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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

基于5-氨基水杨酸的碳量子点用于测定高锰酸根

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分析试验室 2024年第3期43卷 425-432页

作者：朱建涛温翯韩伟车春霞张峰刘超伟中国石油天然气股份有限公司兰州化工研究中心兰州730060

采用简单的水热法制备了以5-氨基水杨酸为前驱体的氮掺杂碳量子点(N-CQDs)。合成的NCQDs呈球形,平均粒径3.45 nm,表面含有丰富的功能基团。在紫外灯照射下,N-CQDs发出绿色荧光,荧光量子产率为10.4%,最大激发和发射波长分别为340 nm和502... 详细信息

采用简单的水热法制备了以5-氨基水杨酸为前驱体的氮掺杂碳量子点(N-CQDs)。合成的NCQDs呈球形,平均粒径3.45 nm,表面含有丰富的功能基团。在紫外灯照射下,N-CQDs发出绿色荧光,荧光量子产率为10.4%,最大激发和发射波长分别为340 nm和502 nm。加入MnO_(4)^(-)后,N-CQDs的荧光强度呈浓度依赖性猝灭,基于此,构建了灵敏的“开-关”型纳米探针。通过考察紫外-可见吸收光谱、荧光寿命和Stern-Volmer常数,MnO_(4)^(-)猝灭N-CQDs荧光归因于内滤效应和静态猝灭。在优化条件下,N-CQDs检测MnO_(4)^(-)的线性范围为0~14μmol/L,检出限(LOD)为0.14μmol/L。N-CQDs对水中常见的其他阳离子和阴离子表现出优良的选择性和抗干扰能力。该方法已成功应用于湖水中MnO_(4)^(-)的测定。

关键词：氮掺杂碳量子点高锰酸根纳米探针

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基于SAC的炼厂原油储运调度方法

化工进展 2024年第3期43卷 1167-1177页

作者：马楠李洪奇刘华林杨磊中国石油大学(北京)信息科学与工程学院北京102249 中国石油天然气股份有限公司规划总院北京100083 中国石油天然气股份有限公司油气业务链优化重点实验室北京100083

目前对于炼厂原油储运调度决策的研究大多采用基于数学规划的静态调度方案,求解时间较长并且无法针对环境的变化进行实时高效的储运调度优化。为此,本文结合深度强化学习算法建立了考虑炼厂生产约束的原油资源储运动态实时调度决策算法... 详细信息

目前对于炼厂原油储运调度决策的研究大多采用基于数学规划的静态调度方案,求解时间较长并且无法针对环境的变化进行实时高效的储运调度优化。为此,本文结合深度强化学习算法建立了考虑炼厂生产约束的原油资源储运动态实时调度决策算法。该算法首先将炼厂原油资源调度问题转换为马尔可夫决策过程,其次提出了一种基于软演员-评论家(soft actor-critic,SAC)的深度强化学习算法来同时确定调度过程中的传输目标等离散决策以及传输速度等连续决策。结果表明,算法学习到的策略可行性较好,与基线算法相比,油轮在港时间、调度方案事件数量、加工计划执行率等重要指标方面均得到了较好的效果,在求解时间方面大幅提升至毫秒级,并有效控制随机事件对整体决策的影响范围。该算法可为沿海炼厂原油储运调度快速决策提供新的思路。

关键词：炼厂原油储运资源调度深度强化学习软演员-评论家

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中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司

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... 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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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

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

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塔里木盆地阿瓦提凹陷周缘海相砂岩储层特征及地质意义——以上奥陶统—下志留统柯坪塔格组为例

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天然气地球科学 2024年

作者：张荣虎余朝丰杨钊熊冉智凤琴中国石油天然气股份有限公司杭州地质研究院中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院塔里木分院

塔里木盆地西部阿瓦提凹陷周缘海相烃源岩油气资源潜力巨大，海相砂岩储层的发育程度是制约阿瓦提凹陷西缘柯坪逆冲推覆带油气勘探的关键因素。以上奥陶统—下志留统柯坪塔格组砂岩为例，综合露头、钻井、地震和实验分析资料，采用多因... 详细信息

塔里木盆地西部阿瓦提凹陷周缘海相烃源岩油气资源潜力巨大，海相砂岩储层的发育程度是制约阿瓦提凹陷西缘柯坪逆冲推覆带油气勘探的关键因素。以上奥陶统—下志留统柯坪塔格组砂岩为例，综合露头、钻井、地震和实验分析资料，采用多因素叠合分析方法，明确了海相环境的规模砂体沉积体系、储层特征及其勘探意义。研究表明：阿瓦提凹陷西缘柯坪塔格组早期以建设性的潮控三角洲沉积体系为主，晚期以滨岸沉积为主，发育有规模厚度的致密砂岩储层；柯坪塔格组砂岩以岩屑砂岩为主，岩屑石英砂岩次之，具有成分成熟度低、结构成熟度高的特征，发育粒间孔及构造缝，孔隙度一般6%～10%，以IV类储层为主，III类储层次之，少量II类储层；主要受控于沉积微相和构造挤压作用，逆冲推覆带前展带及阿瓦提凹陷西缘斜坡区三角洲及前滨砂岩规模储层相对发育；阿瓦提凹陷西北缘斜坡上发育断块和砂岩上倾尖灭性油气藏，有利区带面积达4 320 km2，预测天然气资源量为7 076×108m3，石油资源量为7 817×104t。柯坪逆冲推覆前沿的深层-超深层弱构造挤压区是构造-岩性油气藏勘探的战略有利领域。

关键词：储层柯坪塔格组勘探意义阿瓦提凹陷塔里木盆地

基于直流电压动态修正的柔性多状态开关自适应下垂控制

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高电压技术 2024年第6期50卷 2673-2681页

作者：马文忠刘晓丽王玉生孟繁丞刘星宇李佳慧中国石油大学(华东)新能源学院青岛266580 中国石油天然气股份有限公司规划总院北京100083

为了满足配电网的多种互联需求,柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)已衍生出多种互联应用的技术形态,多端FMSS与双端FMSS相比更具经济性和可靠性,已成为研究热点。传统下垂控制通过改变直流侧电压实现不平衡功率的消纳,... 详细信息

为了满足配电网的多种互联需求,柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)已衍生出多种互联应用的技术形态,多端FMSS与双端FMSS相比更具经济性和可靠性,已成为研究热点。传统下垂控制通过改变直流侧电压实现不平衡功率的消纳,但直流侧电压的偏离会影响系统安全可靠运行。针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的多端FMSS系统,提出了一种改进型下垂控制策略,根据换流器消纳的有功功率实时动态改变直流电压的参考值和下垂增益,实现了直流电压的无偏差运行,既能避免换流站过载,又能解决不平衡功率消纳引起的电压偏离问题,提高了系统的稳定性。另外,由于MMC自身结构特性和PI参数整定困难,将传统的电流内环改为模型预测控制,并采用典型的二阶Runge-Kutta法对状态方程进行离散化,提高了控制精度。最后基于MATLAB/Simulink仿真软件搭建了四端FMSS系统模型,验证了所提控制策略的可行性与有效性。

关键词：柔性多状态开关(FMSS) 模块化多电平换流器(MMC) 直流电压动态修正自适应下垂控制改进型下垂控制协同优化控制

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