构方案等问题,建立动态缆整体动力响应分析模型及防弯器有限元分析模型,以质量和疲劳寿命为优化目标,将其主要几何参数作为变量,利用BP神经网络算法实现几何参数与疲劳寿命之间的全局化映射,建立防弯器疲劳寿命预测模型,并通过多目标粒子群优化算法得到考虑寿命与质量的最优结构方案。结果表明,优化后防弯器质量和疲劳寿命有一定的提升,形成了浮式风机动态缆防弯器快速优化设计方法。研究成果可为海洋工程结构与装备的优化设计提供理论指导。

关键词：防弯器动态缆神经网络优化设计多目标粒子群算法

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液氮冷冻暂堵设备工艺改进及应用

钻采工艺 2024年第4期47卷 74-79页

作者：张红生黄召朱海峰邓文杨郭彪鲍宪张拓峥中海石油(中国)有限公司中海石油(中国)有限公司上海分公司中国海洋石油国际有限公司中海石油(中国)有限公司深圳分公司中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司

液氮冷冻暂堵技术是一种极具优势的井口带压处置技术。为了提高井控抢险中的井口处置效率,文章总结了影响液氮冷冻暂堵设备冷冻效率的工艺因素,并基于设备工艺特点,采用ANSYS-Fluent流体仿真软件对进气端数量、进气端孔径、冷冻盒直径3... 详细信息

液氮冷冻暂堵技术是一种极具优势的井口带压处置技术。为了提高井控抢险中的井口处置效率,文章总结了影响液氮冷冻暂堵设备冷冻效率的工艺因素,并基于设备工艺特点,采用ANSYS-Fluent流体仿真软件对进气端数量、进气端孔径、冷冻盒直径3个最具优化潜力的工艺参数进行了数值模拟分析,通过分析发现,适当增加进气端数量可以有效提高冷冻效率;增大进气端孔径对提高冷冻效率有一定的增益;缩小冷冻盒直径主要提高的是局部冷冻效率,对管柱整体冷冻效率的提高影响不大。依据所得结论设计加工的制冷剂注入管,将设备的冷冻效率提高了约40%。

关键词：冷冻暂堵井控应急进气端冷冻盒

基于非线性-线性联合控制方法的导管架平台的振动控制

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船海工程 2024年第5期53卷 110-115页

作者：丁维冬刘金海王俊峰刘学涛郑中强中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司天津300452 中国海洋大学工程学院山东青岛266100

针对随机波浪载荷作用下导管架平台产生持续且明显的振动响应问题,进行针对性振动抑制分析。建立导管架平台与调谐质量阻尼器(TMD)、非线性能量阱(NES)、单质量联合阻尼器和双质量联合阻尼器的耦合动力学模型,采用全局搜索方法进行优化... 详细信息

针对随机波浪载荷作用下导管架平台产生持续且明显的振动响应问题,进行针对性振动抑制分析。建立导管架平台与调谐质量阻尼器(TMD)、非线性能量阱(NES)、单质量联合阻尼器和双质量联合阻尼器的耦合动力学模型,采用全局搜索方法进行优化设计,并得出优化结果。计算结果表明,4种不同的减振方法都可以抑制导管架平台的振动响应,减振效率差别不大。当导管架平台刚度发生变化时,TMD和双质量联合阻尼器表现更加优异。研究提出的非线性-线性联合控制方法对导管架平台有良好的减振效果。

关键词：导管架平台联合控制优化设计减振效率

基于全生命周期管理的FPSO单点锁紧机构风险分析

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船海工程 2024年第5期53卷 94-98页

作者：刘剑楠李鹏田其磊黄曙光李牧中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司天津300452 中国船级社海洋工程技术中心天津300452 海洋石油工程股份有限公司天津300452

通过引入全生命周期管理的分析策略,在总结历史故障的基础上,评估其在不同阶段面临的环境与操作风险,提出针对性的改进措施,以期提高FPSO的安全运营水平。基于典型FPSO单点机构的载荷传递机理,分析浮筒与舱室的受力情况;通过案例研究,... 详细信息

通过引入全生命周期管理的分析策略,在总结历史故障的基础上,评估其在不同阶段面临的环境与操作风险,提出针对性的改进措施,以期提高FPSO的安全运营水平。基于典型FPSO单点机构的载荷传递机理,分析浮筒与舱室的受力情况;通过案例研究,对原油田服役期间的故障原因进行深入剖析,并对新油田环境适应性改造进行评估;从技术与管理两个层面,提出未来运营中的风险要素分析及应对策略。研究揭示了单点机构在恶劣环境条件下面临的挑战,包括结构大变形、疲劳裂纹、操作失误等,并通过结构加强、定期维护、人员培训等措施有效降低了风险。

关键词：单点锁紧机构月池结构全生命周期管理风险分析

微波处理对含蜡原油析蜡特性及其流动性的影响机理

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石油学报(石油加工) 2024年

作者：李家州吕明月蔡朵韩善鹏王志业杨笑乐张玉明张炜陈哲文中国石油大学(北京)机械与储运工程学院重质油全国重点实验室海洋石油工程股份有限公司中国石油玉门油田分公司采油工艺研究院

针对含蜡原油流动性差的难题，采用微波技术对含蜡原油开展微波降黏实验，结合凝点测定仪、差示扫描量热仪及偏光显微镜等分析手段，研究微波处理对含蜡原油黏度、凝点及蜡晶析出特性的影响机理。研究结果表明：经微波处理后，含蜡原油... 详细信息

针对含蜡原油流动性差的难题，采用微波技术对含蜡原油开展微波降黏实验，结合凝点测定仪、差示扫描量热仪及偏光显微镜等分析手段，研究微波处理对含蜡原油黏度、凝点及蜡晶析出特性的影响机理。研究结果表明：经微波处理后，含蜡原油结晶点数量减少，结晶初始阶段蜡分子过饱和度增加，析蜡速率加快并生成大颗粒蜡晶，促使析蜡点降低；析蜡量从质量分数1.83%增加到3.93%，构建“卡片房子”网络结构难度增大，导致凝点下降6 ℃。微波处理形成的大颗粒蜡晶结构紧凑，相对有效体积分数减小，造成含蜡原油黏度降低，其降黏率在18～22oC范围内可达57.6%～78.4%。

关键词：含蜡原油微波处理黏度析蜡特性蜡晶分布

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非均质黏土地基单桩基础水平极限承载力研究

中国安全科学学报 2024年第2期34卷 185-191页

作者：高松林安晨刘畅齐博王春波马佳星中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司天津300452

为减少海上风机长期受到风浪流等水平荷载的影响,利用ABAQUS软件建立非均质黏土单桩基础极限承载力有限元模型,利用温度作为虚拟变量以反映非均质黏性土抗剪强度随深度变化的关系,采用生死单元法进行地应力平衡,并比较有限元得到的水平... 详细信息

为减少海上风机长期受到风浪流等水平荷载的影响,利用ABAQUS软件建立非均质黏土单桩基础极限承载力有限元模型,利用温度作为虚拟变量以反映非均质黏性土抗剪强度随深度变化的关系,采用生死单元法进行地应力平衡,并比较有限元得到的水平荷载下单桩基础承载力变化结果与离心机试验结果,以验证其准确性。结合刚性桩与刚柔性桩水平极限荷载下土体失效模式,分析不同长径比、土体弹性模量系数、桩土摩擦因数等参数对单桩基础水平极限承载力影响。结果表明:桩体预埋深度增加后,桩体从刚性桩向刚柔性桩转变,土体破坏模式从楔形、旋转破坏转变为楔形、满流和旋转破坏。土体弹性模量系数对单桩基础水平极限承载力影响较小,长径比和桩土摩擦系数对单桩基础水平极限承载力有较大影响。

关键词：非均质黏土单桩基础水平极限承载力海上风机有限元模型

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基于数据分析的随钻井壁稳定技术研究与应用

科技创新与应用 2024年第22期14卷 91-94页

作者：蒋天皓和鹏飞万祥陈波宋峙潮中国海洋石油国际有限公司北京100027 中国海洋石油集团有限公司北京100010 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

为分析某3井在钻进过程中遇到大量井壁失稳,导致两次卡钻事故的问题,以井壁失稳与卡钻机理分析为目标,通过邻井资料审核,对测井、钻井等资料的适用性和完整性进行检查,基于数据情况建立一维岩石力学模型,得到该区域东营组存在明显超压,... 详细信息

为分析某3井在钻进过程中遇到大量井壁失稳,导致两次卡钻事故的问题,以井壁失稳与卡钻机理分析为目标,通过邻井资料审核,对测井、钻井等资料的适用性和完整性进行检查,基于数据情况建立一维岩石力学模型,得到该区域东营组存在明显超压,最大孔隙压力为1.4~1.5 g/cm^(3),建立一套基于有限量历史数据资源且工程可操作的井壁稳定分析方法。以此指导钻井作业,减少复杂情况及事故的发生。

关键词：历史数据井壁稳定工程可操作分析方法数据分析

陆丰油田古近系低渗高温深层储层自源闭式强化注水技术研究与应用

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中国海上油气 2024年第2期36卷 159-166页

作者：刘成林任杨孙林刘伟新匡腊梅张强马喜超中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

受海上平台空间、作业成本、注水水源、施工工艺等条件限制,如何高效注水开发陆丰油田古近系低渗高温深层储层面临挑战。以陆丰油田古近系储层试验井为例,开展了注水可行性分析,优选了合适的水源层位和注入层;采用了同井自源类水层补充... 详细信息

受海上平台空间、作业成本、注水水源、施工工艺等条件限制,如何高效注水开发陆丰油田古近系低渗高温深层储层面临挑战。以陆丰油田古近系储层试验井为例,开展了注水可行性分析,优选了合适的水源层位和注入层;采用了同井自源类水层补充地层能量的自源闭式注水工艺,研发的配套配水器可满足调节扭矩≤5 N·m、耐压差35 MPa,测调仪器可满足耐温175℃、耐压60 MPa的性能要求,实现了海上平台深层一井多用、无须地面设备的注水新方式;采用了电缆传输的爆燃压裂工艺,实现快速、高效作业,措施的时间控制在14 h以内,时效提高10倍以上,火药密度超过6 kg/m;通过强溶缓速酸酸化复合增效。自源闭式强化注水技术已在陆丰油田试验井M10井取得成功应用,注水高效,受效井增产降水效果明显。本文研究成果有效拓展了注水技术在低渗、深层、高温储层中的应用,可为类似储层规模开发提供借鉴。

关键词：陆丰油田自源闭式注水古近系储层深层爆燃压裂酸化