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天然气管道站场自动分输系统改造设计方案

油气储运 2024年第6期43卷 675-682页

作者：唐文义屈宝塘张贤中张明明李彬彬王誉钦山东省北干线天然气有限公司山东省西干线天然气有限公司

[目的]随着智能化管道与智慧管网建设的快速发展及无人值守站场运行技术的广泛应用,天然气管道站场自动分输系统的作用愈发重要。[方法]针对某在役天然气管道站场普通分输系统存在人工操作频繁、无法精准控制等问题,从分输系统控制逻辑... 详细信息

[目的]随着智能化管道与智慧管网建设的快速发展及无人值守站场运行技术的广泛应用,天然气管道站场自动分输系统的作用愈发重要。[方法]针对某在役天然气管道站场普通分输系统存在人工操作频繁、无法精准控制等问题,从分输系统控制逻辑、场站控制系统自动化程度、分输支路操作便利性、运行安全性与经济性等多个方面进行了深入分析,提出基于站场原SCADA系统的天然气管道站场自动分输系统改造设计方案,即在原有站控系统ABPLC基础上,进行了自动分输系统控制逻辑开发和SCADA系统组态设计,实现了不均匀系数、剩余平均量、恒压控制、到量停输4种主要自动分输控制方式,同时新增了分输支路无扰切换、PID调节、自动分输启停、低流量保护、低压力保护、超压停输等多项辅助控制功能。[结果]该天然气管道站场经自动分输系统改造后可持续、稳定工作,大幅减少了操作人员现场巡检和操作频次,提高了分输的自动化水平和控制精度。该设计方案对站控PLC处理能力要求不高,可应用于新建管道自动分输系统建设,也可用于已投产管道站场自动分输系统的改造。[结论]该天然气管道站场自动分输系统改造设计方案可以有效降低投资成本与工期,助力站场无人值守及管道公司区域化管理目标的实现。(图4,表1,参19)

关键词：天然气管道站场自动分输无人值守 SCADA系统控制逻辑

高含水气液两相流中水合物成核—生成—堵塞规律研究

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中国造船 2024年第3期65卷 151-163页

作者：孔庆文牟婕季鹏庞振力张剑波王志远中国石油大学(华东)石油工程学院青岛266580 中石化天然气分公司山东实华天然气有限公司青岛266061 中国石油集团海洋工程有限公司天津分公司天津300451 油气钻完井技术国家工程研究中心青岛266580

在海域水合物开采和深水油气钻井过程中,排水管线和井筒中易出现高含水气液两相流。在低温高压的环境中水合物在管线中生成后会出现聚集、沉积等情况,严重时会形成堵塞,威胁生产安全。基于自主搭建的高压流动环路进行试验,探究高含水条... 详细信息

在海域水合物开采和深水油气钻井过程中,排水管线和井筒中易出现高含水气液两相流。在低温高压的环境中水合物在管线中生成后会出现聚集、沉积等情况,严重时会形成堵塞,威胁生产安全。基于自主搭建的高压流动环路进行试验,探究高含水条件下水合物成核、快速生成和堵塞阶段的特征,在不同初始流速和降温速率条件下分析宏观诱导时间、水合物生成量和堵塞时间的变化规律,建立了流动系统完全堵塞时水合物浓度的预测模型。结果表明,当初始流速在0.46~1.12 m/s范围内,宏观诱导时间和水合物堵塞浓度均随初始流速的升高先增大后减小,而随降温速率的增大而减小;水合物堵塞时间与初始流速呈正相关,而与降温速率呈负相关;在水合物成核和生成阶段,由传质主导转换为传热主导的特征流速为0.86±0.14 m/s;建立的水合物浓度预测模型的误差小于±15%。

关键词：水合物高含水体系流动环路试验水合物生成水合物堵塞浓度预测模型

优化遗传算法在天然气管网流量分配过程模拟计算中的应用

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计量学报 2024年第6期45卷 848-856页

作者：刘明亮中国石油化工股份有限公司天然气榆济管道分公司山东济南250000

在天然气管网流动过程中,多根管道连接处气体流动不均匀,流量分配的损失难以精确计算,对下游管道天然气参数带来计算误差。以管网实际数据为基础,构建了流量分配多目标优化模型,采用线性化方法处理控制方程,通过对边界条件的选取,将多... 详细信息

在天然气管网流动过程中,多根管道连接处气体流动不均匀,流量分配的损失难以精确计算,对下游管道天然气参数带来计算误差。以管网实际数据为基础,构建了流量分配多目标优化模型,采用线性化方法处理控制方程,通过对边界条件的选取,将多目标优化模型简化为单目标优化模型,并将控制矩阵改写为可以使用TDMA方法求解的三点格式。使用遗传算法求解流量分配后各参数,通过监测计算误差对计算模型及时修正,对管网后续流量分配过程进行计算。结果表明,该方法可以准确模拟天然气管网流量分配过程,压力、流量的最大相对误差分别为0.15%、0.31%,温度误差为0.16 K,满足能量计量要求。

关键词：能量计量天然气管网流量分配线性化遗传算法

考虑SOC的混合储能功率分配与自适应虚拟惯性控制

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电力系统保护与控制 2024年第5期52卷 83-93页

作者：马文忠王立博王玉生万蓉蓉王昕睿王嘉星中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 中国石油天然气股份有限公司规划总院北京100083

电力电子化的直流配电网存在低惯性问题,不利于系统稳定运行。混合储能设备可向电网提供虚拟惯性,但不同类型的储能之间存在功率协调问题,并且储能的荷电状态(state of charge, SOC)对虚拟惯性的调节也有约束作用。针对上述问题,提出了... 详细信息

电力电子化的直流配电网存在低惯性问题,不利于系统稳定运行。混合储能设备可向电网提供虚拟惯性,但不同类型的储能之间存在功率协调问题,并且储能的荷电状态(state of charge, SOC)对虚拟惯性的调节也有约束作用。针对上述问题,提出了一种自适应时间常数的分频控制策略,时间常数根据混合储能系统(hybridenergy storage system, HESS)的SOC而动态调整以改变功率分配。首先,通过分析储能SOC与虚拟惯性的关系,并考虑储能充放电极限问题,研究兼顾SOC、电压变化率以及电压幅值的自适应虚拟惯性控制策略,提高系统惯性。然后,建立控制系统的小信号模型,分析虚拟惯性系数对系统的影响。最后,基于Matlab/Simulink搭建直流配电网仿真模型,验证了所提控制策略能合理分配HESS功率,提高超级电容器利用率,改善直流电压与功率稳定性。

关键词：直流配电网混合储能功率分配荷电状态虚拟惯性

分布式声波传感垂直地震剖面法智能处理及多波成像方法

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光学学报 2024年第1期44卷 355-366页

作者：陈沅忠胡光岷李彦鹏饶云江安树杰宗晶晶张昊电子科技大学资源与环境学院四川成都611631 中油奥博(成都)科技有限公司四川成都611631 中国石油集团东方物探公司河北涿州072750 上海石油天然气有限公司上海200040

本文研究了分布式声波传感垂直地震剖面(DAS-VSP)法纵波及转换波智能处理与成像方法,讨论了DAS-VSP形态成分分析法数据去噪技术、DAS-VSP多波智能分离方法和流程,以及基于深度学习的DAS-VSP数据规则化方法。创新性地提出了一种基于最小... 详细信息

本文研究了分布式声波传感垂直地震剖面(DAS-VSP)法纵波及转换波智能处理与成像方法,讨论了DAS-VSP形态成分分析法数据去噪技术、DAS-VSP多波智能分离方法和流程,以及基于深度学习的DAS-VSP数据规则化方法。创新性地提出了一种基于最小旅行时的多波VSP成像方法,通过旅行时表控制反射路径附近聚焦成像,比传统地震偏移方法的划弧减少,成像过程中计算覆盖次数,解决了覆盖不均匀成像振幅问题。通过海上斜井DAS-VSP实际数据处理,同时获得DAS-VSP上行纵波和上行转换横波成像剖面,结果显示,DAS-VSP不仅含有反射纵波信息,同时存在较强的转换横波,通过针对性处理后,能够实现DAS-VSP纵波及转换波成像,说明斜井DAS-VSP具备多波成像条件,可获得较高信噪比的纵波及转换波成像数据,多波数据更有利于油气预测和识别,智能处理及多波成像方法为DAS-VSP法用于油气勘探开发提供了新的技术手段。

关键词：垂直地震剖面法分布式声波传感人工智能形态成分分析法波场分离数据规则化多模板快速推进算法转换横波成像

基于MMC的分布式储能系统及其快速SOC均衡控制策略

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 1-11页

作者：马文忠孙伟王玉生张文艳李恒硕朱亚恒中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 中国石油天然气股份有限公司规划总院北京100083

提高基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的分布式储能系统(distributed energy storage systems,DESS)的能量利用率,解决储能子模块(energy sub-module,ESM)荷电状态(state of charge,SOC)均衡问题至关重要。针对现有的SOC均衡控制策略的不足,提出内外分层的快速SOC均衡控制策略。外层针对桥臂间或相间的SOC差异,通过改进MMC模型预测控制(model predictive predictive control,MPC),配合自适应均衡系数,快速调整功率差额。内层引入自适应虚拟电阻法,根据ESM的SOC情况确定主导ESM,自适应调节各单元的虚拟电阻,产生相应的电压梯度,结合MMC排序算法使ESM按照各自SOC进行功率分配,从而实现ESM的SOC快速均衡,提高DESS能量利用率。通过在Matlab/Simulink构建仿真模型,证明了所提控制策略的有效性和可行性。

关键词：模块化多电平换流器分布式储能系统模型预测控制荷电状态虚拟电阻

聚乙烯吡咯烷酮与醚类化合物对水合物生成协同作用

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化学工程 2024年第10期52卷 70-76页

作者：付井琦潘振陈晓峰辽宁石油化工大学石油天然气工程学院辽宁抚顺113001 国家石油天然气管网集团有限公司山东省分公司山东济南250000

基于高压流动环路装置,探究DGBE(二乙二醇丁醚)、PM(丙二醇甲醚)以及EPH(乙二醇苯醚)和动力学抑制剂PVP(聚乙烯吡咯烷酮)对于CO_(2)水合物生成特性的协同抑制作用。通过实验得到流动状态下添加单动力学抑制剂和单醚类协同剂体系的诱导时... 详细信息

基于高压流动环路装置,探究DGBE(二乙二醇丁醚)、PM(丙二醇甲醚)以及EPH(乙二醇苯醚)和动力学抑制剂PVP(聚乙烯吡咯烷酮)对于CO_(2)水合物生成特性的协同抑制作用。通过实验得到流动状态下添加单动力学抑制剂和单醚类协同剂体系的诱导时间,相对抑制性能因子I RP和水合物的初始生成速率,并与动力学抑制剂和协同剂复合体系下的相关参数进行对比。结果表明:3种协同剂对PVP的抑制性能均有促进作用,促进效果最优的为EPH,稍弱的为PM,最弱的为DGBE。抑制剂和协同剂复配、添加剂质量分数的增加均可以降低水合物初始生成速率,同时质量分数的增加对于初始生成速率减缓效果有一定的限度。体系中油相的存在会削弱动力学抑制剂-协同剂体系中的抑制性能。最后提出PVP与醚类化合物的协同抑制机理。

关键词： CO_(2)水合物抑制剂醚类化合物协同

城镇燃气管道工程施工单位的质量管理工作探讨

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石油石化物资采购 2024年第13期 196-198页

作者：陈雷山东实华天然气有限公司

本文旨在解析燃气管道工程施工质量的影响因素,以及探寻提高燃气管道工程施工质量的管理对策,以促进燃气管道工程的健康发展。而现代燃气管道的规划与改造,离不开城市的整体规划与发展,且随着城市化进程的加快,城市对资源的要求也越来... 详细信息

本文旨在解析燃气管道工程施工质量的影响因素,以及探寻提高燃气管道工程施工质量的管理对策,以促进燃气管道工程的健康发展。而现代燃气管道的规划与改造,离不开城市的整体规划与发展,且随着城市化进程的加快,城市对资源的要求也越来越高。面对资源利用日趋紧张、资源浪费严重以及因燃气泄漏引发的安全事故等问题,现代燃气管道的发展已经不仅仅局限于城市范围,更重要的是各级政府部门对其施工质量的关注。因此,确保燃气输送的安全性是保证燃气质量管理工作的首要前提,对于燃气今后的发展也是非常有实际意义的。

关键词：燃气管道工程施工单位质量管理工作探讨

夯管施工设备安装及在管道非开挖穿越中的应用

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石油和化工设备 2024年第6期27卷 197-200页

作者：范亚伟张明山东省北干线天然气有限公司山东250014 山东省西干线天然气有限公司山东250014

夯管施工技术是管道非开挖穿越的一种辅助措施,其作用是在不良地层中夯入套管为定向钻或顶管提供稳定的穿越通道,从而提高穿越成功率。实际运用过程中夯管设备的安装或操作不合理经常会出现套管卡阻、断裂变形,夯进轨迹偏离等问题,导致... 详细信息

夯管施工技术是管道非开挖穿越的一种辅助措施,其作用是在不良地层中夯入套管为定向钻或顶管提供稳定的穿越通道,从而提高穿越成功率。实际运用过程中夯管设备的安装或操作不合理经常会出现套管卡阻、断裂变形,夯进轨迹偏离等问题,导致穿越失败。文章结合实例,对穿越处地质结构进行分析计算,从而确定夯入套管长度,并对选用的套管材质,夯管设备性能、参数进行计算验证,总结出夯管施工设备安装和实施的一般步骤及注意事项,为其在非开挖穿越中的应用提供参考,大大提高了非开挖穿越的成功率。

关键词：不稳定地层夯管结构设计设备安装计算验证监测