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鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气高产井地质主控因素

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天然气工业 2024年第3期44卷 64-71页

作者：熊先钺季亮张正朝闫霞伊伟杨宏涛邢雪杰刘清中石油煤层气有限责任公司中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司

鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气资源丰富,受构造地质条件影响,不同构造分区的煤层气单井产能差异较大。为明确该区块煤层气高产井地质主控因素,基于构造、煤储层特征及煤层气富集控制因素,结合气田生产数据,对煤层气高产井的地质主控... 详细信息

鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气资源丰富,受构造地质条件影响,不同构造分区的煤层气单井产能差异较大。为明确该区块煤层气高产井地质主控因素,基于构造、煤储层特征及煤层气富集控制因素,结合气田生产数据,对煤层气高产井的地质主控因素进行了剖析。研究结果表明:(1)煤层气井产能受“构造条件、水动力条件、煤体结构”三大因素控制,其中构造条件控制煤层气富集成藏,水动力条件影响煤层气保存,煤体结构影响煤储层渗透率;(2)区块内的煤层气高产井主要分布于次级构造发育区,地层水矿化度介于(2~11)×10^(3)mg/L,原生—碎裂煤平均厚度为4.4m,单井日产气量大于1000m^(3);(3)小断层或者微构造改善了煤储层的渗透性,尤其是次级构造高部位产生的裂隙,有利于煤层气解吸渗流,有利于煤层气高产;(4)在构造活动较剧烈的条件下,大断层附近易于形成煤层气逸散通道,不利于煤层气的保存。结论认为,鄂尔多斯盆地东缘韩城区块构造运动不但造就了各种构造形态,而且使煤体结构发生了变化,不同构造形态下的水动力条件也不同,因此构造运动对韩城区块煤层气井高产起到了极为重要的控制作用;该研究成果对韩城区块的煤层气开发调整具有一定的指导意义,对地质条件类似的煤层气区块具有借鉴意义。

关键词：鄂尔多斯盆地韩城区块煤层气高产井构造条件富集规律地质主控因素

欧洲纯氢管网规划及对中国纯氢管网规划建设启示

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油气储运 2024年

作者：赵赏鑫杨明张晓瑞国家管网集团西部管道有限责任公司北京市煤气热力工程设计院有限公司

【目的】美国、欧洲是世界上最早建设纯氢管道也是目前纯氢管道建设比较集中的地区，现有纯氢管道分别达到2 600 km、1 770 km，近年来欧洲更是规划了超过30000 km的纯氢管道网络，积累了很多成功经验，中国在构建新型能源体系过程中可... 详细信息

【目的】美国、欧洲是世界上最早建设纯氢管道也是目前纯氢管道建设比较集中的地区，现有纯氢管道分别达到2 600 km、1 770 km，近年来欧洲更是规划了超过30000 km的纯氢管道网络，积累了很多成功经验，中国在构建新型能源体系过程中可借鉴其先进做法开展中国纯氢管网规划与建设。【方法】通过系统梳理欧洲纯氢管道的路由、技术参数与建设计划，总结其规划特点及先进经验，同时对比分析中国纯氢管道建设与规划现状，讨论形成中国纯氢管道发展建议。【结果】欧洲纯氢管网规划呈现3个特点：①各管道公司通过组成组织结构或联合项目，共同开发地区纯氢管网，管网连通性、灵活性、协调性强；②管道最高设计压力达到10 MPa、最大管径达到1 200 mm、最大设计输量达到200×104t/a，加速向大口径、高压力、大输量方向发展；③纯氢管网规划大量依托原有天然气管网基础设施，超过50%由现有管道改造而来，部分新建管道也计划沿现有管道路由敷设，从而降低管道建设投资，提高管道资产、土地资源利用效率。【结论】借鉴欧洲纯氢管网规划先进经验，对中国纯氢管道规划建设提出3个建议：①在国家层面推进纯氢管网顶层规划，全国一盘棋，避免重复建设，提高资产资源利用效率；②布局开展油气管道改输氢气支持技术研究，形成必要的技术与标准体系；③新建天然气管道在设计阶段就要考虑后期改输氢气的可行性。

关键词：欧洲纯氢管网规划建设天然气管道改输氢

鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气高效开发理论技术体系

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煤炭学报 2024年第1期49卷 528-544页

作者：徐凤银聂志宏孙伟熊先钺徐博瑞张雷时小松刘莹刘世瑞赵增平王渊黄红星林海鲲中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中国石油学会北京100724 中石油煤层气有限责任公司北京100028

针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题,总结大宁—吉县区块近5 a勘探开发取得成果,明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下,建立了地质-... 详细信息

针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题,总结大宁—吉县区块近5 a勘探开发取得成果,明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下,建立了地质-工程一体化背景下的深部煤层气高效开发技术体系:(1)基于储层资源条件、构造保存条件和工程改造条件三大类11项指标,建立深部煤层气地质工程开发甜点评价标准;(2)基于微幅构造刻画、多尺度裂缝预测、三维地质模型构建等技术,形成“地质+工程”全要素定量化、可视化表征的煤储层精细评价技术;(3)按照“地质小尺度、三维地震微尺度、轨迹走靶体、少调快钻”导向思路,形成以钻前轨迹精优设计、精准入靶及靶后微调为核心的三阶段地质工程一体化导向技术;(4)按照实现资源动用和采收率最大化为目标,形成“地应力场、天然裂缝场、人工裂缝场、井型与方位、井网井距”五位一体井网优化设计技术;(5)依据深部煤层气赋存特征、渗流机理和气井生产特征,形成以产量不稳定分析法为主,经验产量递减法、数值模拟法和经验类比等多方法结合的气井产能评价及EUR预测技术;(6)遵循“四位一体”精准选段和“井间交错+段内差异化”设计原则,形成以构建人造气藏为目标的大规模体积压裂技术;(7)根据气井气水变化特征,形成全生命周期不同生产阶段排采优化控制技术;(8)结合当前AI技术进展与深部煤层气开发规律、集输等特征,探索了地质、工程、地面等多专业一体化协同环境下集输和数智化技术。在这一成果指导下,已投产29口水平井生产初期日产量5×10^(4)~16×10^(4) m^(3),平均10.2×10^(4) m^(3),区块日产气量突破300万m^(3),对加快鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气规模上产具有重要指导意义,也为同类资源高效开发建立了参考标准。

关键词：深部煤层气鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块高效开发理论技术体系

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煤储层含气性深度效应与成藏过程耦合关系

煤田地质与勘探 2024年第2期52卷 52-59页

作者：陈世达侯伟汤达祯李翔许浩陶树李松唐淑玲中国地质大学(北京)能源学院北京100083 国家煤层气工程中心煤储层物性实验室北京100083 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中石油煤层气有限责任公司北京100028

埋深是影响煤层气富集程度的综合要素,理解含气性深度效应是认识深浅部煤层气赋存状态与聚集机制的重要基础。基于煤层气勘探现状,在剖析鄂尔多斯盆地东缘煤层气探井资料的基础上,综合常规-非常规油气成藏地质学理论,探讨了煤层含气量... 详细信息

埋深是影响煤层气富集程度的综合要素,理解含气性深度效应是认识深浅部煤层气赋存状态与聚集机制的重要基础。基于煤层气勘探现状,在剖析鄂尔多斯盆地东缘煤层气探井资料的基础上,综合常规-非常规油气成藏地质学理论,探讨了煤层含气量、饱和吸附量、含气饱和度深度效应及其与成藏过程的耦合关系。煤层气成藏是构造沉降阶段生烃供气和回返抬升阶段相态转化、逸散的耦合结果,体现为自封闭成藏和浮力成藏的深度耦合,含气性变化存在饱和吸附量转折和游离气滞留两个关键深度界限,且二者不具备绝对同步性:(1)饱和吸附气量是煤在特定温压条件下的固有属性,不受保存条件的严格限制,其随深度的演化过程是控制相态转换的基础,压力梯度和变质程度补偿效应会引起现今区域饱和吸附量转折深度(带)的明显滞后。(2)游离气的运聚成藏与改造定型受控于地层回返抬升阶段的遮盖条件,涉及埋深-构造-水动力场三元耦合效应及浮力、储盖层毛管力的综合影响,抬升幅度小且改造强度弱时方可具备游离气滞留保存条件,滞留深度以浅地层封闭性降低,游离气普遍散失。鄂尔多斯盆地东缘柳林-延川南一带煤层总含气量随埋深增大近乎线性增高,深部收敛趋势不明显,不同变质程度煤理论饱和吸附量转折深度为1600~2200 m,但煤阶的区域分异致使原位饱和吸附量随埋深持续增大;大宁-吉县区块游离气滞留临界深度约2000 m,2500 m处含气饱和度平均约120%,3000 m处含气饱和度预计可达136%。不同地区煤层气成藏背景和地质条件存在差异,含气性深度效应需具体分析,分析重点应聚焦于甲烷相态转换、地层封闭条件的时空演化对现今气、水分布的综合影响,以实现深部煤层气的分区分带评价和高效开发设计。

关键词：深部煤层气含气性转换深度补偿效应

蛇形微通道内绝热和沸腾流动气液两相压降的实验研究

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制冷学报 2024年第4期45卷 139-149页

作者：王吉刘子琦乔姗姗中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 北京市煤气热力工程设计院有限公司北京100032

蛇形微通道因结构紧凑和换热能力强的特点在高新技术领域中具有较大的研究价值,目前对微细尺度蛇形通道内全流型演变过程中的压降研究分析相对较少。通过实验的方法研究了当量直径为0.65 mm和弯管段曲率半径为1.2、1.8、2.4 mm的蛇形微... 详细信息

蛇形微通道因结构紧凑和换热能力强的特点在高新技术领域中具有较大的研究价值,目前对微细尺度蛇形通道内全流型演变过程中的压降研究分析相对较少。通过实验的方法研究了当量直径为0.65 mm和弯管段曲率半径为1.2、1.8、2.4 mm的蛇形微通道内绝热流动和沸腾流动气液两相压降变化规律。根据实验计算了质量流速为600 kg/(m^(2)·s)时压降的占比情况,分析了质量流速为600、1200、1800、2400 kg/(m^(2)·s)时压降的变化情况,并与文献中压降经验关联式进行对比,发现文献中大部分已有关联式并不适用于蛇形微通道内气液两相流型的预测。

关键词：微通道两相流摩擦压降流动沸腾相变换热

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基于小区燃气工程的施工现场管理优化措施

石油石化物资采购 2024年第8期 184-186页

作者：李亚霖淄博市煤气有限公司

通过讨论城市小区燃气工程施工现场管理的问题和改进措施,首先,指出了传统管理存在的问题,包括劳动力不足、设备维护不善、材料管理不当以及施工方法不够高效等。其次,提出了一系列改进措施,包括强化安全文化、定期安全检查、专职安全... 详细信息

通过讨论城市小区燃气工程施工现场管理的问题和改进措施,首先,指出了传统管理存在的问题,包括劳动力不足、设备维护不善、材料管理不当以及施工方法不够高效等。其次,提出了一系列改进措施,包括强化安全文化、定期安全检查、专职安全管理人员、应急预案制定、质量控制体系建立、技术和设备升级、居民沟通和环境保护等。通过实施这些措施,文章以一个具体的燃气管道升级项目为例进行了详细阐述,通过全面的安全培训、定期安全检查、应急预案制定、质量控制和技术升级等措施,取得了显著的成效,提高了工程的安全性、效率和质量,获得了社区的支持,减少了对环境的影响。总之,本研究强调了在现代城市小区燃气工程施工现场管理中,引入先进的管理方法和科技手段至关重要,这不仅能够提升工程的效率、安全性和环保水平,还有助于推动城市基础设施建设的持续健康发展。

关键词：燃气工程现场施工施工管理

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高压燃气管道压力试验和清通干燥工程实例

上海煤气 2024年第1期 1-4,35页

作者：鲁永群上海煤气第一管线工程有限公司

结合上海闵行发电厂燃气-蒸汽循环联合发电机组示范工程配套天然气供应工程的投产要求和现场情况,论述了高压天然气管道进行压力试验和清通干燥的工艺过程,并详细介绍了各阶段的操作步骤和要点。着重分析了压力试验中配套设备(压力泵、... 详细信息

结合上海闵行发电厂燃气-蒸汽循环联合发电机组示范工程配套天然气供应工程的投产要求和现场情况,论述了高压天然气管道进行压力试验和清通干燥的工艺过程,并详细介绍了各阶段的操作步骤和要点。着重分析了压力试验中配套设备(压力泵、升压水罐)的选用和排气口的设置,以及清通干燥过程中清管跟踪仪的使用。这对今后类似工程有借鉴意义。

关键词：高压燃气管道压力试验清管干燥清管跟踪仪

耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺研究

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 324-334页

作者：葛腾泽王创业刘猛刘丹璐高尔斯吴松袁淑霞樊玉光中石油煤层气有限责任公司北京100028 中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 西安石油大学机械工程学院陕西西安710065

煤炭地下气化注入点可控后退(Controlled Retraction Injection Point,CRIP)工艺能够实现中深层煤炭资源的清洁高效原位开采,将我国富裕的煤炭资源转化为战略或缺的燃气资源。为取代CRIP工艺中氧气和点火液的注入、提高煤层气化反应活性... 详细信息

煤炭地下气化注入点可控后退(Controlled Retraction Injection Point,CRIP)工艺能够实现中深层煤炭资源的清洁高效原位开采,将我国富裕的煤炭资源转化为战略或缺的燃气资源。为取代CRIP工艺中氧气和点火液的注入、提高煤层气化反应活性,基于煤炭地下气化生产工艺和微波加热技术特点,创新提出了耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺设计,将气化剂和微波发生器产生的微波经由连续油管注入到地下煤层并在目标气化区释放。通过理论分析和实验研究,从微波的产生、传输、释放、与煤层作用、以及产业发展模式等方面分析了该工艺设计在工程实践中面临的难题和解决方案。研究结果表明,耦合大功率微波加热的煤炭地下气化CRIP工艺在技术上是可行的;在煤炭地下气化过程中加热煤层所需的热量较大,大功率磁控管可以满足工业生产规模需求;微波能够通过双层连续油管镀铜的内管外壁和外管内壁间的环形空间远距离传输到地下煤层;微波频率越高,微波功率衰减越快,2450 MHz和915 MHz频率微波在双层连续油管中传输500 m时,其功率分别衰减至15.6%和32.1%,中深层煤炭地下气化应选用较低频率来远距离、低损耗输送微波;在双层连续油管前端的外管壁面上按一定规则割开缝隙,形成微波释能器,将微波从管线中泄漏出来辐射煤层;原煤在干燥、热解和燃烧阶段都能够较好地吸收微波能而被加热,在有氧条件下煤样温度升高到587℃时焦炭被点燃,最高温度可达1080℃;风光电−储能−煤炭地下微波气化融合产业模式能够充分利用绿色能源,实现中深层煤炭清洁高效原位开采。研究能够为微波辅助煤炭地下气化提供理论基础和技术支持。

关键词：煤炭地下气化注入点可控后退微波加热注入井系统

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页岩气分离器阀套式排污阀冲蚀特性研究

中国安全科学学报 2024年第5期34卷 52-60页

作者：刘恩斌李茜寇博姜军李党建西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 国家管网集团云南公司云南昆明650214 西南油气田分公司重庆气矿重庆400707 中联煤层气有限责任公司山西吕梁033200

为解决页岩气开采过程中砂粒经过分离器后对排污阀造成严重冲蚀的问题,以长宁页岩气田某井为例,基于FLUENT软件,采用数值模拟的方法模拟在不同速度、砂量、粒径、形状系数和阀门开度情况下砂粒对排污阀冲蚀特性,并评估影响排污阀冲蚀特... 详细信息

为解决页岩气开采过程中砂粒经过分离器后对排污阀造成严重冲蚀的问题,以长宁页岩气田某井为例,基于FLUENT软件,采用数值模拟的方法模拟在不同速度、砂量、粒径、形状系数和阀门开度情况下砂粒对排污阀冲蚀特性,并评估影响排污阀冲蚀特性的主要因素,明确排污阀的冲蚀情况。结果表明:阀瓣与节流孔冲蚀破坏是造成排污阀失效的主要原因;随着阀门开度减小,阀内压差呈指数式增长,在阀瓣和节流孔处流速最大,砂粒形状系数减小,对阀门冲蚀越严重;基于敏感性分析,各因素对阀门冲蚀特性影响程度为:ξ_(l)(速度)=0.73,ξ_(m)(砂粒粒径)=0.71,ξ_(n)(砂量)=0.70,ξ_(q)(形状系数)=0.67。因此,建议通过增大阀门内部流通面积将流体流速控制在7m/s以内,提高除砂器除砂能力,避免粒径较大的砂粒(砂粒粒径>60μm)进入排污阀,将进入排污阀的砂粒粒径控制在60μm内,为现场设备评价优化提供有效手段。

关键词：页岩气分离器阀套式排污阀冲蚀特性数值模拟