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基于㶲分析的天然气提氦联产LNG工艺优化

天然气工业 2024年第6期44卷 122-132页

作者：蒋洪刘清松祝梦雪程祥西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油管道局工程有限公司第二工程分公司中国石油工程建设有限公司西南分公司

㶲分析是评估能量品位和能量利用效率的有效手段。基于㶲分析结果,可以准确识别工艺流程中不可逆性损失的位置及其产生的原因,并可为工艺优化提供方向。为提高某天然气凝液回收提氦联产LNG装置其关键设备的㶲效率,降低装置整体能耗,在采用... 详细信息

㶲分析是评估能量品位和能量利用效率的有效手段。基于㶲分析结果,可以准确识别工艺流程中不可逆性损失的位置及其产生的原因,并可为工艺优化提供方向。为提高某天然气凝液回收提氦联产LNG装置其关键设备的㶲效率,降低装置整体能耗,在采用改进的㶲分析方法基础上,基于Aspen HYSYS软件,详细分析了该装置关键设备的效能,进而提出工艺优化方案。研究结果表明:①㶲损可划分为4类,改进的㶲分析方法能得出设备的各类㶲损占比,用于评估设备的改进潜力;②在大多数设备中,内源性㶲损大于外源性㶲损,压缩机和空冷器主要为可避免内源性㶲损,冷箱的主要㶲损类别各异,塔器主要为不可避免㶲损;③采用多级闪蒸提浓代替双塔提浓,即脱甲烷塔塔顶气先进入氦气提浓塔预提浓后,再进入液化单元进一步提浓,总压缩功较原方案降低11575 kW,有效能利用率更高。结论认为,改进工艺后的㶲损较原方案降低了约21648.4 kW,系统㶲效率提高了约14.75%,优化结果验证了改进㶲分析在天然气提氦联产LNG工艺中的可行性,为实际工程中提氦工艺的优化提供了参考。

关键词：凝液回收提氦 LNG 㶲分析㶲损㶲效率节能降耗工艺优化

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2023年中国天然气发展述评及2024年展望

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天然气工业 2024年第2期44卷 166-177页

作者：高芸王蓓胡迤丹高钰杰胡奥林中国石油西南油气田公司天然气经济研究所中国石油集团川庆钻探工程有限公司酒店管理公司中国石油集团共享运营有限公司成都中心中国石油西南油气田公司

为了助力产业高质量发展、助推中国式现代化建设,收集、整理、分析了中国天然气行业2023年的各项指标、数据和动态,论述和研判了2023年中国天然气产业链各环节以及天然气市场的热点和亮点,进而展望了2024年中国天然气行业的发展前景。... 详细信息

为了助力产业高质量发展、助推中国式现代化建设,收集、整理、分析了中国天然气行业2023年的各项指标、数据和动态,论述和研判了2023年中国天然气产业链各环节以及天然气市场的热点和亮点,进而展望了2024年中国天然气行业的发展前景。研究结果表明,2023年中国天然气发展稳中有进、不乏亮点,主要表现在:(1)天然气勘探全面开花,预计新增天然气探明地质储量或创历史新高;(2)天然气生产稳中有进,全年共生产天然气2 324×10^(8)m^(3),年增产量近123×10^(8)m^(3);(3)天然气进口量增价跌(共进口天然气1 655.6×10^(8)m^(3)),其中LNG进口量重返世界第一(进口量为984.2×10^(8)m^(3));(4)天然气需求量小幅度反弹,天然气表观消费量达3 915.5×10^(8)m^(3),天然气对外依存度为40.6%,市场供应平稳;(5)天然气基础设施建设方兴未艾,LNG接收站、天然气长输管道和地下储气库建设有新进展;(6)在推进实现碳达峰碳中和目标和建设新型能源体系的形势下,油气生产企业大力拓展新能源业务;(7) LNG重卡销量创历史新高(共销售15.19万辆),用气增量异军突起;(8)国家问政于民,新版《天然气利用政策》面向全社会征求意见。结论认为:(1)尽管中国天然气增量市场面临着煤炭“压舱石”和新能源的竞争,但天然气仍然是中国能源结构低碳化发展过程中的桥梁和支柱,不可或缺;(2)预计2024年天然气勘探力度不减,探明天然气地质储量增势依旧;(3)天然气生产稳中有进,增产量与2023年相当;(4)天然气进口量将大幅度增加,天然气进口均价将继续下降;(5)天然气需求量平稳增长,市场供应宽松。

关键词：中国天然气勘探开发储量产量消费量进口量基础设施建设发展展望

伴生气掺氢条件下KSM型静态混合器参数优化

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中国测试 2024年

作者：邵艳波刘欣张志贵李姝璇陈利琼中国石油工程建设有限公司华北分公司西南石油大学石油与天然气工程学院

KSM型静态混合器可促进伴生气与氢气混合，为保证混合气体燃烧安全性，还需对其结构参数进一步优化。因此，设计正交试验并运用计算流体力学软件Fluent，模拟KSM型静态混合器中导流组件个数、组件扭曲角度、导流组件间的垂直角度对混合... 详细信息

KSM型静态混合器可促进伴生气与氢气混合，为保证混合气体燃烧安全性，还需对其结构参数进一步优化。因此，设计正交试验并运用计算流体力学软件Fluent，模拟KSM型静态混合器中导流组件个数、组件扭曲角度、导流组件间的垂直角度对混合均匀度的影响，并得出最佳结构参数。研究结果表明：三个因素对混合均匀性均有较大影响，影响大小为：组件个数及长度>组件扭转角度>组件垂直角度；混合不均匀度随导流组件个数增多、组件扭转角度增大而下降，随导流组件垂直角度增大，呈现先上升后下降趋势；混合器最佳结构参数为：导流组件个数及长度为12×30mm、组件扭转角度为270°、组件垂直角度为90°时，此时混合不均匀度最低为0.23%。该研究结果可为掺氢背景下高混合均匀度静态混合器结构设计提供技术参考。

关键词： KSM型静态混合器伴生气掺氢气体混合数值模拟正交试验结构优化

液化天然气冷能梯级利用的多功能集成系统研究

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化工学报 2024年

作者：向腾龙王治红汪贵李龙西南石油大学化学化工学院中国石油工程建设总公司西南分公司

为了从天然气发电厂的烟气中捕获二氧化碳(CO2)并回收液化天然气（LNG）的冷能，提出了一种分级回收LNG冷能的工艺。该工艺将液化天然气按温度分为深冷、中冷和浅冷，并将每一段冷能分别与循环介质相匹配，以回收LNG冷能、水和捕获CO2... 详细信息

为了从天然气发电厂的烟气中捕获二氧化碳(CO2)并回收液化天然气（LNG）的冷能，提出了一种分级回收LNG冷能的工艺。该工艺将液化天然气按温度分为深冷、中冷和浅冷，并将每一段冷能分别与循环介质相匹配，以回收LNG冷能、水和捕获CO2，同时向外界输送电力。在有机朗肯循环（ORC）中，热源是烟道气，冷源是液化天然气。系统的热力学分析表明，该系统的热回收效率、冷能利用率、发电效率和?效率分别为41.55%、14.34%、10.80%和 53.60%。CO2捕获量和冷能发电量分别为177.30 kg/tLNG和25.86kWh/tLNG。此外，还对LNG再气化压力进行了研究，在气化压力为1.00 MPa时，CO2捕集率达到最大。较高的?效率表明了分级冷能利用工艺设计的新颖性以及工作流体在ORC 中使用的适宜性。

关键词：二氧化碳捕集 LNG 热力学分析 ORC发电循环冷能利用

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陇东太原组铝土岩分布特征及成藏主控因素

岩石矿物学杂志 2024年第4期43卷 889-904页

作者：肖文同和丽安王雷王文泽马喆朱佳宝中国石油集团西部钻探工程有限公司录井工程分公司新疆克拉玛依834000 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院陕西西安710000 中国石油集团测井有限公司长庆分公司陕西西安710000

近期,太原组铝土岩气藏已经成为鄂尔多斯盆地陇东地区的勘探热点。为系统探究铝土岩分布及成藏主控因素,基于最新钻井岩心、岩石薄片、三维地震、测井、扫描电镜、模型正演等方法,详细研究了太原组铝土岩分布特征,进而阐述了铝土岩成藏... 详细信息

近期,太原组铝土岩气藏已经成为鄂尔多斯盆地陇东地区的勘探热点。为系统探究铝土岩分布及成藏主控因素,基于最新钻井岩心、岩石薄片、三维地震、测井、扫描电镜、模型正演等方法,详细研究了太原组铝土岩分布特征,进而阐述了铝土岩成藏主控因素。研究结果表明,含铝岩系纵向具有典型的五段式,其中C段是铝土岩的主要储集层段,硬水铝石含量超过80%。含铝岩系纵向岩性组合主要受岩溶古地貌单元控制,铝土岩在岩溶高地、岩溶斜坡及岩溶洼地分别呈点状、带状及片状分布特征,其中岩溶斜坡区铝土岩储层最为发育。铝土岩天然气富集主要受优质储层、断裂、裂缝及构造位置综合控制,其中储层是天然气富集高产的前提,早期断裂表现出建设作用,晚期断裂表现出破坏作用,裂缝能够改善储层物性,构造高部位的低幅度构造或鼻状圈闭更易成藏,岩溶斜坡区是最有利于铝土岩天然气成藏的古地貌单元。

关键词：鄂尔多斯盆地岩溶古地貌含铝岩系分布特征天然气富集

中国炼化产业实现碳达峰与碳中和路径及支撑技术

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石油学报（石油加工） 2024年第1期40卷 1-11页

作者：魏志强曹建军孙丽丽曹湘洪中国石化工程建设有限公司北京100101 中国石化集团经济技术研究院有限公司北京100029 中国石油化工集团有限公司北京100728

分析了国外炼化产业低碳发展现状和趋势,以及中国炼化产业的发展现状、碳排放情况和面临的挑战。预测了中国炼化产业的发展趋势。提出了中国炼化产业实现碳达峰和碳中和(“双碳”)的目标和七大路径,需要开发和推广的主要支撑技术。针对... 详细信息

分析了国外炼化产业低碳发展现状和趋势,以及中国炼化产业的发展现状、碳排放情况和面临的挑战。预测了中国炼化产业的发展趋势。提出了中国炼化产业实现碳达峰和碳中和(“双碳”)的目标和七大路径,需要开发和推广的主要支撑技术。针对未来中国炼化产业承担的时代赋予的历史责任和近中期仍将保持一定的增长态势的国情,提出要坚持从国情和国民经济与社会发展对炼化产业的实际需要出发,积极稳妥、科学有序推进炼化产业实现“双碳”目标。建议要根据中国炼化产业发展阶段制定行业差异化的降碳政策;制定支持政策推进现有炼化企业低碳化技术改造;鼓励炼油与化工行业开发利用农林废弃物和废弃合成材料;支持开展炼化企业能源系统与小型核堆耦合研究,制定耦合的法规、标准,推进示范项目建设;支持炼化行业引进工业燃料电池等先进关键技术,加快提升化石能源转化效率。

关键词：炼化产业碳达峰碳中和 “双碳”目标实施路径支撑技术

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泸州地区深层页岩气水平井套变成因机理探讨

天然气工业 2024年第2期44卷 99-110页

作者：金亦秋赵群牟易升位云生崔永平胡云鹏汪梦诗董腾超中国石油油气和新能源分公司中国石油勘探开发研究院中国石油集团工程材料研究院有限公司山东省地震局

四川盆地南部泸州地区深层页岩气储量丰富,是继长宁、威远等中浅层页岩气之后重要的天然气资源接替领域。但在泸州地区深层页岩气开发过程中水平井套管变形(以下简称套变)频发,对水平井压裂施工产生明显影响,制约了该区深层页岩气的规... 详细信息

四川盆地南部泸州地区深层页岩气储量丰富,是继长宁、威远等中浅层页岩气之后重要的天然气资源接替领域。但在泸州地区深层页岩气开发过程中水平井套管变形(以下简称套变)频发,对水平井压裂施工产生明显影响,制约了该区深层页岩气的规模建产。业内普遍认为套管变形是地层中的断裂发生滑移并对水平井产生剪切和挤压作用引起的,但基于该理论的套变模型与诸多实测数据不相吻合。为了进一步明确套管变形机理,提高套变的防控效果,以泸203井区18口套管变形水平井为对象,基于多臂井径成像测井,逐个对比套变形态、套变层位以及平面断裂发育情况,建立了断裂滑移和层理面滑移2种地质模型,并分析了2种地质模型下的不同套管变形特征。研究结果表明:(1)断裂滑移诱发的套变具有以下规律,即平面上套变仅出现在水平井与断裂带的交会处;套管的变形长度理论上应在10 m以内;套管的变形程度应呈近似对称关系,中部变形强,向两侧逐渐减弱。(2)该区多数套变不在预测的断裂带内,且部分套变段变形长度与形态不符合断裂滑移的特征。(3)层理面滑移可诱发多个相似的套变,在该机制下套管变形长度等于井筒与滑移面相交的距离,且层理面滑移的垂向分布与地层的页理发育程度一致。(4)层理面滑移与断裂滑移具有相似的力学机理,通过三维莫尔圆可以分析钻井和压裂过程中诱发断裂/层理面滑移的关键参数变化。结论认为,除断裂滑移外,层理面滑移是诱发页岩气水平井套管变形的另一重要机理,该研究成果可为深层页岩气规模效益开发的套变防控提供理论指导。

关键词：水平井套变层理面滑移断裂滑移多臂井径测井多级断裂预测变形长度变形程度莫尔应力圆

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金属有机框架材料吸附CO研究进展

精细化工 2024年

作者：马文皓马悦吴明鸥周明宇王治红中国石油西南油气田川西北气矿西南石油大学化学化工学院中国石油工程建设有限公司西南分公司中国石油西南油气田天然气研究院

为有效应对全球气候变暖，减缓温室气体排放，实现中国提出的“双碳”目标，寻找有效的CO2吸附技术具有重大的现实意义。金属有机框架(MOFs)作为一种具有高度可调性和优异孔隙结构的新型吸附材料，在CO2捕集和分离方面展现出卓越的性能... 详细信息

为有效应对全球气候变暖，减缓温室气体排放，实现中国提出的“双碳”目标，寻找有效的CO2吸附技术具有重大的现实意义。金属有机框架(MOFs)作为一种具有高度可调性和优异孔隙结构的新型吸附材料，在CO2捕集和分离方面展现出卓越的性能，具有巨大的应用潜能，其独特、稳定的三维空间结构和高度不饱和的活性吸附位点，特别适用于低温环境中吸附CO2。该文综述了近10年来MOFs在CO2吸附领域应用的研究进展，首先介绍了MOFs吸附材料的常见类型和合成方法，然后详细探讨了影响MOFs材料吸附性能的因素及改性手段，最后提出了优化水热合成法、构建核-壳结构复合MOFs、引入非极性基团有机配体来提高水稳定性能、与多孔固体材料复合进行改性等MOFs在CO2吸附领域的研究方向。

关键词：金属有机框架 CO 捕集技术吸附容量复合改性吸附选择性

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超深特深油气井固井关键技术进展

钻采工艺 2024年第2期47卷 104-112页

作者：靳建洲魏风奇艾正青马勇张华于永金中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油油气和新能源分公司中国石油塔里木油田分公司中国石油西南油气田分公司

深层超深层是油气增储上产重要接替领域,正向9000 m及以上特深层迈进。针对超深特深井上部大尺寸井眼固井面临的大尺寸套管安全下入及大排量施工等技术难题,下部深层井段固井面临的高温、高压、窄安全密度窗口、窄环空间隙等技术难题,... 详细信息

深层超深层是油气增储上产重要接替领域,正向9000 m及以上特深层迈进。针对超深特深井上部大尺寸井眼固井面临的大尺寸套管安全下入及大排量施工等技术难题,下部深层井段固井面临的高温、高压、窄安全密度窗口、窄环空间隙等技术难题,经过持续技术攻关与实践,超深特深井固井技术取得显著进步,尤其在大尺寸大吨位套管安全下入技术、大排量固井施工技术、窄安全密度窗口精细控压固井工艺技术、抗高温固井水泥浆与前置液技术、高温高压固井配套工具、提高固井密封质量配套技术等方面均取得重要进展。该套固井技术在四川、塔里木、准噶尔、渤海湾、柴达木等盆地的超深、特深井固井中进行了应用,在亚洲最深直井PS6井、亚洲最深水平井GL3C井、国内首口“八开八完”HX1井、中国石油近年最高温度井JT1井等应用效果显著。随着油气勘探开发目标日趋复杂,超深特深井固井仍面临诸多新的挑战,需持续加强超深特深井固井基础理论、超高温固井关键材料及工作液体系、高温高压固井工具及配套固井工艺等研究,为超深特深层油气勘探开发提供更强有力的技术支撑。

关键词：超深特深井高温超高温固井液固井工具固井工艺固井技术