摘要:为了解决工业革命带来的能源短缺和环境污染问题,亟需寻找可持续、清洁、高效的能源,氢气的燃烧产物只有水,是一种可替代化石燃料的无污染、可再生的理想清洁能源。通过电催化水分解制氢可实现零碳排放,被认为是最清洁和可持续的方法。总结了电催化析氢反应和析氧反应催化剂的研究进展,概述了其内在反应原理以及提高催化剂电催化水分解性能的设计方法,从贵金属基催化剂和非贵金属催化剂两方面展开讨论,介绍了增强催化剂电催化水分解活性的方法及目前催化剂面临的挑战,并对研究前景进行了展望。

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。

摘要:目的为降低利用单一低温法从天然气中提氦的工艺设备投资及能量损耗,提出一种新型天然气提氦联产LNG工艺。方法 以国内某气田低含氦原料气数据为基础,对该新工艺的特性及适应性进行了模拟分析,并通过遗传算法对混合制冷剂制冷循环进行了优化。结果 ①通过特性分析可知,节流前温度越低、节流压力越高,闪蒸罐对氦气的浓缩作用越好,同时可生产摩尔分数达到99.9%的高纯氮气产品,并自产液氮产品;②新工艺对原料气中氮气、氦气纯度变化及原料气压力均有很强的适应性,原料气压力越高、氮气和氦气纯度越低,压缩机轴功率越低;③通过特性及适应性分析、混合制冷剂制冷工艺参数优化可得闪蒸罐节流 前温度为-150℃,节流压力为350kPa,提氦塔压力为3200kPa,脱氮塔和提氦塔塔板数均为12块,混合制冷剂压缩机一级和二级最优增压压力分别为1341kPa和2767kPa,混合制冷剂循环量为1722.7kmol/h,压缩机总轴功率为 3765kW,冷却水用量为6474t/d,综合能耗及单位能耗分别为1097216.00MJ/d、3.66MJ/m3。结论 该新型工艺的氦气回收率超过98%,粗氦摩尔分数高于70%,且可自产制冷剂,并得到高纯氮气和液氮产品,对原料气气质条件适应性好。

摘要：【目的】随着“双碳”战略与可持续发展目标的不断推进，氢能作为来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源受到广泛关注。地下储氢是实现氢能大规模、长周期储存的有效途径，与国外相比，中国地下储氢研究与建设起步较晚，尚无已建成的地下储氢工程案例。【方法】围绕地下空间储氢技术展开调研，剖析了盐穴、枯竭油气藏、含水层、衬砌岩洞4 种储氢地质体类型的优缺点与储存特征。针对地下储氢技术关键难点与潜在风险点，结合国外氢气地下储存的典型案例，选取枯竭油气藏型与盐穴型两类储氢库为例，系统阐述了地下储氢在地质体完整性、井筒完整性、地球化学反应及微生物反应等方面面临的风险，对比了不同风险对两类典型储氢库的影响。为拓宽地下储氢的应用场景、推进氢能产业协同发展，利用氢场景多元化与地下储氢容量大、周期长、受地质条件限制的特点，探讨了电-氢、电-氢-电、电-氢-甲烷3 类用氢场景下的地下储氢适配模式，并对3 类应用模式的未来发展潜力进行了展望。【结果】枯竭油气藏型与盐穴型两类储氢库在实际运行过程中也面临众多风险挑战，但与枯竭油气藏相比，盐穴中氢气沿围岩发生泄漏的风险概率更低，因地球化学反应、微生物反应而产生的氢气损耗量更小。地下空间储氢技术在3 类用氢场景中均有适配发展潜力，但现阶段电-氢-电、电-氢-甲烷两种方式存在能量转化效率低、经济成本高等问题。【结论】地下空间储氢技术在未来氢能大规模应用中具有广阔的市场前景，结合国外地下储氢经验与现有风险难题，发现盐穴型是目前经验技术最成熟、最优质的地下储氢库类型。为建立绿色、高效、低成本的低碳能源体系，宜优先发展以氢气为终端应用的“电-氢”协同模式。

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。

摘要:目的 将氢气掺入天然气管网会改变气体的组成和物性参数,使离心式压缩机运行工况点发生偏移,影响压缩机进出口压力、功率和能耗。为此,需对掺氢输送压缩机的运行工况进行适应性分析。方法 以西气东输一线管道为研究对象,考虑氢气掺入对天然气物性参数的影响,建立了基于相似换算方法的掺氢天然气离心压缩机特性计算模型、掺氢量为0%~20%条件下的掺氢天然气输送管道仿真模型;分析了掺氢前后在同等输量和同等发热量两种状态下,管道沿线压力、温度、离心式压缩机工况点与性能参数的变化规律。结果 对于同等输量工况,在输量为(2800~4500)×104 m3/d,掺氢量为0%~20%时,掺氢量每增加5%,典型R-R型压缩机进口压力、出口压力和压头平均增加3.34%、1.60%和0.39%,压缩机自耗气、功率和压比平均减少0.35%、4.11%和1.64%;对于同等发热量工况,在输量为(2800~3500)×104 m3/d、掺氢量为0%~20%时,掺氢量每增加5%,典型R-R 型压缩机进口压力、出口压力、自耗气和功率平均增加7.31%、5.37%、4.78%和0.84%,压头和压比平均减少0.11%和1.72%。结论 西气东输一线管道压缩机适用于掺氢输送工况。

摘要：油气运输管道因长期服役于油、气混合物及H2S等环境中，极易产生应力，进而导致裂纹或其他形式损伤，定期对管道进行检测和维修已成为行业共识。为了促进我国管道检测机器人的技术发展，为油气管道运行提供安全保障，以被动式管道机器人、主动式管道机器人及管道外机器人为主，综述了近年来油气管道机器人的总体技术趋势，介绍了管道机器人的结构分类、检测方式，并对比了各种管道机器人的综合性能、适用管况及现场适用性。指出被动式和轮式油气管道机器人相较于其他几种行走机器人有较大优势，是未来管道机器人发展的主流趋势；未来油气管道检测机器人应重点解决功能问题、通信问题、图形识别问题、定位问题及检测技术受限问题。

摘要：液化天然气（LNG） 将成为中国天然气市场的主力军，对保障国家“碳达峰、碳中和”目标顺利实现起到重要作用。LNG长距离低温管网输送有助于实现LNG蕴含冷能的高效转移与梯级利用，并可与冷网、天然气管网深度耦合，有利于促进LNG、冷能、天然气等能源综合输送跨越式发展。文章系统总结了LNG长距离低温管网输送技术、长距离管网输送LNG冷能梯级利用技术、LNG长距离低温管网调控技术和LNG长距离低温管网与多网系统的融合技术发展现状，分析了相关技术在能源安全新战略驱动下面临的关键挑战，并对未来趋势进行展望，以期为后续中国LNG长距离低温输送与多网系统融合技术应用和提升提供科学思路和技术发展方向。

摘要: 井下高温环境会对随钻仪器中大量的传感器、电路板等温度敏感元件的性能和使用寿命造成不利影响。为此, 提出了一种基于高效导热石墨烯材料的随钻仪器温度敏感元件被动冷却方法。通过试验模拟电子元件在工作过程中的发热情况, 测试导热工具的导热效果, 并将热仿真模拟与试验结果进行对照分析。研究结果表明: 导热仪器的整体导热系数超过650 W/(m·K) ,达到了6061铝合金材料导热系数的3.27倍; 在不同的室内试验温度下, 达到热平衡状态后的导热板表面不同区域温差极小, 均低于3℃; 对比室内试验和数值模拟结果, 不同环境温度下的导热板各测温点温度曲线变化趋势接近, 其导热能力稳定性好。研究结果可为随钻设备抗高温技术研究提供理论参考。

摘要： 钛合金油管应用广泛，但一直存在腐蚀问题。概述了钛合金油管腐蚀与防护的研究现状，包括钛合金油管的特性和应用，钛合金油管的腐蚀机制，钛合金油管腐蚀状况的评估方法（质量测定、厚度测定、粗糙度检测、视觉检查、黏度测定、耐磨性测试、形变测试等）和防止钛合金油管腐蚀的措施（使用防腐蚀材料、清除剂和缓蚀剂等）。