成品油管道顺序输送甲醇技术发展现状与展望

摘要:【目的】随着“碳达峰、碳中和”战略加速落地,传统油气消费结构发生深刻变革,石油天然气需求增速趋缓,现有油气管道年均利用率下降。甲醇作为能源绿色低碳转型的关键载体,依托成品油管道顺序输送可实现长距离、规模化的输送目标,同时可盘活大量闲置或处于低负荷运行状态的管道资产,提升输送设施的整体利用率。国内外成品油管道顺序输送甲醇工程经验较少,相关研究不充分。甲醇与成品油物化性质存在显著差异,使得成品油管道顺序输送甲醇面临材料相容性、关键设备设施适用性、混油机理与控制、运行安全保障、管道设计与标准规范等难题。【方法】分析了成品油管道顺序输送甲醇工程发展现状,梳理了利用成品油管道顺序输送甲醇所面临的核心科学与技术挑战,提出研究展望与发展建议。【结果】材料相容性是核心挑战:碳钢、铝合金等金属材料在含杂质甲醇环境下存在腐蚀与应力腐蚀开裂风险,氟橡胶等非金属密封材料在甲醇环境中的溶胀失效风险显著高于成品油环境。关键设备设施需进行适应性分析与针对性改造:需评价成品油储罐防腐涂层、氮封系统、防爆设计及运维体系等方面的适应性;需分析成品油泵的材料、密封结构、气蚀与混油控制等在甲醇输送环境下的适应性;需明晰阀门的材料兼容性、密封可靠性、安全防护设计等问题。混油机理及控制是难点,需构建“机理-预测-控制-处理”全链条技术体系。需系统性研究成品油管道顺序输送甲醇的泄漏扩散演化规律,明晰事故演化特征,形成运行安全防控与应急处置技术。【结论】在此研究基础上,亟需开展工程示范,建立和完善成品油管道顺序输送甲醇标准规范体系,为中国成品油管道实现低碳化功能转型与资产高效利用提供理论支撑和实践指导。

极地油气钻井关键技术与装备研究进展

摘要:极地油气资源丰富,随着全球能源需求的持续增长,极地油气资源的勘探与开发已成为国际能源战略的重要发展方向。然而,极地恶劣的自然环境(如超低温气候、巨厚冻土层、浅层地质灾害及井筒大温变等)给油气钻探带来了巨大挑战。为系统总结极地油气钻井技术与装备的适用条件和未来发展方向,系统分析了极地油气钻井面临的工程技术难题,从钻井地质灾害风险评价与环保技术、钻井关键装备及工具研发、钻井工艺及井筒工作液技术等方面,系统总结了极地油气钻井关键技术与装备的研究进展,并提出未来技术创新发展方向。研究结果表明:①极地浅层地质灾害风险识别与防护技术、冻土层钻井温控方法及环保废弃物处置技术是当前研究的重点;②低温环境下钻井装备的可靠性及工艺技术的适应性仍需进一步验证,特别是在- 50 ℃超低温工况下的工程应用仍存在较大挑战;③未来应加强极地地质灾害动态监测与防控技术研究,优化冻土层钻井井筒温度调控方法以提升井筒稳定性,研发适应超低温环境的高可靠性钻井装备及工具,完善极地环保技术体系以推动废弃物无害化处理技术的应用,加快极地钻井技术的现场验证与商业化推广。结论认为,研究成果可为极地油气钻井技术的进步提供理论支撑和技术参考,并可为我国极地能源开发战略的实施、装备产业升级及国际竞争力提升提供有力支撑,进而助力我国在全球极地油气资源开发中发挥引领作用。

油气综合立体调运关键技术现状与趋势

摘要:油气调运系统是以油气管道为主体,道路、轨道、水路等多种调运方式协同构成、既相互独立性又彼此关联的交通运输网络系统,但中国的油气调运仍以单一管道、道路、轨道、水路调运方式为主。统筹考虑各种方式的油气调运规律,以及不同调运方式之间的匹配衔接关系,实现多种油气调运方式与运载工具组合、调运路径与设备设施的全局优化配置,是保障国家能源供应安全的重大需求。文章总结了天然气、成品油、原油的调运模式及管道、道路、轨道、水路调运的关键技术现状;指出了推动管道、道路、轨道、水路多种调运方式融合,建立油气综合立体调运系统,提升油气调运经济性、安全性、时效性、灵活性和韧性的发展趋势;阐述了油气综合立体调运大数据技术、调运网络耦合机制、调运系统一体化大模型仿真、调运优化决策、油气综合立体仿真优化调运平台开发5个方向面临的挑战;提出了4方面的理论技术研究和政策建议。

自蔓延高温合成陶瓷内衬油管的力学和耐腐蚀性能分析

摘要:为提升油田开发用油管的使用服役性能,以Ф73×5.51 mm J55油管为基体,运用自蔓延高温合成技术(SHS)在Al+Fe2O3 基本铝热体系中(B 组分)添加质量分数为4%Nb2O5、8%ZrO2、13%CrO3、5%SiO2 为新型SHS 材料体系,制备了新型陶瓷内衬耐磨涂层油管(A 组分)。运用SEM、EDS、XRD、FTIR等分析手段测试了耐酸性腐蚀、结合强度、弯曲强度和压溃强度等性能,对比分析结果表明:A组分制备的陶瓷内衬层的耐腐蚀性、弯曲强度、结合强度及压溃强度均优于B。其中,A 组分涂层和B 组分涂层1200 h 的流动腐蚀失重率分别为0.42%、0.54%,性能均优于J55油管基体。A组分制备的陶瓷内衬油管弯曲强度比B组分提升了15.9%。基于滑脱位置观测,确定了Fe-Fe界面部分冶金结合力与Fe-Al2O3界面机械结合力强弱的转换温度约为200℃,低温时机械结合力大于冶金结合力,高温时机械结合力小于冶金结合力。

“一带一路”油气勘探开发合作成果与展望

摘要:2023年是共建“一带一路”倡议提出10 周年。以共建“一带一路”倡议为契机,我国石油企业加速出海布局,在油气能源领域与沿线国家开展广泛合作,积累了丰富的经验。文章回顾了我国石油企业在“一带一路”跨国油气勘探、开发合作中取得的丰硕成果,总结了合作现状,分析了合作中呈现的潜力和面临的机遇。针对中美博弈全面加剧、乌克兰危机影响外溢、国际投资合作环境日趋复杂、能源转型日益紧迫等诸多挑战,文章提出了4 点战略方向和建议:(1)打造互利共赢的油气合作利益共同体,稳健提升能源合作抗干扰能力;(2)推进人民币国际化结算体系建设,系统提升抗金融风险能力;(3)突出油气合作主线,牵动新能源接续发展;(4)以科技创新和精益管理为抓手,持续提升我国石油企业在国际市场上的核心竞争力。希望这些建议能为我国石油企业在国际合作中更好保障国家能源安全、正确抉择发展方向、深入拓展国际合作空间提供参考。

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。

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。

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。

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。

油气井井下腐蚀检监测技术及国内应用现状

摘要:为在油气开采中尽早识别井下管柱的腐蚀和其他缺陷,从而保障油气安全、高效生产,本文对国内外现存的油气井井下腐蚀检测技术和监测技术进行了综述,进而分析了上述技术在国内油气田的应用,同时对相关技术的发展提出了展望。认为提高技术、设备的可靠性和适应性,实现在线监测和实时监测,是非常重要的攻关方向。