摘要：为了解决深水钻井大排量条件下喷射马达关键部件易产生冲蚀磨损而引起刺漏、断裂风险的问题，重点针对防掉结构和TC径向轴承等关键部件的冲蚀失效问题进行系统研究，提出了类双曲线形防掉结构和无沟槽均匀导流式TC结构的优化方案。耦合Realizable湍流模型和DPM离散相模型，建立了防掉结构和TC结构的冲蚀磨损仿真模型，对比研究了入口流量为36～95 L/s条件下结构优化前后的内部流体流速、冲蚀速率和冲蚀区域分布规律，明确了防掉杆出现表面大范围冲蚀剥落、TC动套出现刺漏以及轴头出现凹坑状冲蚀的失效原因，同时对匹配优化结构的喷射马达在水深2 000 m以深YL10-6-4和YL5-1-1这2口井进行了应用测试。应用结果表明：类双曲线形流道结构降低了流体在转向时的湍流程度，且冲蚀区域从原防掉台阶面转变为出口附近壁面区域，流速峰值比原结构最高下降57%；无沟槽均匀导流式TC结构的速度峰值下降约77%，冲蚀区域也由原来的区域分布变为点状分布；喷射马达海试累计运行34. 34 h，防掉杆无大范围表面冲蚀、TC结构无刺漏且轴头处未出现冲蚀坑，测试结果论证了优化结构的可靠性。研究成果可为喷射马达防冲蚀性能提升和海试应用研究提供参考。

摘要：近年来，人工智能技术在有杆采油系统的智能化管理中展现出巨大潜力。为此，聚焦于人工智能在抽油机井故障诊断、检泵周期及产量预测三大核心场景的应用进展，对当前主流方法进行了系统性归纳与分类。在故障诊断方面，围绕示功图分析、电气参数监测以及多模态融合3类方法展开，并使用UniRepLKNet-BiGRU-GAM （通用感知大核卷积网络-双向门控循环单元-全局注意力机制） 的多模态模型对新疆油田某区块油井的采油系统进行故障诊断，可实现96. 35%的故障识别准确率；检泵周期预测方面，归纳了基于设备状态与生产数据的检泵周期预测方法，使用BiLSTM（双向长短期记忆网络） 对某区块1 000口井进行检泵周期预测，模型平均准确率达85. 60%，有效支撑预防性维护策略的制定；在产量预测领域，综述了数据驱动模型与物理约束预测方法，采用TCN-BiLSTM （时域卷积网络-双向长短期记忆网络） 融合架构，结合油田生产参数的局部时间特征与长期波动趋势，对某井100 d产油量进行预测，预测精度R2为0. 99。随着各大油田加速推进数字化转型，未来，有杆采油系统生产动态预测模型研究将聚焦于大数据处理技术升级、神经网络结构优化、差异化模型构建等方向，进一步提升模型泛化能力与工程适用性，可为油气行业高质量、智能化发展提供坚实技术支撑。

摘要：【目的】在“双碳”战略与能源结构转型的背景下，氢能作为清洁低碳的二次能源，是实现交通、工业等领域深度脱碳的关键载体。但当前氢能产业存在用氢成本高、基础设施不足、技术成熟度低等问题，尤其是储运环节成为制约其规模化应用的核心障碍，亟需破解氢能供需错位难题，全面推动传统能源基础设施转型与构建新型能源体系。【方法】调研了国内外氢能产业的战略布局与发展现状，深入分析了中国氢能发展的国家战略与地区政策，梳理了氢能产业布局以及未来趋势，剖析了氢能产业发展的“痛点”，指出了氢能管输系统的关键技术难点及突破点，并结合中国氢能管输发展形势提出了相关建议。【结果】中国氢能产业市场需求持续增长，但较高的用氢成本制约了产业规模化发展；管道输送是实现大规模、低成本氢能输送的最优选择。当前中国氢能管输仍处于起步阶段，尚未形成跨区域输送网络，且面临输送工艺适配性不足、管材氢脆风险突出、安全运维难度大及标准体系不完善等多重技术挑战，制约了产业协同发展效率，应根据中国基本国情制订氢能管输系统短期、中期以及长期的技术发展路线。【结论】推动氢能产业高质量发展需以管输体系重构为重点，应建立健全氢能项目监管与标准体系，明确绿氢认证及管输安全规范，加快核心技术攻关。短期开展中低压氢能管道输送示范，中期构建全国氢能管网架构，远期形成多能协同的泛氢能源网络，并通过产业链协同与基础设施融合，系统降低氢能储运成本，实现从示范应用到商业化的跨越，构建低碳、高效、安全的能源体系，助力“双碳”战略目标的早日实现。

摘要：【目的】长输油气管道在制管、施工及运维的全生命周期中受多场耦合载荷作用，易在局部区域产生应力集中，进而对结构完整性构成潜在威胁。然而，现有监测技术普遍存在全生命周期覆盖不完整、系统组件协同性不足以及工程适配性差等问题，难以实现对管道应变状态的连续、高效监测。因此，亟需研发一套能够贯穿管道全生命周期、具备高可靠性与良好工程适用性的应变监测系统，以实现对管道应变行为的全过程可视化感知与智能化管理，提升管道运行的安全性与可维护性。【方法】设计并构建了一套由柔性超薄应变传感器、数据采集装置、数据处理平台及可视化终端组成的集成化应变监测系统：采用柔性FPC 基板，研制了可同步采集轴向、环向应变与温度变化的柔性超薄传感器，其具备“预埋-外贴”双模式布设能力；开发了集成射频识别模块、多级电磁防护及“本地缓存+远程传输”双模传输的数据采集装置，确保传感器与采集装置的高效协同；基于云服务架构搭建了支持数据远程入库、存储、实时分析的处理平台，并在终端模块实现了数据可视化展示、自动生成监测报告及远程协同管理。【结果】该系统在中缅天然气管道动火换管现场应用，布设两个监测截面、8 个测点，采用5 Hz 高频采集，并以光纤光栅传感器作为参考进行对比验证。现场应用结果表明：①系统部署便捷，全程数据连续无缺失，验证了其在强施工扰动下的稳定性与可靠性；②柔性超薄传感器测量精度高，与光纤传感器监测结果对比，其轴向应变变化量相对误差小于3.0％；③系统成功捕捉到切割阶段应力释放、焊接升温阶段热膨胀效应及降温阶段残余应变等全过程动态响应。【结论】该应变监测系统实现了传感器、采集装置、处理平台及终端的高效协同，突破了现有技术在全生命周期覆盖与工程适配性方面的局限，为长输管道结构安全评估提供了可靠的数据支撑与技术手段。未来研究将深化多源数据融合与数字孪生技术在管道应变监测中的集成应用，以推动管道安全管理向智能化方向演进。

摘要：【目的】在“双碳”背景下，传统供能模式下油气田高耗能高排放问题亟待解决，而在油气田场景中绿色能源对传统能源替代与应用方面的研究成果尚缺乏系统性梳理与分析。为厘清绿色能源在油气田中的应用情况，制定绿色能源与油气田生产需求精准对接的供能方案。【方法】采用文献梳理、案例分析及技术适配性评估相结合的方法，系统检索国内外有关绿色能源在油气田应用领域的研究成果，结合行业报告与实际案例，重点分析太阳能、地热能、余热、风能、波浪能等在油气田中的应用现状与不足。【结果】所列绿色能源在油气田中的应用均具备可行性，且多数技术已落地，但仍具有优化与升级潜力。光伏技术趋于成熟，但部分场景中仍受限于地域与系统集成成本；地热能利用油田产出水与废弃井资源，通过水源热泵供暖与中低温发电可显著降低碳排放；余热回收以热泵技术为主，普适性强但技术路线单一；风能利用以发电为主，兼有风力发热的试验性研究，技术路线较为单一；波浪能在海上油气田中展现出巨大应用潜力，但仍处于初级试验阶段；氢能、生物质能试验与案例较少，但同样具有应用潜力。【结论】光伏发电、地热水源热泵技术及余热回收技术最为成熟，应作为绿色供能的首推方向。此外，需结合不同地区油气田环境资源、产能及产品特点合理选择绿色能源应用方案。研究结果为油气企业明确了绿色能源替代的优先级，指出技术突破的重点方向。未来油气田绿色能源研究应聚焦长期实地跟踪，构建全生命周期数据库，精准评估技术与环境效益；发展多能互补系统与废弃资源高效利用，优化能源匹配，实现降本增效。

摘要：【目的】甲醇及甲醇汽油在管道输送过程中易引发金属材料的腐蚀与应力腐蚀开裂问题，严重威胁能源输送系统的安全性与完整性。探究甲醇及甲醇汽油掺混输送体系的腐蚀行为，有利于促进“醇-氢”能源基础设施的安全、高效发展。【方法】通过调研国内外甲醇及甲醇汽油对金属腐蚀的研究进展，总结了甲醇的腐蚀机理，全面梳理了甲醇及甲醇汽油掺混对不同金属的腐蚀规律，并对未来甲醇及甲醇汽油掺混体系腐蚀研究的重点方向提出了可行性建议。【结果】甲醇管道的腐蚀环境更为复杂，需要综合考量多种杂质、应力等因素的协同作用。甲醇腐蚀主要表现为电化学腐蚀与应力腐蚀开裂，甲醇解离产生的甲氧基阴离子（CH3O −）与金属反应形成甲醇层钝化物，且钝化物在高电位诱导下易溶解而发生电化学腐蚀；应力能够加速金属在甲醇环境中的晶间腐蚀、穿晶/沿晶裂纹扩展，并诱发应力腐蚀开裂。甲醇中掺入的氯化物、硫化物将促进腐蚀过程，而加入体积分数为0.5％的水时，金属在甲醇溶液中可以形成稳定的钝化膜进而抑制腐蚀。掺混比例的增大将会促进甲醇汽油对金属的腐蚀行为，且与钢、铝、铸铁等金属相比，紫铜、黄铜在甲醇汽油中具有更高的腐蚀敏感性。【结论】基于复杂输送环境中的甲醇及甲醇汽油腐蚀行为机理、腐蚀规律尚不明晰等问题，提出以下建议：①进一步研究杂质-材质-应力的关联作用下，甲醇及甲醇汽油对金属的腐蚀行为与内在腐蚀机理；②考虑甲醇及甲醇汽油未来大规模储运的需求，应结合甲醇管道实际的输送环境、材料失效状况，开展管材在甲醇临界失效边界的检验与腐蚀风险评价体系研究。

摘要：【目的】在全球能源转型及“双碳”目标下，氢能作为清洁能源载体应用前景广阔，但纯氢及掺氢天然气管输系统的氢气泄漏存在高燃爆风险，亟需对消氢防爆抑爆技术进行全面探究以保障输送安全。【方法】通过文献调研及综述分析的方法，系统归纳了消氢技术、被动与主动防护技术、抑爆技术的科学原理，评估了各类技术的消氢抑爆效能、适用场景及局限性，重点剖析了多介质协同消氢抑爆的创新模式，并梳理了国内外最新研究成果与工程案例。【结果】在消氢技术方面，开放空间中通风方式的效果受限，惰化法虽抑爆效果好但规模化成本与安全风险并存，催化消氢效率高却面临催化剂抗毒化能力不足的挑战，而多级协同消氢体系（如通风+惰化+催化）可显著提升安全性与消氢效率。在阻爆及泄压技术方面，主动式阻爆响应快但设备可靠性要求高，被动式阻爆需针对氢气特性优化结构，泄压技术受泄放口尺寸、气体浓度影响显著，需防范二次燃爆。单一抑爆技术均存在局限性，惰性气体抑爆需高浓度支撑、液相抑爆存在设备腐蚀风险、粉体抑爆在纯氢环境中效果有限、多孔材料抑爆面临材料选型及适应性等挑战，而协同抑爆技术通过多种抑爆剂的协同作用，可显著提升抑爆效果。【结论】当前消氢防爆抑爆技术仍面临成本高、材料适应性不足及复杂工况稳定性差等挑战，未来需发展“高效消氢+多介质抑爆”的协同模式，研发低成本耐毒化催化剂、智能调控系统及吸氢靶向材料，优化抑爆介质配方，建立场景化安全标准，为氢能管输系统的安全运行提供技术参考。

摘要：【目的】为应对中国天然气调峰需求快速增长与地下储气库有效工作气量不足的矛盾，在梳理中国枯竭油气藏型储气库发展现状的基础上，系统分析制约其服役效率的关键因素，揭示复杂地质条件与高频注采工况的耦合作用机理，为构建可推广的枯竭油气藏型储气库扩容达产技术体系提供理论依据。【方法】依托中国典型储气库建库与运行资料，结合室内实验与工程实践，提出以“井网优化-注采调控-边水外推-排液扩容”为核心的扩容达产体系，分析4 个技术单元间的耦合关系，形成从地质认识、井网设计到注采运行与库容再动用的技术路径。【结果】中国枯竭油气藏型储气库普遍受构造破碎、深埋高压、储层强非均质性及边底水发育等复杂地质条件，以及交变应力损伤、近井结盐与次生水锁、气水过渡带扩展等多周期注采动态效应的双重制约，导致有效库容动用率显著低于设计水平，单一工程措施难以取得持续扩容效果。通过完善注采井网与差异化注采方案，可扩大控储范围、减缓应力与结盐损伤；结合边底水外推与排液扩容措施，可在控制水侵风险的同时释放被水体与液态烃占据的孔隙空间，改善气相渗流条件，提高库容动用效率与调峰能力。【结论】构建“井网-注采-水驱-排液”耦合调控体系，是破解复杂地质条件下枯竭油气藏型储气库扩容达产的有效途径。但现阶段微纳孔隙气水运移规律及排液扩容临界条件仍缺乏定量约束，未来可围绕智能优化算法与多场耦合模型，形成全生命周期动态调控技术，推动储气库扩容达产由经验驱动向模型制导转变，为中国储气库安全高效运行提供理论支撑与技术指引。

摘要：【目的】为解决碳捕集、利用与封存（Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS）工程中短距离CO2输送问题，利用管道管输气态CO2是一种经济的解决方案。但CO2管道在严重的内腐蚀与外部应力环境中易发生应力腐蚀开裂（Stress Corrosion Cracking, SCC），使得气态CO2输送管道的服役可靠性问题日益受到关注。【方法】对不同相态CO2管道SCC 的研究现状进行全面梳理，并聚焦气态CO2输送的特殊环境，探讨了其腐蚀行为、裂纹萌生及扩展机理；在此基础上，重点阐述了气态CO2环境中阳极溶解-薄膜破裂机制与氢致开裂的协同作用过程，进而系统分析了材料、环境以及应力状态对管线钢SCC 敏感性的多因素耦合影响机制，并总结了现有研究的不足之处。【结果】气态CO2压力较低，水相以微滴形式局部凝结于管壁，形成不连续、多孔的FeCO3 腐蚀产物膜，难以提供有效保护；在微观组织中，细针状铁素体因高位错密度有利于钝化膜形核；非金属夹杂物通过引入界面应力集中、充当氢陷阱及引发微电偶腐蚀，显著促进裂纹形核；气态CO2中的杂质气体通过改变水相析出行为、参与阴极反应、破坏产物膜稳定性等方式，显著提高SCC 敏感性；水分是诱导管道局部腐蚀与内壁顶部腐蚀的关键因素，其冷凝行为受温度与压力影响。【结论】当前对气态CO2管道的SCC 机理研究仍较少，要实现CO2输送管道的安全平稳运行，今后的研究中应重点关注的问题包括：明确流速、剪切力及相变对气态CO2环境中局部腐蚀坑形成与扩展的影响；含微量水的气态CO2环境耦合外加应力原位腐蚀电化学数据的监测与分析；加快建立在役油气管道改输气态CO2的管道SCC 评价体系。

摘要：【目的】在全球能源转型与“双碳”目标加速推进的背景下，氢能作为清洁高效的能源载体，其规模化储运成为产业发展的关键瓶颈。将现有天然气管道改造为输氢管道，是降低氢能基础设施建设成本、缩短建设周期的重要路径之一。【方法】以德国Gascade 公司“Flow-making Hydrogen Happen”天然气管道改输氢项目（简称Flow 项目）为研究对象，系统梳理其工程概况、关键技术突破及标准应用经验，重点剖析管材适应性评估、压缩机与驱动系统改造、焊接接头性能验证、阀门密封优化及计量系统升级等关键技术环节的解决方案。通过对比中国与德国的X70 管道系统在材料、设备、焊接、密封及计量等方面的差异，深入揭示两国在输氢管道标准体系完善度、改造流程判据、材料适配评估逻辑及压力分级管控方式等维度上的核心区别。【结果】研究发现，德国凭借系统的材料性能验证、科学的分级改造策略及覆盖全流程的成熟标准体系，实现了大口径高压天然气管道的安全高效改输氢，其技术经验与标准应用模式具有重要的借鉴价值。中国天然气管道里程庞大，具备改输氢的资源基础，但目前在长输氢管道标准体系建设、高钢级管材氢兼容性评估、关键设备改造技术规范等方面仍处于起步阶段。【结论】在此基础上，结合中国氢能产业发展国情与“西氢东送”的国家战略布局，从材料研发、改造策略、设备升级、标准建设、国际合作等方面提出针对性的氢能发展策略，以期为中国天然气管道改输氢工程实践提供技术参考，推动中国氢能储运基础设施网络的构建，助力氢能产业高质量发展。