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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

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平行磁场对含V型缺陷的管线钢的腐蚀行为影响

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表面技术 2024年第2期53卷 78-87页

作者：王浩千王丹侯政煜梁守才张晓龙谢飞辽宁石油化工大学石油天然气工程学院辽宁抚顺113001 中石油辽河油田油气集输公司辽宁盘锦124010

目的研究平行磁场对含V型腐蚀缺陷的X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为影响。方法利用失重法来计算含V型腐蚀缺陷的X70管线钢在不同平行磁场强度下的腐蚀速率。采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱(XPS)对V型槽槽内外腐蚀... 详细信息

目的研究平行磁场对含V型腐蚀缺陷的X70管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中的腐蚀行为影响。方法利用失重法来计算含V型腐蚀缺陷的X70管线钢在不同平行磁场强度下的腐蚀速率。采用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱(XPS)对V型槽槽内外腐蚀样貌及腐蚀产物进行分析,并分析出各腐蚀产物相对含量。结果发现平行磁场的加入,加速了V型槽槽外的腐蚀,减缓了V型槽槽内的腐蚀。随着磁场强度的增加,平行磁场对V型槽槽外和槽内的促进及抑制作用加强,无磁场时V型槽槽外腐蚀产物为Fe_(2)O_(3),然而随着磁场强度的增加,V型槽槽外腐蚀产物Fe_(2)O_(3)的相对含量增多,单质Fe的相对含量减少。而V型槽槽内的腐蚀产物Fe_(2)O_(3)随着磁场强度的增加逐渐减少,并且在40 mT时腐蚀产物变化为Fe_(3)O_(4),70 mT时腐蚀产物变化为FeO。结论平行磁场的存在加速了V型槽槽外腐蚀,抑制了V型槽槽内腐蚀,并随着磁场强度的增加,磁场对管线钢腐蚀的促进及抑制作用均增强。本文的研究结果对理解管线钢在磁场作用下的腐蚀失效行为有一定的参考价值。

关键词：平行磁场腐蚀 X70钢 V型缺陷库尔勒土壤

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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二氧化碳捕集技术研究和工程示范进展

化工进展 2024年第6期43卷 2901-2914页

作者：刘克峰刘陶然蔡勇胡雪生董卫刚周华群高飞中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京102206

捕集、封存(CCS)/捕集、利用和封存(CCUS)技术是缓解日趋严重气候问题的有效措施,其中CO_(2)捕集是CCS/CCUS技术中的关键环节。经过多年发展,以乙醇胺为代表以及在此基础上发展起来的多氨基胺、位阻胺、离子液体等化学胺吸收碳捕集技术... 详细信息

捕集、封存(CCS)/捕集、利用和封存(CCUS)技术是缓解日趋严重气候问题的有效措施,其中CO_(2)捕集是CCS/CCUS技术中的关键环节。经过多年发展,以乙醇胺为代表以及在此基础上发展起来的多氨基胺、位阻胺、离子液体等化学胺吸收碳捕集技术逐渐成熟,此类技术已开展或正在进行大型试验或工业示范。科研机构已经完成了技术评审(TR)的关键节点验证,积累了丰富的经验。本文结合具体案例简要介绍了包括燃烧前、富氧燃烧、化学链燃烧和燃烧后捕集技术的进展情况,分析了各类技术目前存在的主要问题,并提出了影响CO_(2)捕集技术大范围推广的关键因素。捕集能耗高、设备投资和维护成本高、产生的废弃物量大是影响捕集成本的主要因素。此外,捕集的CO_(2)主要还是用于驱油和埋存,尚不成熟的CO_(2)化工转化技术生产的产品竞争力比较弱。

关键词：二氧化碳捕集放大吸收吸附工程示范

双螺杆挤出工艺对瓷白ABS产品性能影响研究

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现代塑料加工应用 2024年

作者：赵雪悠王君明刘国强胡慧林康宁孔新越中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司研究院中国石油天然气股份有限公司吉林石化(揭阳)分公司中国石油天然气股份有限公司西南化工销售分公司

采用双螺杆挤出机熔融挤出工艺制备瓷白丁二烯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物(ABS)产品,考察了不同螺杆转速/喂料速度(喂料比)、挤出温度和螺杆转速对瓷白ABS产品性能的影响。结果表明:喂料比越小,钛白粉在ABS树脂中分散越好,产品的冲击强度... 详细信息

采用双螺杆挤出机熔融挤出工艺制备瓷白丁二烯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物(ABS)产品,考察了不同螺杆转速/喂料速度(喂料比)、挤出温度和螺杆转速对瓷白ABS产品性能的影响。结果表明:喂料比越小,钛白粉在ABS树脂中分散越好,产品的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和熔体流动速率均得到提升。挤出温度对产品的明暗度(L值)和红绿色度(A值)无影响。挤出温度越高,产品黄蓝色度(B值)越高,产品色度越黄。螺杆转速越高,产品的L值越高,B值越低,产品色度越好。螺杆转速对产品A值无影响。

关键词：瓷白瓷白丁二烯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物树脂挤出工艺应用钛白粉

塔里木盆地麦盖提斜坡西段成藏演化与有利勘探区域:以巴什托普油田为例

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地质科学 2024年第4期59卷 991-1002页

作者：陈秀艳孙崇浩陶小晚李洪辉杜德道王珊闫磊王斌中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院北京100083 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

塔里木盆地麦盖提斜坡寒武系盐上、盐下是目前研究和勘探的热点区域。本文从二维地震资料解释入手,进行断裂详细刻画,对断裂性质及其作用进行分析,结合构造、沉积、埋藏热演化史研究,以巴什托普油田为例,进行成藏演化研究,借以有机地球... 详细信息

塔里木盆地麦盖提斜坡寒武系盐上、盐下是目前研究和勘探的热点区域。本文从二维地震资料解释入手,进行断裂详细刻画,对断裂性质及其作用进行分析,结合构造、沉积、埋藏热演化史研究,以巴什托普油田为例,进行成藏演化研究,借以有机地球化学实验分析数据佐证,探讨油气成藏过程。研究表明,麦盖提斜坡西段加里东期油气运聚主要发生在寒武系盐下,自北向南运移聚集;海西期油气经过巴什托普油田南北两侧的北西向走滑断裂垂直向上运移,然后经过不整合界面和砂岩层向巴什托普背斜运聚,形成古油藏;喜山期油气除了自西向东调整外,还有少量侧向油气充注,形成了现今的巴什托普残余油藏。因此,巴什托普油田南北两侧的走滑断裂带和巴什托普滑脱断裂之下的圈闭是麦盖提斜坡西段寒武系盐上和盐下有利勘探区域和目标。

关键词：盐上盐下断裂作用储层沥青流体包裹体成藏演化勘探区域

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负载型Ru基催化剂催化CO氧化的载体效应

化学工业与工程 2024年

作者：郑晰文金石山曾欣韩蛟胡绍争张磊高志贤中国石油天然气股份有限公司天然气销售湖北分公司辽宁石油化工大学石油化工学院

以CeO2、拟薄水铝石(AlO(OH))、γ-Al2O3和ZrO2为载体，Ru为活性组分，采用沉积沉淀法制备了不同载体的Ru基催化剂。通过XRD、H2-TPR、BET、XPS等方法对所制备的催化材料进行了表征，考察了载体差异对催化CO氧化性能的影响。结果表明，... 详细信息

以CeO2、拟薄水铝石(AlO(OH))、γ-Al2O3和ZrO2为载体，Ru为活性组分，采用沉积沉淀法制备了不同载体的Ru基催化剂。通过XRD、H2-TPR、BET、XPS等方法对所制备的催化材料进行了表征，考察了载体差异对催化CO氧化性能的影响。结果表明，不同载体主要影响Ru物种和载体之间的相互作用，显示出明显的载体效应。其中，Ru/CeO2-BM催化剂中Ru物种的分散性好，且能够产生氧空位，表现出优良的低温催化氧化性能。在反应温度为147 ℃、氧过量系数为5、空速为60000 h-1的条件下，CO转化率达到99.9%，产物中CO浓度降低到10 ppm以下。

关键词： Ru基催化剂载体相互作用 CO催化氧化

碳纤维增强树脂基复合材料界面改性及应用进展

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材料工程 2024年第9期52卷 70-81页

作者：刘柳薪卢晓英吴颖荔栓红吴谨妤袁文静高源中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院北京102206

轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在碳达峰和碳中和的国家战略中展现出重要的研究价值,提高复合材料界面结合强度是重点和难点问题。针对碳纤维表面浸润性差和力学性能转化率低的问题,简述了CFRP界面增强理论和碳纤维表面处理... 详细信息

轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在碳达峰和碳中和的国家战略中展现出重要的研究价值,提高复合材料界面结合强度是重点和难点问题。针对碳纤维表面浸润性差和力学性能转化率低的问题,简述了CFRP界面增强理论和碳纤维表面处理方法,重点阐述了氧化法、化学接枝和涂层法,用物理或化学手段提高复合材料力学性能。此外,从热固性树脂和热塑性树脂两种基体材料的各自性能特点分析了碳纤维与树脂基体适配性的问题,提出了不同的解决方案。最后,介绍了CFRP在航空、风电叶片和新能源汽车领域的研究进展,提出了飞机轻量化、风机大型化和电车普及背景下材料研究的发展建议,如优化针对高强或高模等具有不同表面形态碳纤维的特定表面改性技术,开发针对不同树脂的改性方法,研发不同类别及应用场景下的碳纤维上浆剂,加强复合材料界面增强理论和界面表征技术研究,制定碳纤维复合材料标准化体系。

关键词：碳纤维复合材料界面改性热固性树脂热塑性树脂

复杂压力系统薄互层致密油藏水平井钻井关键技术

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钻井液与完井液 2024年第1期41卷 45-52页

作者：吴晓红李云峰周岩阚艳娜李然罗成中国石油天然气股份有限公司冀东油田分公司河北唐山063004

南堡凹陷高柳区块沙三3段V油组属于典型的砂泥薄互层致密油藏,因多年压裂注水开发导致地层压力系统复杂、人工缝网分布密集,水平井钻井过程中井漏、油水侵与井壁垮塌复杂情况同时存在、矛盾突出。结合高柳区块地层特征阐述了水平井安全... 详细信息

南堡凹陷高柳区块沙三3段V油组属于典型的砂泥薄互层致密油藏,因多年压裂注水开发导致地层压力系统复杂、人工缝网分布密集,水平井钻井过程中井漏、油水侵与井壁垮塌复杂情况同时存在、矛盾突出。结合高柳区块地层特征阐述了水平井安全钻井技术难点,明确了钻井液漏失、井壁垮塌原因,优选纳微米级乳化防塌剂、石墨微球与微米级柔性封堵剂、超细钙构建了封堵承压井壁稳定油基钻井液体系,该体系有效降低滤液对泥岩地层的侵入,对泥岩强度保持能力提高5倍以上,使中高渗砂岩封堵承压能力达到18 MPa;针对油基钻井液漏失问题提出了油基桥接堵漏技术与油基固化堵漏技术。现场试验解决了高柳区块复杂压力系统致密油藏水平井安全钻井难题,十余口应用井无井壁垮塌情况发生,漏失井堵漏后漏失层承压能力提高5.4 MPa,满足后续钻井施工要求。

关键词：致密油藏复杂压力系统水平井坍塌井漏油水侵