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铁基非晶合金和13Cr不锈钢在超临界CO2环境的腐蚀行为

铁基非晶合金和13Cr不锈钢在超临界CO2环境的腐蚀行为

摘要：非晶合金由于其独特的结构、优异的耐磨耐蚀性能在海洋及CO2地质封存领域展现出广阔的应用前景，有望成为超临界CO2环境下钢构件的耐蚀涂层材料，但关于非晶合金在该环境下的腐蚀行为鲜有报道。利用高温高压反应釜对SAM2X5铁基非晶合金与13Cr马氏体不锈钢在温度80℃，压力10 MPa的模拟环境下进行腐蚀行为对比研究。通过XRD、DSC、CLSM、SEM、XPS以及电化学Mott-Schottky 测试等方法对两种材料的微观结构、腐蚀形貌以及表面膜成分及结构进行表征与分析。研究结果表明：在高温高压的超临界CO2环境下进行168 h腐蚀试验后，13Cr不锈钢表面发生严重的点蚀，而铁基非晶合金表面无点蚀发生；非晶合金表面膜除Fe和Cr外，富含大量的Si元素，会促进形成稳定致密的钝化膜；13Cr不锈钢表面膜为p型半导体，非晶合金表面膜为n型半导体，13Cr不锈钢钝化膜载流子密度远高于铁基非晶合金。证实了在该环境下铁基非晶合金的耐蚀性能远优于13Cr不锈钢。
石化 2024年02月29日
海洋原油外输软管拉伸刚度影响参数研究

海洋原油外输软管拉伸刚度影响参数研究

摘要：海洋原油外输软管广泛用于海上FPSO和油轮的原油外输，软管在海洋环境作用下会受到轴向拉力，拉伸刚度是影响轴向受力的关键结构性能参数。根据《API SPEC 17K》标准和《GMPHOM2009》规范的要求，需要确定软管的拉伸刚度。基于Rebar方法定义海洋原油外输软管的帘线增强层，利用有限元软件ABAQUS建立某国产海洋原油外输软管的轴向拉伸模型，并计算不同结构参数条件下的软管拉伸刚度。计算结果表明：帘线增强层是海洋原油外输软管的主要抗拉伸结构层，帘线铺设角度越小其拉伸刚度越大，软管抗拉伸能力对帘线层数比较敏感，帘线层数越多软管抗拉伸能力越强；螺旋钢筋层的钢筋直径和螺距在一定程度的拉力范围内与软管的拉伸刚度保持良好的线性关系，软管的拉伸刚度随着钢筋直径的增大而增大，随着螺距的增大而减小。研究结果可为海洋原油外输软管的结构设计和实际应用提供参考。
石化 2025年12月04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
中国天然氢气勘探领域与发展方向

中国天然氢气勘探领域与发展方向

摘要：天然氢气作为一种清洁能源将在未来的能源格局中占据重要位置，全球多个国家和地区已经在不同地质环境中开展了天然氢气勘探与研究工作。为讨论中国天然氢气勘探领域的发展方向，从氢系统的角度出发对中国天然氢气调查实践成果与成藏机理研究进行了分析，基于大地构造条件、地下水赋存特征、氢源岩类型与时空分布等对中国未来的天然氢气勘探潜力区进行了预测评价。结果表明：①中国多个沉积盆地均检测到氢气异常显示，最高浓度达99%，断裂带等其他地质环境中也发现了一定含量的氢气，这些氢气具有混合来源特征。②中国氢源岩类型多样，包括蛇绿岩、条带状铁建造（BIF）、玄武岩、花岗岩与铀矿等，且具有时空分布特征。盆地外的深大断裂可释放来自深部的氢气，盆地内的断层不仅沟通着氢源与储层，还可以形成构造圈闭。含氢储层包括页岩、砂岩、煤等多种岩性，孔渗特征差异较大。③通过综合评价氢源岩组合与地下水等条件，划分华北、东北、西北、华南及西南等五大区域，松辽盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地及其周围存在天然氢气远景区，以西藏为代表的蛇绿岩型天然氢气具有勘探潜力。多时代、多类型氢源岩的复合叠加效应以及地下含水区是形成高含量天然氢气的重要地质条件基础，实际工作中需要额外考虑断裂与地层岩石特征对天然氢气赋存的影响。
石化 2026年05月06日
中国石化工程科技2035发展战略研究

中国石化工程科技2035发展战略研究

摘要：本文在把握国内外石化工业和工程科技发展趋势、研判我国2035 年经济社会发展前景、预测我国重大战略需求的基础上，提出了2025 年和2035 年我国石化工程科技发展的战略思路、战略目标、重点任务和措施建议。
石化 2024年01月09日
深水油气开采用海洋立管研究进展与展望

深水油气开采用海洋立管研究进展与展望

摘要：海洋立管作为连接海洋平台和海底管道的关键装备，是深水油气开采全系统中重要而又薄弱的环节，事关海洋石油工业高质量发展；在深水油气资源开发受到广泛关注的时代背景下，系统梳理深水油气开采用海洋立管的研究与应用情况并前瞻未来发展，兼具理论研究和工程实践参考价值。本文从抗疲劳、耐腐蚀两方面分析了深水油气开采用海洋立管的严苛服役性能要求，针对钻井隔水管、钢悬链立管、张力腿平台筋腱立管3 种最为典型且应用广泛的海洋立管形式，综述了相应研究现状，比对了国内外相关产品的差距并展望了对应的发展方向。整体上，深水油气开采用海洋立管作为高风险、高难度、高附加值的石油钻采装备，制造工艺复杂、技术含量高，相关核心材料和技术一直被国外企业垄断；国产海洋立管材料存在强度波动大、断裂韧性低、抗疲劳能力不足等问题，难以全面满足严苛复杂的海洋服役条件，制约了我国海洋石油工业的发展水平。亟需系统布局，引导上下游企业与高校、科研院所联合开展相关产品的基础研发与工程应用研究，加快实施海洋立管制造全产业链的协同创新。
石化 2025年06月20日
四川盆地深井超深井钻井关键技术与展望

四川盆地深井超深井钻井关键技术与展望

摘要：四川盆地深层超深层海相碳酸盐岩油气资源丰富，是未来油气勘探开发的重要领域。为此，基于盆地深层、超深层海相碳酸盐岩油气埋藏深、压力系统复杂、地层温度高、岩石坚硬等特点，分析钻井面临的主要技术难点，总结了近年来经过持续攻关、不断完善形成的深井超深井钻井关键技术，并提出今后的重要攻关方向。研究结果表明：①持续开展了深井超深井钻井关键技术持续攻关、优化集成与实践，形成了以非常规井身结构优化拓展、安全高效优快钻井、气体钻井、抗高温钻井液、精细控压钻井固井、数字化钻井等为核心的钻井关键技术，成功实施了完钻深度达9 010 m 的SY001-H6 井等一批标志性超深井的钻探作业；②随着四川盆地海相碳酸盐岩油气勘探开发不断向深部推进，深井超深井钻井面临的工程地质风险、新的挑战仍然不断出现，还需进一步开展孔隙压力精确预测、高温超深井眼轨迹控制、抗高温工作液体系、高效破岩与提速工具、地质工程一体化、轻质高强度合金钻杆等攻关研究，以实现深井超深井钻井关键技术与装备的不断迭代升级，才能更好地支撑深层超深层碳酸盐岩油气高效勘探开发。结论认为，盆地深井超深井钻井关键技术的形成，加快了资源的快速转换，支撑了油气的增储上产，助推了安岳、龙岗、双鱼石等大型气田的发现，为四川省打造千亿立方米天然气产能基地奠定了技术基础。
石化 2024年05月09日
稠油井下大功率加热电缆结构对传热行为影响

稠油井下大功率加热电缆结构对传热行为影响

摘要：蒸汽辅助重力泄油（steam assisted gravity drainage，SAGD）是开发稠油油藏最有效的技术之一，井下大功率电加热技术是提高SAGD工艺技术能效的重要技术手段。为研究井下大功率加热电缆结构对传热行为的影响，基于计算流体动力学和传热学理论，建立了SAGD注采工艺井筒蒸汽循环电加热数值模型，开展了6种结构的加热电缆在不同注汽量、功率下的传热行为研究。研究结果表明：在传热过程中，随着注汽量的增加，蒸汽和电缆芯线的平均温度降低；而随着加热功率的增加，平均温度升高；对于三芯单护套、三芯双护套、单护套集成和双护套集成这4种电缆，其芯线与护套之间的平均温差为16.7 ℃，其中三芯单护套传热效果最好；而双护套空气式和单护套空气式电缆由于内部空气的低热导率限制了芯线向外界的传热，导致芯线与护套的平均温差分别达803和763℃，氧化镁作为传热介质更合适。研究结果可为稠油井下大功率加热电缆的结构选型提供理论依据。
石化 2026年04月10日
高温高压天然气开采用钛合金油管柱力学分析

高温高压天然气开采用钛合金油管柱力学分析

摘要：我国油气开发环境较为恶劣，油井管在井下面临高温高压、硫化氢、二氧化碳、高浓度盐水／完井液、单质硫和强酸等腐蚀环境的作用。钛合金材料以其高强度低密度、低弹性模量、优异的韧性、疲劳性能和耐蚀性，成为油井管和海洋开发工具的热门材料，但其在高温高压气井开采过程中的受力状态和安全可靠性研究尚不足。为此，以我国西部某油田典型高温、高压、高产量气井开采工况为典型参考环境，设计了３种油管柱结构方案，使用有限元模拟方法，计算分析３种方案下的管柱力学情况。分析结果表明，使用钛合金油管可使气井生产中的油管柱载荷减小、安全系数增大，部分时刻管柱内无中和点；使井筒与套管之间轻度接触甚至不接触，可以有效改善生产过程中管柱的振动状态。研究结果为钛合金油管柱在气井中的使用提供了理论依据。
石化 2024年02月29日
电催化CO2还原制甲醇及机器学习赋能

电催化CO2还原制甲醇及机器学习赋能

摘要：随着全球对二氧化碳排放的关注日益增加，电催化二氧化碳还原（ECO2R）制甲醇在碳达峰背景下显得尤为重要。然而现有ECO2R催化剂在活性、选择性和稳定性等方面仍存在一些挑战，限制了其实际应用，这使得开发高效催化剂成为该领域的核心研究方向。传统的催化剂设计是通过试错法进行，效率低下。因此，需要寻找新的加速催化剂开发的方法。随着AI的快速发展，机器学习逐渐成为推动催化剂研发的重要工具。本文系统综述了ECO2R制甲醇的反应机理，总结了近年来铜基、非铜基及酞菁基催化剂的最新研究进展。最后介绍了机器学习应用的基本程序，从数据收集到模型验证，并重点阐述了其在催化剂活性预测、催化剂设计及优化方面的应用。尽管机器学习在ECO2R研究取得了显著进展，但仍存在若干挑战，包括数据稀缺、模型可解释性不足以及缺乏通用预测框架等。未来研究应致力于构建高质量的催化剂数据库，提升模型的可解释性和泛化能力。本综述旨在为ECO2R制甲醇的催化剂设计提供全面的视角，并强调机器学习在推动该领域实现突破性进展中的关键作用。
石化 2026年03月19日