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中国页岩气研究与发展20年：回顾与展望

中国页岩气研究与发展20年：回顾与展望

摘要：中国页岩气科学研究和勘探开发已历经20 年，创新形成了以中国南方海相页岩气富集规律为代表的诸多理论与认识，支撑了国内页岩气产业健康快速发展，2023 年中国页岩气产量达250×108 m3，在当年全国天然气总产量中的占比超过10%，页岩气已经成为中国天然气产量增量的主力军之一。为了给中国页岩气产业高质量发展提供借鉴和参考，系统回顾了国内页岩气科学研究和勘探开发历程，归纳总结了富有机质页岩发育机理、页岩气优质储层特征及其成因机制、页岩气源—储协同演化机制、页岩气赋存机理与含气性评价、页岩气富集高产机理与评价、页岩气储层改造、页岩气开采等理论和技术进展，分析研判了面临的技术难题和挑战，指出了海相/ 陆相/ 海陆过渡相页岩气富集高产机理、基于动态演化过程的页岩气富集区评价方法、低丰度页岩气高效开发技术以及提高页岩气采收率技术等4 个亟需攻关的研究方向。进而针对中国页岩气商业化勘探开发所面临的挑战，提出以下建议：从新区新领域、老区挖潜及提高采收率现场试验等方面开展页岩气勘探开发攻关探索，以期早日实现中国页岩气多领域多层系、由点到面的大突破和大规模高效勘探开发，全方位推进中国页岩气革命，提升能源高效供给能力，保障国家能源供应安全。
石化 2024年10月28日
环保型溶剂油发展趋势分析

环保型溶剂油发展趋势分析

摘要：综述了按烃族组成分类的高品质环保型溶剂油（正构烷烃溶剂油、异构烷烃溶剂油和环烷烃溶剂油）的生产技术、市场现状和发展趋势，结合３类产品的特性、用途、生产原料、生产工艺和性能参数，分析了其各自的发展前景。详述了合成异构烷烃溶剂油的发展现状、技术原理和性能指标，论述了合成异构烷烃溶剂油在环保性、生物友好性等方面的优越性；对比了现行的几种异构烷烃溶剂油的生产工艺，论证了国内现阶段发展合成异构烷烃溶剂油的经济前景和可行性，对国内环保型溶剂油的发展提出了建议。
石化 2025年05月10日
我国长输天然气用管线钢的发展现状与趋势

我国长输天然气用管线钢的发展现状与趋势

摘要： 随着国内天然气管道的大规模建设，我国长输天然气用管线钢及钢管的生产制造技术也迅速发展并达到世界先进水平。天然气管道仍将朝着高强度、大口径、高压力、大壁厚、低温服役等方向发展，对高钢级管线钢特别是抗大变形管线钢、低温环境用管线钢等提出了更高的要求。本文着重从管线钢的合金成分体系、组织类型、轧制工艺的演变及其与管线钢的性能间的关系等角度，对高钢级管线钢、抗大变形管线钢及低温环境用管线钢的发展现状进行了综述，并结合目前应用中存在的一些问题对我国长输天然气管道用钢的发展趋势进行了探讨。
石化 2024年06月28日
非均匀载荷下页岩气套管抗挤强度全尺寸试验及新机理

非均匀载荷下页岩气套管抗挤强度全尺寸试验及新机理

摘要:为研究页岩气套管非均匀载荷下抗挤强度及失效机理,采用全尺寸试验方法,开展平面非均匀载荷、弧面非均匀载荷、平面载荷和均匀载荷组合、弧面载荷和均匀载荷组合等4种非均匀载荷情况的试验研究。试验结果表明:非均匀载荷下套管失效机理为套管承载非均匀载荷后,引起的直径变化率发生变化。随着载荷的增大,当直径变化率达到临界状态下,套管发生失效,即达到套管临界承载能力;套管直径变化率与套管抗挤强度近似呈反相关,直径变化率越大,套管的抗挤强度越小。当套管直径变化率小于0.5%时,套管抗挤强度降低不明显,当套管直径变化率≥0.5%时,套管抗挤强度影响显著,套管直径变化率范围为1.0% ~ 2.0%,抗挤性能下降15%~20%。建议页岩气套管可以选择厚壁套管,提高抗径向变形能力,或者基于应变设计理论控制套管径向变形,或者采用弹性介质封固方式以减少外力对套管径向变形的影响,而不是一味追求增加套管的抗挤强度。所得结论对页岩气套管选材或减少页岩气套管失效具有指导作用。
石化 2024年02月29日
P110 级管材在含氢储气库环境中的腐蚀行为

P110 级管材在含氢储气库环境中的腐蚀行为

摘要：随着氢能的快速发展，掺氢天然气输送正在加大推广，储气库作为“天然气银行”，其安全平稳运行至关重要。为了揭示储气库井管材在含氢天然气环境中的氢应力腐蚀机制，通过慢应变速率拉伸（SSRT）与氢渗透试验，研究对比了2种P110级油套管钢在模拟含氢环境下的应力腐蚀行为，并结合试样的晶体结构与显微组织分析了2种试样钢应力腐蚀行为差异的来源。研究结果表明：①在含氢储气介质条件下，P110级油套管钢的应力腐蚀断裂（SCC）为氢致弱键（HEDE）和氢促进局部塑性变形（HELP）的混合氢脆机制；②具有相近的化学成分和常规力学性能的2 种试验钢由于具有不同的组织、氢陷阱密度和晶体学特征，SCC敏感性显著不同；③表现出更优异SCC抗力的试验钢具有更细的回火马氏体组织，这增加了钢中氢陷阱密度和抑制缺陷处局部氢富集，抑制了SCC裂纹形成，其具有更低的Σ3界面比例、更低的平均泰勒因子，以及更高的小角度晶界分布（LAGB），增加了SCC裂纹扩展阻力。结论认为，含氢环境下P110级管材的腐蚀行为研究，为含氢天然气储气库和储氢库的井管柱选材和延寿提供了指导，该认识将有助于储气库建设、运维等工程技术方面的持续优化和完善。
石化 2024年02月29日
基于深度学习的油气管道变形管段识别方法

基于深度学习的油气管道变形管段识别方法

摘要： 油气管道的惯性测量单元（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ， ＩＭＵ） 检测数据中隐含大量的管道变形信息， 但目前缺乏智能、高效的特征识别方法。为此， 提出了一种基于ＩＭＵ 检测数据的管道全线变形特征智能识别方法。采用ＩＭＵ 输出角速度和管道全线弯曲应变值作为模型的输入参数， 卷积神经网络（ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ， ＣＮＮ） 和双向长短期记忆网络（ Ｂｉ⁃ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＬｏｎｇ Ｓｈｏｒｔ Ｍｅｍｏｒｙ， ＢｉＬＳＴＭ） 被用于提取输入信号的特征并建立学习输入的时序关系， 通过全连接层和Ｓｏｆｔｍａｘ 函数分类不同管段类型。应用工程实测ＩＭＵ 数据构建了１０ 种管段类型数据集， 对所提方法的可行性进行了验证， 并对比了不同输入与不同模型分类的准确率。研究结果表明， 所提方法可以有效地分类管道类型并识别变形管段， 其分类精度为９６. ９％， 高于其他对比模型。研究结果可为油气管道全线变形管段识别提供一种高效可行的方法。
石化 2024年02月29日
全球海上CO2封存现状及中国近海机遇与挑战

全球海上CO2封存现状及中国近海机遇与挑战

摘要：海上CO2封存是碳封存的路径之一。全球已广泛开展的CO2海洋封存研究与商业示范案例对中国近海盆地CO2封存研究具有借鉴意义。本文从全球CO2海洋封存发展现状出发，结合典型CO2海洋封存示范工程，根据项目背景、政策/资金/技术支持、国际合作以及地质工程特性等相关项目概况，对比分析中国实施CO2海洋封存项目潜在的机遇与挑战，最后对CO2海洋封存技术在中国近海的发展进行了展望。未来中国近海盆地CO2海洋封存研究应从全海域级、盆地级、区带级以及场地级，由面到点、逐级递进、不断聚焦，构建适合中国近海盆地特点评价优选体系标准和相应的客观量化评价方法体系。
石化 2024年05月21日
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
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