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纹层对页岩力学性质的影响及其对水力压裂的启示

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中国石油大学学报(自然科学版) 2025年

作者：王小琼钟毅万有余温野群吴珊张木杨申颍浩葛洪魁鲜成钢陈浩中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院中国石油青海油田分公司钻采工艺研究院合肥工业大学资源与环境工程学院中海艾普油气测试(天津)有限公司

英雄岭页岩油纵向层系厚,具有高频旋回沉积特征,主要发育纹层状和层状页岩,岩性复杂,非均质性强,甜点识别难度大。以英雄岭干柴沟组纹层状页岩和层状页岩为研究对象,通过岩石力学试验,结合现场水力压裂微震及施工曲线分析,得到纹层对页... 详细信息

英雄岭页岩油纵向层系厚,具有高频旋回沉积特征,主要发育纹层状和层状页岩,岩性复杂,非均质性强,甜点识别难度大。以英雄岭干柴沟组纹层状页岩和层状页岩为研究对象,通过岩石力学试验,结合现场水力压裂微震及施工曲线分析,得到纹层对页岩力学性质及裂缝扩展的影响,并提出压裂对策建议。结果表明:相较于层状页岩,纹层状页岩天然微裂隙更发育;纹层状页岩抗压强度更低,破裂后产生的裂隙体积应变要小于层状页岩,主要是纹层状页岩形成的裂缝开度小,与现场压裂施工曲线上没有明显的破裂压力降结果一致;纹层状页岩压裂裂缝易沿纹层结构扩展,形成数量更多更为复杂的裂缝网络;纹层状页岩裂缝数量多,复杂度高,裂缝比表面积大,见油速度快,是更优的工程甜点;对于纹层状页岩建议采用“冻胶+滑溜水”复合压裂工艺,先以高黏冻胶撑开纹层的小开度裂缝,携砂支撑,增加裂缝有效性,再以滑溜水促进复杂裂缝网络扩展。

关键词：页岩油储层英雄岭岩石力学纹层水力压裂

基于Fluent的风向对LPG储罐泄漏扩散规律研究

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石油与天然气化工 2021年第5期50卷 98-103页

作者：万宇飞李立婉王文光梁鹏黄岩陈正文中海石油(中国)有限公司天津分公司中油工程项目管理公司天津设计院

以某LPG储罐为基础,利用Ansys Fluent软件建立符合实际的三维模型,分别模拟了不同风向工况下,储罐泄漏后丙烷扩散规律和爆炸危险区域。结果表明:泄漏后的扩散范围,Y轴方向上为逆风>无风>顺风,X轴方向上为顺风>无风>逆风;在人体呼吸带范... 详细信息

以某LPG储罐为基础,利用Ansys Fluent软件建立符合实际的三维模型,分别模拟了不同风向工况下,储罐泄漏后丙烷扩散规律和爆炸危险区域。结果表明:泄漏后的扩散范围,Y轴方向上为逆风>无风>顺风,X轴方向上为顺风>无风>逆风;在人体呼吸带范围内,丙烷爆炸极限覆盖的区域范围为逆风>无风>顺风;风向的作用改变了爆炸危险区域所在位置;一旦发生泄漏,应根据风向和所处位置,确定逃生路线。在实际中,可以根据计算情况,在储罐周围一定范围内做出标记,确定危险区域和逃离指示标志,为发生泄漏危险时的人员逃生和救援站位提供参考。

关键词： Fluent LPG储罐丙烷泄漏爆炸极限高压

四川盆地元坝气田超深水平井井身结构优化与应用技术

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天然气工业 2015年第5期35卷 79-84页

作者：杨玉坤翟建明中国石油化工股份有限公司天然气工程项目管理部

四川盆地元坝气田具有超深、高含硫、高压特性,地质环境异常复杂。为此,在充分总结前期探井和开发评价井经验教训的基础上,从完井方式入手,综合考虑地层3个压力剖面、必封点、邻井井下复杂情况、完井方案及钻井成本等因素,采用自中间向... 详细信息

四川盆地元坝气田具有超深、高含硫、高压特性,地质环境异常复杂。为此,在充分总结前期探井和开发评价井经验教训的基础上,从完井方式入手,综合考虑地层3个压力剖面、必封点、邻井井下复杂情况、完井方案及钻井成本等因素,采用自中间向两边推导的井身结构设计方法,优化确定出了元坝气田超深水平井的5层套管层序的井身结构。生产套管封隔器坐封位置以上采用高抗硫材质,封隔器坐封位置以下采用国产高镍基抗蚀合金套管,既满足了高含硫气田的长期安全生产,又减少了镍基合金套管的使用量,降低了开发成本。该井身结构在实际生产应用中,有利于气体钻井安全、高效、连续施工,将高压、易塌的陆相地层和海相地层分开,用厚壁套管封固膏盐层,将低压的上二叠统长兴组与其上部的海相高压地层分开,大幅度减少了复杂故障处理时间,有效保护了储层;同时,新完成的超深开发水平井与先期4口开发评价水平井相比,平均钻井周期减少130.3 d,大幅度提高了钻井技术经济指标。

关键词：四川盆地元坝气田水平井井身结构管材优选安全钻井

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MOF玻璃基气体分离膜的研究进展

化工学报 2025年

作者：杨紫博王有发岳寒松远双杰耿付江李晴晴奥德叶茂顾振杰乔志华邯郸学院河北省杂环化合物重点实验室河北省高校纳米无机光电新材料应用技术研发中心国家管网集团项目管理分公司中国石油天然气管道工程有限公司天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室

近年来，由金属-有机框架（Metal-Organic Framework， MOFs）材料熔融-淬火得到的MOF玻璃引起了众多研究学者的关注。经过熔融-淬火处理，MOF晶体由长程有序的晶态转变为短程有序、长程无序的非晶玻璃态。在这一转化过程中，MOF玻璃有... 详细信息

近年来，由金属-有机框架（Metal-Organic Framework， MOFs）材料熔融-淬火得到的MOF玻璃引起了众多研究学者的关注。经过熔融-淬火处理，MOF晶体由长程有序的晶态转变为短程有序、长程无序的非晶玻璃态。在这一转化过程中，MOF玻璃有效地消除了非选择性的晶界，确保了材料的均匀性和一致性。MOF玻璃优异的可加工性和成型性，使其能够方便地制备成各种形状和尺寸的膜材料。MOF玻璃永久且可进入的孔结构，赋予其选择性吸附不同类型气体的能力。基于此，MOF玻璃有望成为高性能分离膜的候选材料，推动相关研究和应用的不断发展。本文综述了用于气体分离的MOF玻璃膜的熔融机理、分类和最新研究进展。此外，本文还讨论了膜生产过程中面临的挑战，并提出了未来可能的研究方向。

关键词：金属-有机框架 MOF玻璃熔融-淬火分离膜

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考虑海管各覆盖层蓄热的停输温降与输送方案

石油化工高等学校学报 2021年第1期34卷 88-94页

作者：万宇飞刘春雨李立婉黄岩郝铭王文光中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459 中油工程项目管理公司天津设计院天津300450

海底管道停输温降直接决定着海管置换与掺水输送时机,以及停输后能否顺利再启动。为了研究海管各覆盖层的蓄热对停输温降的延缓作用,通过理论分析各层相对流体的蓄能能力大小,模拟计算钢管和土壤蓄热对不同类型管道停输后温降的影响情况... 详细信息

海底管道停输温降直接决定着海管置换与掺水输送时机,以及停输后能否顺利再启动。为了研究海管各覆盖层的蓄热对停输温降的延缓作用,通过理论分析各层相对流体的蓄能能力大小,模拟计算钢管和土壤蓄热对不同类型管道停输后温降的影响情况,并以渤海两条实际管道为例优化输送方案。结果表明,钢管蓄热总量约为所输原油蓄热总量的一半,所输水量的1/4,所输天然气的4~16倍(根据系统压力的不同);钢管和土壤的蓄热散热对流体停输温降均有一定的延缓作用。对于保温管道,钢管的蓄热散热具有主导作用;不保温管道,土壤的蓄热散热影响很大;对于渤海油田常见的输油海管,考虑钢管的蓄热散热能提高管线出口温度3.5~13.5℃;对于混输保温管道,当气油比(GOR)大于10时,钢管蓄热对停输温降的延缓作用尤为明显,有利于安全顺利输送;考虑土壤或钢管的蓄热散热对停输温降的影响可以延缓或取消掺水输送。

关键词：海底管道蓄热钢管土壤停输温降

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小型储气罐火灾工况数值模拟分析

石油化工高等学校学报 2021年第5期34卷 68-73页

作者：万宇飞陈建玲李立婉朱睿王文光刘英雷中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459 中油工程项目管理公司天津设计院天津300450

以某输气管线气液联动执行机构中的储气罐为例,利用AnsysFluent软件建立同比例三维模型,模拟火灾工况下,外部热量不断输入,罐内压力和罐体温度随时间的变化情况。利用AspenHysys软件模拟计算该小型储气罐在火灾工况下安全泄放所需的最... 详细信息

以某输气管线气液联动执行机构中的储气罐为例,利用AnsysFluent软件建立同比例三维模型,模拟火灾工况下,外部热量不断输入,罐内压力和罐体温度随时间的变化情况。利用AspenHysys软件模拟计算该小型储气罐在火灾工况下安全泄放所需的最小安全阀口径。结果表明,当钢制储气罐外部发生火灾时,罐体温度和罐内压力急剧升高,在很短的时间内就能达到储气罐坍塌温度和储气罐设计压力;达到钢制储气罐坍塌温度的时间滞后于达到储气罐设计压力的时间;从安全的角度,设置安全阀可安全有效泄放气体,即使储气罐发生坍塌,也有助于降低事故发生的危害程度;确定的安全阀最小口径为0.03 cm^(2),建议选型的安全阀口径不低于0.05 cm^(2)。

关键词：储气罐火灾 AnsysFluent 超压安全阀

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耐高温高硫化氢缓蚀剂的研制

石油工程建设 2021年第4期47卷 34-39页

作者：姜为民中国石油工程项目管理公司天津设计院天津300457

随着能源需求的日益增大,对高含硫、酸性类油气田的开发势在必行。介绍了伊拉克油田管道腐蚀现状,从腐蚀因素和缓蚀剂的机理出发,通过实验的方法研究出一种新型耐高温高硫化氢缓蚀剂。通过室内静态和动态检测,成功复配出缓蚀剂,并在伊... 详细信息

随着能源需求的日益增大,对高含硫、酸性类油气田的开发势在必行。介绍了伊拉克油田管道腐蚀现状,从腐蚀因素和缓蚀剂的机理出发,通过实验的方法研究出一种新型耐高温高硫化氢缓蚀剂。通过室内静态和动态检测,成功复配出缓蚀剂,并在伊拉克油田进行投放,证明了新型缓蚀剂能够有效地控制腐蚀。

关键词：高温硫化氢酸性油气田缓蚀剂

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油气管道弯管的压力设计及加工规范差异分析

石油工程建设 2021年第2期47卷 49-55,81页

作者：刘瑞宇中国石油工程项目管理公司天津设计院天津300457

在石油天然气压力管道设计中,对于基于内压的弯管的压力设计及加工制作,有关规范要求千差万别。为便于设计师合理设计和采购工程师准确采购,对比了国际和国内站场工业金属管道、油气长输管道、油气集输管道、海底管道等压力管道中弯管... 详细信息

在石油天然气压力管道设计中,对于基于内压的弯管的压力设计及加工制作,有关规范要求千差万别。为便于设计师合理设计和采购工程师准确采购,对比了国际和国内站场工业金属管道、油气长输管道、油气集输管道、海底管道等压力管道中弯管的压力设计规范及加工制作规范,分析了基于内压的弯管压力设计中弯管壁厚计算方法、壁厚要求、壁厚减薄、母管壁厚计算、母管壁厚推荐的差异,尤其对比了弯管壁厚在弯管内弧侧、外弧侧、中性轴上要求的差异,并举例说明了这些差异引起的弯管壁厚不同,进而导致不能使用同批次的钢管作弯管母管的问题。经过综合分析,认为ASME B31.3中的弯管压力设计更加合理。

关键词：油气管道弯管设计及加工规范差异弯管壁厚母管壁厚

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CALM型单点系泊系统动态响应规律研究

石油工程建设 2023年第3期49卷 25-32页

作者：於增月黄水祥杨泽亮中国石油工程项目管理公司天津设计院天津300457

以孟加拉海域单点系泊工程为依托,采用OrcaFlex水动力模拟软件,对初选的CALM型单点系泊方案进行关键参数敏感性分析。考察无油轮靠泊状态下各方案的系泊锚链张力、浮筒位移等参数是否满足系统安全性要求;将无油轮靠泊状态下的较优方案进... 详细信息

以孟加拉海域单点系泊工程为依托,采用OrcaFlex水动力模拟软件,对初选的CALM型单点系泊方案进行关键参数敏感性分析。考察无油轮靠泊状态下各方案的系泊锚链张力、浮筒位移等参数是否满足系统安全性要求;将无油轮靠泊状态下的较优方案进行3 h有油轮靠泊时域分析,考察系泊锚链和系泊缆张力、浮筒和油轮运动以及锚链躺地段长度及变化规律,并选定最优系泊方案。

关键词：集中质量法耦合计算 CALM型单点敏感性分析

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