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EEMD-LASSO-优化GM(1,N)管道腐蚀速率预测模型

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油气储运 2025年第1期44卷 49-58页

作者：祁庆芳许琳刘怀佳孔雅叶丽娟颜芝盛王杰中国石油天然气股份有限公司青海油田分公司管道处中国石油天然气股份有限公司青海油田分公司采油二厂

【目的】为了评价管道的剩余强度与剩余寿命,并针对性地制定防腐措施,亟需提高管道腐蚀速率的预测精度。【方法】建立了一种基于集成经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)-套索回归(Least Absolute Shrinkage and ... 详细信息

【目的】为了评价管道的剩余强度与剩余寿命,并针对性地制定防腐措施,亟需提高管道腐蚀速率的预测精度。【方法】建立了一种基于集成经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)-套索回归(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator,LASSO)-优化一阶多维灰色模型〔First Order Multidimensional Grey Model,GM(1,N)〕的腐蚀速率预测模型。首先,采用EEMD算法增加原始自变量的多样性,降低序列波动对预测结果的影响,将隐藏在数据中的信息按照频域尺度逐层分解;之后,采用LASSO算法进行自变量筛选,降低序列间的相关性、冗余性;最后,引入线性修正量和灰色作用量对GM(1,N)模型进行优化,将微分方程变为差分方程,形成优化GM(1,N)模型,并将输入变量代入优化GM(1,N)模型完成训练和预测。【结果】与CO_(2)分压、SRB(Sulfate Reducing Bacteria)个数相关的影响权重较大,腐蚀过程由CO_(2)控制,共筛选出包括分解变量和残余变量在内的8个自变量;与灰色关联法筛选得到的影响因素相比,LASSO算法具有一定的客观性和科学性;EEMD-LASSO-GM(1,N)模型的平均相对误差为1.25%、标准差为0.72,模型精度超过常规GM(1,N)、EEMD-常规GM(1,N)、EEMD-优化GM(1,N)、EEMD-主成分分析-优化GM(1,N)等模型;通过与文献数据相对比,EEMD-LASSO-GM(1,N)模型的预测精度更高,其在泛化能力和鲁棒性上具有优越性,并在腐蚀影响因素和数据条数不同时,仍具有良好的适应性。【结论】研究结果可为多因素耦合的管道腐蚀行为预测和腐蚀速率发展趋势的预测提供理论依据及实际参考。

关键词：油气管道 EEMD LASSO GM(1,N) 腐蚀速率相对误差

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氢化热解法制备高纯碳酸锂的研究进展

化工进展 2025年

作者：李亚辉刘陶然朱瑞松曹靖刘铭晖李应文胡雪生高飞中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院

高纯碳酸锂作为磁性材料行业、原子能工业、电子工业和光学仪器行业的重要原料，市场需求量逐年提升。以大宗粗碳酸锂为原料纯化精制高纯碳酸锂的相关技术备受关注。其中，氢化热解法因可操作强、收率高等特点在制备高纯碳酸锂方面展现... 详细信息

高纯碳酸锂作为磁性材料行业、原子能工业、电子工业和光学仪器行业的重要原料，市场需求量逐年提升。以大宗粗碳酸锂为原料纯化精制高纯碳酸锂的相关技术备受关注。其中，氢化热解法因可操作强、收率高等特点在制备高纯碳酸锂方面展现出广阔应用前景。本文围绕氢化过程和热解过程介绍了近年来的最新研究进展，包括氢化过程的传质反应机理和宏观动力学，分析了CO2流速和液固比等工艺参数对氢化率的影响，总结了关键工艺参数优化范围；探讨了热解过程中晶体生长与团聚控制等关键科学问题，重点关注了近年来过程强化技术和微量杂质的深度脱除技术在氢化热解制备高纯碳酸锂工艺中的具体应用，并对其未来发展方向提出进一步展望。本文旨在为氢化热解法纯化粗碳酸锂制备高纯碳酸锂的工业化应用提供理论支撑和技术支持。

关键词：高纯碳酸锂氢化热解纯化微量杂质脱除

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乙烷回收装置热集成工艺改进

石油与天然气化工 2025年第1期54卷 55-62页

作者：刘百川刘清松蒋洪中国石油冀东油田分公司西南石油大学石油与天然气工程学院

目的解决乙烷回收处理装置存在热集成方案不优、制冷系统复杂、工艺参数不优而导致系统能耗偏高的问题。方法以佳县乙烷回收装置为例,基于系统热集成-夹点技术理论和方法,对乙烷回收装置热集成情况进行分析,基于分析结果提出了一种高热... 详细信息

目的解决乙烷回收处理装置存在热集成方案不优、制冷系统复杂、工艺参数不优而导致系统能耗偏高的问题。方法以佳县乙烷回收装置为例,基于系统热集成-夹点技术理论和方法,对乙烷回收装置热集成情况进行分析,基于分析结果提出了一种高热集成度的改进流程—RSVHT。结果(1)改进流程实现了原料气、外输回流气等热物流与脱甲烷塔物流、双温位丙烷制冷剂等冷物流在多股换热器中的高效热集成,在维持95%的乙烷回收率的同时,丙烷用量减少50.8%,系统总压缩功降低了3641 kW,节能率高达19.9%;(2)改进流程取消了脱甲烷塔单独供热的重沸器和螺杆式丙烷制冷系统,采用单套丙烷制冷系统提供-8.7℃和-38.3℃的双温位冷源,简化了制冷流程;(3)通过优化流程中低温分离器温度和其他流程参数,进一步降低了丙烷制冷剂用量。结论研究成果为佳县乙烷回收装置的热集成工艺改进提供了有效方案,也为国内乙烷回收装置的设计及优化运行提供了技术参考。

关键词：乙烷回收工艺改进热集成夹点技术参数优化

库车坳陷超深层碎屑岩油气地质研究新进展和下步勘探方向

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石油勘探与开发 2025年第1期52卷 70-83页

作者：王清华杨海军杨威中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心新疆库尔勒841000 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田公司新疆库尔勒841000 中国石油勘探开发研究院北京100083

基于塔里木盆地库车坳陷超深层陆相碎屑岩近几年取得的重要勘探进展,开展新一轮油气地质综合研究。形成4点地质认识:①建立多滑脱层复合、多期构造叠加、多层构造变形的“3多”构造模型,多期构造圈闭纵向叠置,下伏超深层发现系列构造圈... 详细信息

基于塔里木盆地库车坳陷超深层陆相碎屑岩近几年取得的重要勘探进展,开展新一轮油气地质综合研究。形成4点地质认识:①建立多滑脱层复合、多期构造叠加、多层构造变形的“3多”构造模型,多期构造圈闭纵向叠置,下伏超深层发现系列构造圈闭;②三叠系—侏罗系发育3类有机相5套规模优质烃源岩,与3套区域储盖层构成超深层良好生储盖组合;③源岩、储层、盖层、断层等4因素控制大油气田的形成,根据其空间配置关系建立了库车坳陷超深层碎屑岩立体成藏新模式;④库车坳陷超深层碎屑岩下步重点油气勘探领域包括常规和非常规油气两类,常规油气领域包括克拉苏深层多层系立体油气聚集带、北部构造带侏罗系阿合组致密砂岩气、中秋—迪那构造带多目的层岩性油气藏、南斜坡岩性地层+潜山复合型油气藏等有利区;非常规油气领域包括侏罗系克孜勒努尔组、阳霞组和三叠系塔里奇克组深层煤岩气和中下侏罗统、上三叠统深层陆相页岩气。上述认识对于丰富超深层碎屑岩油气勘探理论,指导下步油气勘探部署,具有重要的借鉴意义。

关键词：塔里木盆地库车坳陷超深层陆相碎屑岩多层构造变形分层运聚立体成藏新模式

深部煤层气地震-地质工程一体化导向技术——以鄂尔多斯东北缘佳县地区为例

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中国矿业大学学报 2025年第1期54卷 138-148页

作者：马立民丛彭张明姚艳斌李珮杰魏子琛张雪琪么志强林伟强中国石油冀东油田分公司河北唐山063000 中国地质大学(北京)能源学院北京100083

工厂化大井丛水平井是实现深部煤层气高效开发的关键手段.然而,深部煤储层微构造发育、非均质性强等特点导致井眼三维偏移距大、轨迹控制难度高,极大限制了储层钻遇率.为解决此问题,本研究以鄂尔多斯盆地东北缘佳县地区深8#煤层(埋深为1... 详细信息

工厂化大井丛水平井是实现深部煤层气高效开发的关键手段.然而,深部煤储层微构造发育、非均质性强等特点导致井眼三维偏移距大、轨迹控制难度高,极大限制了储层钻遇率.为解决此问题,本研究以鄂尔多斯盆地东北缘佳县地区深8#煤层(埋深为1950~2550 m)为例,考虑储层微构造、非均质性等特征及地震-地质资料条件,提出了一种以地震-地质三维一体化建模与迭代更新、钻井轨迹预判与实时优化调整为核心的地震-地质工程一体化导向技术.该技术主要流程为:开展储层系统高精度三维建模,精细描述储层空间展布,优化井位部署;入靶前实时跟踪随钻测—录—定动态,标志层逐层对比,迭代更新三维模型,优选合适井斜角实现精准着陆;入靶后通过差异化轨迹控制策略、钻头定位、三维产状约束、近钻头方位伽马验判产状,控制水平段精细轨迹.佳县地区先导试验区8口井实钻结果显示,煤层钻遇率提升至98.3%.该技术的成功应用为深部煤层气规模效益开发提供借鉴.

关键词：深部煤层气地震-地质工程一体化导向钻井三维建模

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掺水集输多因素腐蚀环境中20钢的腐蚀行为

腐蚀与防护 2025年第02期 22-28页

作者：常铭王菁殷新田王瑟王玉博潘景亚李轩鹏中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司中国石油集团工程材料研究院有限公司油气钻采输送装备全国重点实验室

采用响应曲面法（RSM）研究了掺水集输多因素腐蚀环境中20钢的腐蚀行为。通过设计试验,构建了温度、溶氧含量、硫酸盐还原菌（SRB）含量、H2S含量等因素及其耦合与腐蚀电流密度(Jcorr)之间的定量关系,通过方差分析确定了模型和各因素的... 详细信息

采用响应曲面法（RSM）研究了掺水集输多因素腐蚀环境中20钢的腐蚀行为。通过设计试验,构建了温度、溶氧含量、硫酸盐还原菌（SRB）含量、H2S含量等因素及其耦合与腐蚀电流密度(Jcorr)之间的定量关系,通过方差分析确定了模型和各因素的显著性。结果表明:温度、溶氧含量、SRB含量、温度与溶氧含量耦合、温度与SRB含量耦合、SRB含量和溶氧含量耦合对腐蚀电流密度影响显著,但是当H2S质量分数在0～529mg/kg范围内时H2S含量以及其与其他因素的耦合影响不显著;Pareto权重分析显示各单一因素及耦合因素对腐蚀电流密度影响从大到小排列依次为:温度（64.90%）、溶氧含量（15.27%）、温度和溶氧含量耦合（9.39%）、温度和SRB含量耦合（5.29%）、SRB含量（2.67%）、SRB含量和溶氧含量耦合（2.30%）。

关键词：多因素腐蚀环境 20钢响应曲面法(RSM) 方差分析权重分析

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某单井输气用修复油管开裂失效分析

装备环境工程 2025年第1期22卷 178-185页

作者：田鸣崔永兴黄倩赛亚尔·库西马克王瑞雪中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司新疆库尔勒841000

目的分析西部油田某油井至转油站的修复油管线开裂失效的原因。方法利用宏观检查、理化检验和断口分析方法,对宏观形貌、化学成分、金相组织、拉伸性能、维氏硬度、断口微观形貌及元素能谱进行检测分析。结果该开裂修复油管化学成分、... 详细信息

目的分析西部油田某油井至转油站的修复油管线开裂失效的原因。方法利用宏观检查、理化检验和断口分析方法,对宏观形貌、化学成分、金相组织、拉伸性能、维氏硬度、断口微观形貌及元素能谱进行检测分析。结果该开裂修复油管化学成分、拉伸性能符合API 5CT对P110材质要求,冲击性能、金相组织未见异常,其连接的螺纹未上紧至指定位置,环向焊接后在焊缝热影响区焊趾处形成了硬度高达476HV10的马氏体组织。结论P110修复油管碳当量高,可焊性差,环焊后在焊趾处形成了马氏体组织,导致其热影响区出现冷裂纹,在应力作用下扩展造成开裂失效。

关键词：油井输气管线修复油管开裂环焊缝理化检验失效分析

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基于多个泄压源的集输站场安全仪表系统定级与分析

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油气田地面工程 2025年第1期44卷 9-14,26页

作者：李秉军姜海艳张昕陈宏超杜昌雄王磊陈秀琼中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司松原采气厂双坨子储气库中国石油天然气管道工程有限公司中国石油天然气股份有限公司青海油田分公司采油五厂中国石油天然气股份有限公司青海油田分公司采油一厂中国石油天然气股份有限公司青海油田分公司勘探开发研究院河北华北石油路桥工程有限公司

集输站场在发生停电此类公用工程失效的场景时,多个泄压源可能同时向火炬管网泄压,造成管网存在重大风险,目前的LOPA分析只针对单一泄压源实现了SIL定级,未考虑多个泄压源作用下的风险叠加。针对以上问题,在事故树模型的基础上,实现了... 详细信息

集输站场在发生停电此类公用工程失效的场景时,多个泄压源可能同时向火炬管网泄压,造成管网存在重大风险,目前的LOPA分析只针对单一泄压源实现了SIL定级,未考虑多个泄压源作用下的风险叠加。针对以上问题,在事故树模型的基础上,实现了同一初始事件下泄压组合、泄压路由和泄压路由发生概率的求解,基于现场案例进行安全阀背压和马赫数的核算,实现了高风险路由的筛选,并由此确定了不同泄压源对应安全仪表回路的SIL定级。结果表明,随着泄压组合数的增加,泄压路由的发生概率逐渐降低;常规LOPA分析中设备A、B、C的SIL等级分别为1、1、1,基于多个泄压源的LOPA分析中设备A、B、C的SIL等级分别为2、1、1,SIL定级结果更具科学性和可靠性,实现了LOPA分析的修正。此研究结果可为站场完整性管理水平的提升提供实际参考。

关键词：泄压源集输站场安全仪表系统 SIL定级泄压路由

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基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测

钻采工艺 2025年第1期48卷 78-87页

作者：郑双进江厚顺熊梦园孟胡詹炜程荣升王立辉长江大学石油工程学院长江大学计算机科学学院中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司

为准确预测复杂工况下的机械钻速,提出了一种基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测方法。首先对收集的8000余条钻井数据进行斯皮尔曼和曼特尔特性分析,筛选出有效施工参数,采用变分模态分解算法(VMD)进行数据降噪,然后构建时序卷积网... 详细信息

为准确预测复杂工况下的机械钻速,提出了一种基于数据驱动和机理模型的机械钻速预测方法。首先对收集的8000余条钻井数据进行斯皮尔曼和曼特尔特性分析,筛选出有效施工参数,采用变分模态分解算法(VMD)进行数据降噪,然后构建时序卷积网络结合长短期记忆网络(TCN-LSTM)作为数据驱动模型,并融合多元钻速预测机理模型,通过物理约束增强数据驱动模型的准确性与可解释性,实验表明融合模型比单一数据驱动模型或机理模型预测精度更高。随后,为进一步提升模型性能,采用了改进的蜣螂优化算法(IDBO)对TCN-LSTM模型进行优化,通过改进种群初始化和更新策略,实现了参数的高效搜索。消融实验及现场应用结果表明,对比BP、RF、LSTM、TCN模型,TCN-LSTM-IDBO模型可以实现机械钻速的精确预测,并且具有较好的泛化能力,可为钻井施工人员提供有力参考。

关键词：机械钻速预测时序卷积网络长短期记忆网络变分模态分解蜣螂优化算法数据分析

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