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中国石油工业上游前景与未来理论技术五大挑战

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石油学报 2024年第1期45卷 1-14页

作者：贾承造中国石油天然气集团有限公司北京100007

中国石油工业上游取得了举世瞩目的成就,在资源困难的条件下原油年产量保持在2×10^(8)t水平,天然气产量实现了快速增长,2022年的天然气产量达2200×10^(8)m^(3)。中国已成为世界第四大产气国。通过探讨中国石油天然气的勘探开发形势,... 详细信息

中国石油工业上游取得了举世瞩目的成就,在资源困难的条件下原油年产量保持在2×10^(8)t水平,天然气产量实现了快速增长,2022年的天然气产量达2200×10^(8)m^(3)。中国已成为世界第四大产气国。通过探讨中国石油天然气的勘探开发形势,分析中国石油工业上游面临的理论技术挑战,展望了未来中国石油工业的发展前景。中国油气勘探开发已全面进入深层、深水、非常规领域。预测直到2035年中国的原油产量将在2×10^(8)t稳产,天然气产量将在3000×10^(8)m^(3)稳产。中国石油工业上游的发展面临着来自深层、深水、非常规、老油气田提高采收率以及碳捕集与封存(CCS)/碳捕集、利用与封存(CCUS)五大领域的理论与技术挑战。未来石油工业的发展将更多地依靠深层、深水、非常规领域的油气地质理论和技术创新。形成新一代适应深层、深水、非常规油气勘探开发的理论、技术、装备与高效施工作业队伍是目前实现油气高效益、低成本开发的关键。先进的适应深层、深水、非常规油气勘探开发,以及老油田提高采收率和CCS/CCUS业务的技术与装备是未来一段时期发展的关键。

关键词：石油工业上游油气勘探开发前景理论技术挑战深层深水非常规油气提高采收率碳中和

为农资发展加“油”打“气”——中国石油天然气集团公司咨询中心副主任陈永武谈“十一五”油气发展

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中国农资 2006年第6期 32-34页

作者：张春华陈永武中国石油天然气集团公司咨询中心

为保证国民经济持续快速发展对能源的需求“,十一五”规划指出坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展,优化生产和消费结构,构筑稳定、经济、清洁、安全的能源体系。石油和天然气作为当前农资制造行业的主要能源之一,其发展越来越... 详细信息

为保证国民经济持续快速发展对能源的需求“,十一五”规划指出坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展,优化生产和消费结构,构筑稳定、经济、清洁、安全的能源体系。石油和天然气作为当前农资制造行业的主要能源之一,其发展越来越受到行业关注。为此,记者专程采访了中国石油天然气集团公司咨询中心副主任陈永武博士。

关键词：中国石油天然气集团公司咨询中心副主任 “十一五”规划油气国民经济制造行业消费结构优化生产能源

可再生能源合成绿氨研究进展及氢-氨储运经济性分析

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化工进展 2024年第1期43卷 376-389页

作者：曾悦王月张学瑞宋玺文夏博文陈梓颀中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京102206

可再生能源和氢能产业快速发展,氨作为储氢介质,因其能发挥长时储氢和长距离运氢的作用,受到广泛关注。化石燃料制氢合成氨工艺成熟,但二氧化碳排放强度大。绿氨以可再生能源电解制氢作为氢源,具有减少合成氨产业碳排放、消纳风光等可... 详细信息

可再生能源和氢能产业快速发展,氨作为储氢介质,因其能发挥长时储氢和长距离运氢的作用,受到广泛关注。化石燃料制氢合成氨工艺成熟,但二氧化碳排放强度大。绿氨以可再生能源电解制氢作为氢源,具有减少合成氨产业碳排放、消纳风光等可再生能源、充当储氢载体易于储运等优势,在碳达峰碳中和的目标下,开发绿氨合成工艺具有重要意义。本文总结了工业Haber-Bosch法合成氨、电化学、光催化、等离子体和化学链合成氨取得的研究进展及面临的挑战,阐述了可再生能源电解制氢合成氨工艺的技术路线和发展现状,对比了煤制灰氨和可再生能源制绿氨工艺的技术经济可行性,分析了电价、电解制氢能耗等因素对电解制氢合成氨成本的影响,论述了分别以氨为载体储氢和储存液氢的成本构成,研究了分别以氨为载体运氢和运输气氢的成本,提出了对绿氢合成绿氨、以绿氨为载体储运氢产业发展的思考。

关键词：合成氨可再生能源氨储运绿氨经济性

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炼化一体化型企业产品碳足迹核算研究

现代化工 2024年

作者：万子岸张振莉王正元李勍刘克峰高飞中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院中国石油国家卓越工程师学院中国石油天然气集团公司科技管理部中国石油天然气股份有限公司规划总院

以ISO/TS 14067、GHG Protocol和PAS 2050为依据，描述了炼化一体化型企业全厂碳排放和炼化产品碳足迹的核算方法，通过建立炼化一体化型企业单装置核算模型和全厂核算模型，分析了如何将间接排放分摊到各炼化产品中和不同碳排放分配方... 详细信息

以ISO/TS 14067、GHG Protocol和PAS 2050为依据，描述了炼化一体化型企业全厂碳排放和炼化产品碳足迹的核算方法，通过建立炼化一体化型企业单装置核算模型和全厂核算模型，分析了如何将间接排放分摊到各炼化产品中和不同碳排放分配方式的适用范围，并对未来炼化一体化型企业产品碳足迹核算的发展进行了讨论。

关键词：炼化一体化型企业生命周期研究碳排放碳足迹核算方法分配方式

四川盆地东部上石炭统黄龙组规模储层形成主控因素与发育模式

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天然气工业 2024年第2期44卷 40-51页

作者：杨威李德江魏国齐刘满仓董才源武雪琼中国石油勘探开发研究院中国石油天然气集团有限公司天然气成藏与开发重点实验室

石炭系黄龙组是四川盆地东部地区(以下简称川东地区)重要的天然气产层之一,石炭系储层是控制气藏发育的关键因素。为了深入评价川东地区黄龙组储层,拓展勘探新领域,寻找接替区,在前人研究的基础上,应用大量钻井、岩心、露头和分析化验... 详细信息

石炭系黄龙组是四川盆地东部地区(以下简称川东地区)重要的天然气产层之一,石炭系储层是控制气藏发育的关键因素。为了深入评价川东地区黄龙组储层,拓展勘探新领域,寻找接替区,在前人研究的基础上,应用大量钻井、岩心、露头和分析化验等资料,系统研究了黄龙组储层发育的主控因素和发育模式,并预测规模储层的展布。研究结果表明:(1)黄龙组储集岩主要为颗粒白云岩、角砾白云岩和晶粒白云岩,储集空间主要为晶间孔/晶间溶孔、粒间溶孔/粒内溶孔、溶洞和裂缝,颗粒滩为有利储集体,裂缝-溶蚀孔洞型储层质量好;(2)储层发育主要受乐山—龙女寺古隆起和开江古隆起、沉积作用及成岩作用的共同控制,古隆起控制颗粒滩分布和准同生期成岩作用,是规模成储的基础,准同生期白云石化作用、层间岩溶和风化壳岩溶作用的叠加是形成规模储层的关键,喜马拉雅构造运动产生大量构造裂缝,提高了储层的渗滤性和规模性;(3)一定厚度和较大面积的Ⅰ—Ⅲ类储层可形成规模储层区,对5个规模储层发育区进行了评价,已发现气藏主要分布在这5个区域的背斜构造部位。结论认为,川东地区石炭系仍有较大的天然气勘探开发潜力,向斜区发育大面积的规模储层,是下一步天然气增储上产的重要方向。

关键词：川东地区石炭系黄龙组规模储层主控因素储层展布演化模式天然气勘探

基于自适应速度趋势函数的约束层速度反演方法

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Applied Geophysics 2024年第1期21卷 41-54,203,204页

作者：熊晶璇贺振华李乐何光明刘鸿李莲君王光银张恩嘉成都理工大学四川成都610059 中国石油天然气集团公司东方地球物理勘探有限公司河北涿州072751 中国石油天然气集团公司山地地震技术试验基地四川成都610213

论文研究了复杂构造区初始层速度约束反演问题。首先得出初始层速度模型的精度对偏移速度建模的质量和迭代稳定尤为重要,常规方法在构造复杂区使初始速度模型产生的误差易导致最终偏移速度模型地质意义失真、真实构造特征掩盖等问题。... 详细信息

论文研究了复杂构造区初始层速度约束反演问题。首先得出初始层速度模型的精度对偏移速度建模的质量和迭代稳定尤为重要,常规方法在构造复杂区使初始速度模型产生的误差易导致最终偏移速度模型地质意义失真、真实构造特征掩盖等问题。提升初始速度模型与地下地质特征的匹配和精度成为关键。基于此,论文提出了基于自适应速度趋势函数的约束层速度反演方法。在常规方法的基础上,利用复相关法在时间域剖面上获得地质构造的连续性与变化,并将其作为构造响应算子形成针对性的影响域和权重融入速度趋势函数中,使该函数自适应地质构造特征,提升初始速度模型的精度。再通过对基准速度和速度趋势对深度的梯度进行样条拟合,构建趋势函数的全局高频异常约束,有效预防在构造突变区产生异常高频,进一步增强算法的稳健和可靠性。理论模型和实际数据的测试,验证了本文方法的有效性,反演得到的层速度模型更符合地质规律,并能更好地解决构造复杂区层速度模型的连续性问题,有利于提高复杂构造叠前深度偏移成像精度。

关键词：约束速度反演指数渐进边界速度趋势函数自适应速度趋势函数自适应地质构造约束

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基于SAC的炼厂原油储运调度方法

化工进展 2024年第3期43卷 1167-1177页

作者：马楠李洪奇刘华林杨磊中国石油大学(北京)信息科学与工程学院北京102249 中国石油天然气股份有限公司规划总院北京100083 中国石油天然气股份有限公司油气业务链优化重点实验室北京100083

目前对于炼厂原油储运调度决策的研究大多采用基于数学规划的静态调度方案,求解时间较长并且无法针对环境的变化进行实时高效的储运调度优化。为此,本文结合深度强化学习算法建立了考虑炼厂生产约束的原油资源储运动态实时调度决策算法... 详细信息

目前对于炼厂原油储运调度决策的研究大多采用基于数学规划的静态调度方案,求解时间较长并且无法针对环境的变化进行实时高效的储运调度优化。为此,本文结合深度强化学习算法建立了考虑炼厂生产约束的原油资源储运动态实时调度决策算法。该算法首先将炼厂原油资源调度问题转换为马尔可夫决策过程,其次提出了一种基于软演员-评论家(soft actor-critic,SAC)的深度强化学习算法来同时确定调度过程中的传输目标等离散决策以及传输速度等连续决策。结果表明,算法学习到的策略可行性较好,与基线算法相比,油轮在港时间、调度方案事件数量、加工计划执行率等重要指标方面均得到了较好的效果,在求解时间方面大幅提升至毫秒级,并有效控制随机事件对整体决策的影响范围。该算法可为沿海炼厂原油储运调度快速决策提供新的思路。

关键词：炼厂原油储运资源调度深度强化学习软演员-评论家

基于直流电压动态修正的柔性多状态开关自适应下垂控制

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高电压技术 2024年第6期50卷 2673-2681页

作者：马文忠刘晓丽王玉生孟繁丞刘星宇李佳慧中国石油大学(华东)新能源学院青岛266580 中国石油天然气股份有限公司规划总院北京100083

为了满足配电网的多种互联需求,柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)已衍生出多种互联应用的技术形态,多端FMSS与双端FMSS相比更具经济性和可靠性,已成为研究热点。传统下垂控制通过改变直流侧电压实现不平衡功率的消纳,... 详细信息

为了满足配电网的多种互联需求,柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)已衍生出多种互联应用的技术形态,多端FMSS与双端FMSS相比更具经济性和可靠性,已成为研究热点。传统下垂控制通过改变直流侧电压实现不平衡功率的消纳,但直流侧电压的偏离会影响系统安全可靠运行。针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的多端FMSS系统,提出了一种改进型下垂控制策略,根据换流器消纳的有功功率实时动态改变直流电压的参考值和下垂增益,实现了直流电压的无偏差运行,既能避免换流站过载,又能解决不平衡功率消纳引起的电压偏离问题,提高了系统的稳定性。另外,由于MMC自身结构特性和PI参数整定困难,将传统的电流内环改为模型预测控制,并采用典型的二阶Runge-Kutta法对状态方程进行离散化,提高了控制精度。最后基于MATLAB/Simulink仿真软件搭建了四端FMSS系统模型,验证了所提控制策略的可行性与有效性。

关键词：柔性多状态开关(FMSS) 模块化多电平换流器(MMC) 直流电压动态修正自适应下垂控制改进型下垂控制协同优化控制

沧东凹陷深湖亚相纹层状页岩成因及页岩油可动性影响因素

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石油学报 2024年第5期45卷 804-816页

作者：解德录赵贤正金凤鸣蒲秀刚韩文中时战楠张伟董雄英中国石油大港油田公司天津300280 中国石油天然气集团有限公司咨询中心北京100724

纹层是深湖亚相页岩的重要沉积结构,对页岩油的可动性具有重要影响。以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段(孔二段)为例,综合X射线衍射、岩石热解、X射线荧光光谱、全自动矿物分析、场发射扫描电镜和氮气吸附等测试技术,从微米—纳米尺度探... 详细信息

纹层是深湖亚相页岩的重要沉积结构,对页岩油的可动性具有重要影响。以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段(孔二段)为例,综合X射线衍射、岩石热解、X射线荧光光谱、全自动矿物分析、场发射扫描电镜和氮气吸附等测试技术,从微米—纳米尺度探讨了纹层状页岩中页岩油的特征和成因,并深入分析了页岩油可动性的控制因素。研究结果表明:孔二段页岩主要有5类纹层,即长英质纹层、灰云质纹层、黏土质纹层、方沸石质纹层和混合质纹层,其中,前3类纹层的平均厚度分别约为250μm、125μm和65μm。这些纹层主要构成了3类纹层状页岩:纹层状长英质页岩、纹层状灰云质页岩和纹层状混合质页岩。根据细粒沉积的有机相分类,纹层状长英质页岩形成于强外源输入的淡水沉积环境,而纹层状灰云质页岩形成于高含硫的碳酸盐/蒸发岩等相对咸水沉积环境,这反映二者在高效生烃机理上存在差异。进一步研究表明,有机-无机地质因素共同影响纹层状页岩中页岩油的可动性。有利于页岩油流动的因素包括:页岩具有适中的总有机碳含量(1%~4%)和最高热解峰温(435~450℃),发育产气型干酪根而非产油型干酪根,具有更高的碳酸盐含量而非长英质含量、大孔径和更低的孔隙比表面积。研究成果有望为深化陆相页岩油“甜点”评价、指导页岩油勘探开发提供理论指导。

关键词：纹层深湖亚相页岩油沧东凹陷渤海湾盆地