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超临界CO2微通道换热器研究进展

超临界CO2微通道换热器研究进展

摘要：在“3060双碳目标”背景下,能源高效输运与合理利用是实现碳中和的重要路径之一,而换热器在能量输运与转换中的作用至关重要。相较于传统换热器,微通道换热器在维持同等换热能力的同时,大幅减小了体积,极大提高了传热效率,在很多重要领域均有应用。超临界CO2 (S-CO2)发电系统、跨临界热泵和制冷系统等因环境友好和效率高等优势,在“双碳目标”背景下具有重要的应用前景。S-CO2物性剧烈变化以及系统对高温高压的要求,对换热器设计、耐高温高压、高紧凑和高效率都提出巨大挑战,成为科学界和工业界研究的热点话题,且近几十年相关研究也取得了重要进展。为了全面回顾微通道换热器在S-CO2系统中的研究进展,本文从S-CO2的传热流动特性出发,分析了管内S-CO2换热的影响因素与现有微通道换热器对S-CO2系统的适用性。重点论述了印刷电路板式换热器(PCHE)不同结构形式及设计优化方法,最后讨论了PCHE的优化对整个S-CO2系统的性能提升的影响。本文对S-CO2微通道换热器进行了全面的论述,可为以CO2或其它超临界工质为媒介的能源动力系统换热器的选型、设计和优化提供重要参考。
石化 2024年02月29日
高含硫气井钻完井技术新进展与发展展望

高含硫气井钻完井技术新进展与发展展望

摘要：我国高含硫天然气资源丰富，但普遍具有高温高压和高含腐蚀性气体的特点，在开采过程中容易发生气侵、井涌、管材腐蚀等安全隐患，其安全高效钻完井对保障我国高含硫天然气稳产、增产目标具有重要意义。为此，开展了高含硫天然气气井钻井过程的流体相态特征及井筒压力分析，从井筒压力控制的角度，总结分析了近年来国内外高含硫气井在钻井工艺、钻井液技术以及井筒完整性等方面取得的关键技术突破和新进展，并展望了万米特深井钻完井技术的发展趋势。研究结果表明：①气体溶解度对井筒流动压力影响较大，高含硫气井钻井过程中必须考虑酸性气体溶解特性对井筒多相流动的影响；②精细控压钻井及控压固井技术能精确控制井筒压力在安全密度窗口内，防止钻井过程酸性气体侵入井筒，实现了固井过程压稳不漏；③适用于H2S 地层的钻井液技术不但可以稳定井壁、保护储层，还能提高钻井速度；④从井下管柱结构优化设计开始，研究完整性风险定量评价方法和低成本防腐技术，可以实现全生命周期井筒完整性，降低高含硫气井钻完井安全生产风险。结论认为，高含硫气井钻完井技术新进展的系统梳理不仅对推动高含硫天然气藏的安全高效开发具有重要的现实意义，同时也为高含硫气藏深井超深井安全高效钻完井技术发展提供了研究思路和攻关方向。
石化 2024年05月20日
高强度柔性钻杆研制及试验

高强度柔性钻杆研制及试验

摘要： 随着超短半径钻井水平距离逐步延伸，对其中重要工具柔性钻杆的力学与密封性能不断提出更高的强度要求。针对现阶段柔性钻杆结构强度要求高、寿命短、密封难的问题，研制了一种高强度柔性钻杆，采用球铰结构连接钻杆短节， 使节与节既可以弯曲一定角度，又可以传递扭矩和钻压。利用有限元软件建立了该柔性钻杆单节三维有限元模型，采用应力分类法对柔性钻杆结构强度进行校核。开展了三节柔性钻杆的抗拉、抗压、抗扭结构强度以及承载后的密封性能的室内试验。试验结果表明： 所研制的高强度柔性钻杆单独受载时，在承受31ｋＮ·ｍ 极限扭矩，1120ｋＮ拉伸载荷，270ｋＮ压缩载荷时仍能满足强度要求。所得结论可为油田高强度柔性钻杆的研制提供理论依据。
石化 2024年11月08日
页岩油勘探开发关键技术综述

页岩油勘探开发关键技术综述

摘要：我国页岩油勘探开发还处于起步阶段，勘探风险高、钻井压裂工艺不成熟，导致整体开发成本过高。本文从页岩油储层甜点识别、水平井钻井和水平井压裂3个方面对国外页岩油勘探开发关键技术及研究现状进行介绍，并对未来发展方向进行简要分析。综合使用各种测试资料反演储层基本信息将是对页岩油储层甜点识别的一个挑战，创新性的统计学方法可以提高对现有数据的利用率从而起到降低勘探成本的作用；智能化井下工具、高效破岩工具以及具有抑制页岩分散膨胀的钻井液体系等将是长水平段高效钻井的保证；对储层的重复压裂可以提高页岩油的动用程度，少水甚至无水的压裂工艺将是未来页岩储层压裂工艺的发展方向。另外，在提高勘探开发技术的同时，以地质评价为中心的地质工程一体化开发策略将是我国页岩油早日实现大规模高效开发的必经之路。
石化 2025年05月13日
钢铁在石化行业中的新机遇和新挑战

钢铁在石化行业中的新机遇和新挑战

摘要：石化行业作为重要的能源和原料来源， 为适应国民经济的高速发展， 今后一段时期内仍将处于高速发展的机遇期， 同时， 也将给钢铁行业带来新的机遇和挑战。
石化 2024年01月09日
高钢级大口径油气管道在役自动焊工艺

高钢级大口径油气管道在役自动焊工艺

摘要：随着长输油气管道建设朝高压力、大口径、高钢级、大壁厚方向发展，油气管道在役焊接涉及的开孔三通、修复套筒等管件的壁厚也随之增大，采用手工电弧焊进行油气管道维修焊接效率低，且焊接质量难以保证，因此亟需实现油气管道在役焊接的机械化施工。从焊接工艺的选择、焊接试验过程、焊接材料选择、保护气体的影响以及焊接工艺评定试验等方面，开展了油气管道在役焊接自动焊工艺研究。通过自动焊技术在中国高钢级、大口径天然气管道B 型套筒在役焊接中的现场工程应用，论证了在役焊接自动焊工艺的可行性。最后，提出了在役油气管道自动焊技术推广的建议。
石化 2024年05月20日
深地勘探钻井技术现状及发展思考

深地勘探钻井技术现状及发展思考

摘要: 中国深地油气资源丰富，随着油气勘探开发的进一步发展，深地领域将是中国未来油气勘探开发的主要发展方向，对保障国家能源安全具有重要的战略意义。文章通过调研国内外深地勘探钻井的发展现状，分析总结了深地勘探钻井技术中的关键技术———井身结构设计、高效破岩、钻井提速、抗高温高压测控工具、耐高温钻完井液、井筒压力精细控制、复杂故障防控、高温固井、钻井装备等在深地勘探钻井中的发展状况，并在此基础上提出了未来深地勘探钻井中有待继续攻关完善上部大尺寸井眼的钻井、多压力系统安全钻进、抗超高温井筒工作液以及抗高温高压随钻测量工具等关键技术及装备，并指明在地质工程协同发展基础上，大尺寸井眼提速、多压力系统安全钻井、高温井筒工作液、高温高压随钻测量和井下工具、完井试油技术和装备发展等关键技术及装备的攻关思路，期望为中国深井超深井钻完井技术的发展提供参考借鉴。
石化 2024年08月09日
炼油厂重芳烃油加工路线优化

炼油厂重芳烃油加工路线优化

摘要：某炼化企业原设计中，所产重芳烃油作为原料全部进入延迟焦化装置进行加工，其所产焦化柴油再进入柴油加氢裂化（ＤＨＣ）装置进行二次加工，存在加工流程较长，加工效率低的问题。应用ＰｅｔｒｏＳＩＭ流程模拟软件建立了延迟焦化装置、ＤＨＣ装置、柴油加氢精制（ＤＨＦ）装置的机理模型，从总流程角度对３套装置进行联合诊断，印证了重芳烃油加工路线确实存在加工效率低的问题。通过对重芳烃油全流程的模拟与优化，提出了重芳烃油的加工优化方案：大部分重芳烃油按照溶剂油出厂外销，少量重芳烃油进入ＤＨＦ装置或ＤＨＣ装置进行加工。重芳烃油加工路线优化后，缩短了重芳烃油加工路线。生产报告显示优化后一个季度整体经济效益提升了3997.33万元，达到了运营优化和效益提升的目的，对同类型炼油厂重芳烃油全流程优化加工具有较好的借鉴意义。
石化 2025年05月06日
高压氢气管道氢脆问题明晰

高压氢气管道氢脆问题明晰

摘要：利用长输管道（尤其是现有的天然气管道）进行氢气输送，是发展规模氢能经济、加速实现能源转型战略的重要一环，但在高压氢气环境中，管道存在发生氢脆的潜在可能，严重影响了管道安全，并制约了氢气管道工业的发展。解释了氢脆现象的科学含义，澄清了诸多关于管道氢脆问题的误解及不明之处，详述了管道氢脆发生的条件、过程及机理，着重阐明了“气态环境氢脆”与“液态环境氢脆”的实质区别，并梳理了管道氢脆的独特特征和技术挑战。根据最新的相关研究成果及亲身的学术交流经验，指出了管道氢脆领域当下迫切需要解决的科学与技术问题，以期为天然气管道掺氢输送的安全运行提供技术发展路径。
石化 2024年05月20日
四川盆地深层页岩气钻井关键技术新进展及发展展望

四川盆地深层页岩气钻井关键技术新进展及发展展望

摘要：四川盆地页岩气资源丰富，目前深层页岩气已成为该盆地天然气增储上产的重点领域，但随着埋深增加和构造背景变化，地质工程条件将更加复杂，钻井过程中将面临井漏风险高、井下工具高温易失效、水平井轨迹控制难度大等技术难题。为此，在系统分析已完钻井实钻数据的基础上，依据深层页岩气区块地质工程特征，系统梳理了影响安全优快钻井的关键技术难点，形成了以地质工程一体化导向技术、钻井提速技术、防漏治漏与复杂防治技术为主体的深层页岩气安全优快钻井关键技术系列。研究结果表明：①以精细地质建模优选地质工程“双甜点”、实时靶体追踪为主的地质工程一体化导向技术，实现了地质目标的精准优选和精确追踪；②以“高效PDC 钻头选型＋个性化优化＋大扭矩螺杆”高效破岩技术、“MSE ＋ CCS”参数实时优化技术、油基钻井液地面降温＋高温旋转导向技术为主的钻井提速技术，实现了页岩气钻井提速提效；③以井壁稳定性评价、裂缝性漏层识别、井漏与复杂防治为主的复杂防治技术，从源头降低了井下漏失和卡钻风险。结论认为：①形成的深层页岩气安全优快钻井技术，显著提高了机械钻速和铂金靶体钻遇率，在现场规模化推广应用200 余口井，单井平均钻井周期降低42.7%，钻井提速效果显著，有力支撑了深层页岩气效益规模开发；②深层页岩气钻井将聚焦“地质工程一体化、水平段一趟钻、防漏治漏及智能钻井决策”等方面的技术攻关。
石化 2024年11月07日