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基于Couette流动原理的原油管道蜡沉积特性测量实验系统开发
1
作者 孙广宇 李卫宇 +3 位作者 姚博 杨飞 李传宪 刘刚 《实验室研究与探索》 北大核心 2026年第1期116-121,共6页
基于Couette流动原理,结合“输油管道设计与管理”的课程特点,开发了测量原油管道蜡沉积特性的实验系统,并设计了基于该系统的教学实验。实验重点考察原油输送温度、油流与管壁温差、管流速度等因素对蜡沉积特性的影响规律,根据实验数... 基于Couette流动原理,结合“输油管道设计与管理”的课程特点,开发了测量原油管道蜡沉积特性的实验系统,并设计了基于该系统的教学实验。实验重点考察原油输送温度、油流与管壁温差、管流速度等因素对蜡沉积特性的影响规律,根据实验数据建立了蜡沉积动力学模型。该实验系统结构精巧简单,用油量较少且实验周期短,克服了管道实验占地面积大、用油量多、无法直观观察等缺点,有助于学生更好地理解输油管道结蜡特性这一复杂工程问题。 展开更多
关键词 教学实验 输油管道 蜡沉积 含蜡原油 动力学模型
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考虑出砂影响的榆37储气库合理注采参数设计
2
作者 王萍 卫永晟 +5 位作者 郭燕妮 汤诗棋 黄海 屈展 王亮 何雅文 《新疆石油地质》 北大核心 2026年第1期64-73,共10页
储气库注采井反复高强度注采,储集层频繁应力变化,易引发出砂,威胁储气库稳定运行。以鄂尔多斯盆地榆37储气库为例,运用节点分析法,考虑支撑剂运移的临界流速模型,结合地层出砂预测的临界出砂压差模型及临界冲蚀流量模型,明确榆37储气... 储气库注采井反复高强度注采,储集层频繁应力变化,易引发出砂,威胁储气库稳定运行。以鄂尔多斯盆地榆37储气库为例,运用节点分析法,考虑支撑剂运移的临界流速模型,结合地层出砂预测的临界出砂压差模型及临界冲蚀流量模型,明确榆37储气库注采井的合理注采区间,确保储气库在极限生产状态下的运行安全。结果表明:通过对储集层裂缝中支撑剂进行受力分析,建立裂缝中支撑剂启动的临界流速模型,计算出当注入速率与采出速率分别为10.89 m/s和8.19 m/s时,支撑剂达到临界启动流速;考虑3种限制性模型,对节点分析法进行改进,计算出榆43-1井安全运行的合理注采区间,分别为1.79×10^(4)~6.53×10^(4)m^(3)/d和2.82×10^(4)~6.35×10^(4)m^(3)/d;在安全的前提下,计算出榆37储气库10口井的合理注采区间。 展开更多
关键词 榆37储气库 储气库出砂 节点分析法 支撑剂启动 临界流速 临界出砂压差 冲蚀流量
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输气管道气液联动阀性能分析与智能诊断
3
作者 文绍牧 张世坚 +5 位作者 陈敬东 罗敏 杨红 覃龙 黄浩宇 张义兵 《天然气工业》 北大核心 2026年第1期149-162,共14页
气液联动球阀是大管径天然气长输管道破管系统及场站紧急截断系统的核心部件,是所有输气管道阀门中安全等级最高的阀门,也是日常维护保养的重点对象。由于其运行环境复杂、故障模式多样,现阶段现场主要依赖人工经验诊断,早期故障难以及... 气液联动球阀是大管径天然气长输管道破管系统及场站紧急截断系统的核心部件,是所有输气管道阀门中安全等级最高的阀门,也是日常维护保养的重点对象。由于其运行环境复杂、故障模式多样,现阶段现场主要依赖人工经验诊断,早期故障难以及时准确识别,在一定程度上制约了设备维保向预测性维护的升级和转型。为此,在不改造阀体结构的条件下,布设多类型传感器,复现了现场典型故障工况,基于采集的多源信号提取了气液联动阀健康与异常状态的时频特征,构建了融合多信息特征的长短期记忆(LSTM)智能诊断模型,开展了故障模式识别与定位研究。研究结果表明:(1)多源传感器信号能够有效准确表征气液联动阀健康与异常状态差异性特征;(2)基于时频域特征构建的LSTM模型在多信息融合条件下的故障诊断准确率超过99%;(3)现场测试进一步验证了该方法能够辅助识别潜在隐患,表现出良好的工程适应性。结论认为,融合性能特征分析与LSTM神经网络的气液联动阀智能诊断方法可显著提升设备故障早期识别能力,为天然气长输管道站场关键阀门的预测性维护提供技术支撑,并可为同类型设备的智能运维体系建设提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 气液联动阀 性能分析 故障诊断 LSTM 多源信号 天然气管道
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突缩突扩孔道内离散气泡变形特性分析
4
作者 邢雷 董晗黎 +3 位作者 蒋明虎 赵立新 明亮 綦航 《石油机械》 北大核心 2026年第1期147-154,共8页
管路突变截面部分的能量损失限制了气液两相流的高效传输。为此,采用数值模拟与室内试验相结合的方法,开展不同变径比和不同入口流量条件下的突缩突扩孔道内流场特性与离散气泡变形特性分析。研究结果表明:随变径比的增大,孔道内湍流动... 管路突变截面部分的能量损失限制了气液两相流的高效传输。为此,采用数值模拟与室内试验相结合的方法,开展不同变径比和不同入口流量条件下的突缩突扩孔道内流场特性与离散气泡变形特性分析。研究结果表明:随变径比的增大,孔道内湍流动能呈现先增大后减小的趋势,突扩部分的流体迹线范围逐渐增大,流速则呈现减小趋势;入口流量一定时,离散气泡在孔道内运动时变形量随变径比增大而减小,气泡进入细管段时变形量达到最大,变径比E=3.5时,最大变形量D=0.58;当离散气泡破碎时,其破碎后产生的刚体微气泡颗粒数也先增加后减少,当变径比E=2.5时,气泡破碎生成的微气泡颗粒数最多为578颗,且破碎距离l_(b)随着变径比的增大而增大。研究结果揭示了不同变径比和入口流量条件下突缩突扩孔道内离散气泡的运动、变形破碎规律,可为涉及变截面管道的工程应用提供理论指导。 展开更多
关键词 油气管路 变径比 气泡 流场特性 变形特性 运动行为 多相流
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磁场和促垢剂对CaCO_(3)垢成核诱导期的协同机理
5
作者 蒋华义 王敏 +5 位作者 孙娜娜 梁爱国 刘冬冬 陈咨霖 汪文江 郭娟 《化工进展》 北大核心 2026年第2期661-671,共11页
集结聚垢装置具有定点结垢除垢且缓解后续工艺管线结垢问题的优势,但因流体在装置内停留时间过短,故整体除垢效率较低。为进一步缩短结垢时间,提高CaCO_(3)析晶污垢生长速率,本文通过室内动态模拟剪切实验、扫描电子显微镜、X射线衍射以... 集结聚垢装置具有定点结垢除垢且缓解后续工艺管线结垢问题的优势,但因流体在装置内停留时间过短,故整体除垢效率较低。为进一步缩短结垢时间,提高CaCO_(3)析晶污垢生长速率,本文通过室内动态模拟剪切实验、扫描电子显微镜、X射线衍射以及zeta电位分析,系统分析了磁场强度、促垢剂类型和浓度以及二者协同作用对CaCO_(3)垢成核诱导期的影响机理。结果发现:促垢剂能显著提高碳酸钙垢的异相成核速度;磁场作用增强了成垢粒子的碰撞概率,有力地促进了晶核的形成。此外,随着溶液温度、搅拌转速以及反应时间的增加,失钙率不断增大。促垢剂与磁场协同作用不仅促进了方解石型碳酸钙向文石型碳酸钙转变,使垢层表面变得凹凸不平,还降低了颗粒间的静电斥力。二者协同作用后的成核诱导期相较于对照组缩短了13min。 展开更多
关键词 碳酸钙 磁场 促垢剂 成核 结垢
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环戊烷干乳液加速甲烷水合物生成动力学
6
作者 王鹏 王杰 +2 位作者 兰欣 刘道平 杨亮 《化工进展》 北大核心 2026年第2期823-830,共8页
提升水合反应速率、增加储气密度是水合物技术规模化应用的前提。本文将环戊烷乳液与疏水性气相纳米二氧化硅混合,高速搅拌分散成微米级粉状乳液微滴,即干乳液,其具有干水的分散特性和环戊烷乳液的水包油特性。在压力5.0MPa、温度274.15... 提升水合反应速率、增加储气密度是水合物技术规模化应用的前提。本文将环戊烷乳液与疏水性气相纳米二氧化硅混合,高速搅拌分散成微米级粉状乳液微滴,即干乳液,其具有干水的分散特性和环戊烷乳液的水包油特性。在压力5.0MPa、温度274.15K的环境下,研究环戊烷质量分数1.0%~8.0%的干乳液中甲烷水合物生成动力学和储气性能。研究发现,干乳液微滴比表面积极大,微滴堆内部具有丰富的微通道,使气液接触得到明显改善。同时单个微滴均具有环戊烷乳液的特性,允许水合物能在相对温和的条件下稳定生成。环戊烷质量分数为2.0%时,干乳液分散性最好,储气性能最佳,水合物生成诱导时间仅为1.0min,最大储气速率为7.85cm^(3)/(cm^(3)·min),最大储气量为162.0cm^(3)/cm^(3),达到最大储气量的90%所用时间(t_(90))为129.6min。通过4.0~8.0MPa下的变压实验发现,随着压力的增加水合物t90逐渐降低,8.0MPa时仅为70.1min。在相对较低的压力(4.0MPa)下,环戊烷干乳液的储气性能优于干水。 展开更多
关键词 环戊烷 干乳液 甲烷水合物 生成动力学
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基于薄板样条插值的管道三维成像技术研究
7
作者 彭鹤 赵槿琪 张仕民 《石油机械》 北大核心 2026年第2期144-151,共8页
油气管道作为能源运输的关键基础设施,在长期服役过程中受输送介质腐蚀、土壤电化学侵蚀、应力循环作用等多重因素影响,极易滋生局部腐蚀、裂纹等缺陷。这类缺陷兼具隐蔽性与高危害性,对检测技术提出了精准三维成像的迫切需求,只有实现... 油气管道作为能源运输的关键基础设施,在长期服役过程中受输送介质腐蚀、土壤电化学侵蚀、应力循环作用等多重因素影响,极易滋生局部腐蚀、裂纹等缺陷。这类缺陷兼具隐蔽性与高危害性,对检测技术提出了精准三维成像的迫切需求,只有实现缺陷的高精度三维呈现,才能为后续的缺陷量化评估与风险预警提供可靠数据依据。而在油气管道缺陷检测的数据处理流程中,曲面重建算法是三维成像的技术核心,其性能直接决定了整体缺陷检测的精度,对保障油气管道的长期安全稳定运行具有重要意义。为解决传统曲面重建算法在管道局部腐蚀缺陷重构中精度不足、细节丢失的问题,提出基于薄板样条插值(thin plate spline,TPS)的管道三维成像技术。该技术充分利用TPS算法在非线性曲面拟合中兼顾插值精度与曲面光滑性的优势,以管内检测机器人采集的点云数据为基础,经噪声剔除等预处理后,通过数据反求构建TPS曲面插值系数与权重矩阵。针对机器人周向旋转易导致点云数据偏移的关键问题,建立旋转误差补偿模型优化数据精度,最终基于MATLAB完成三维模型的构建与仿真分析。研究结果显示,基于TPS的算法重构精度高、形态清晰,考虑周向旋转时模型表面更圆滑。研究结果可为管道三维成像技术提供新的技术路径,对提升油气管道缺陷检测评估准确性、降低运营风险具有重要工程价值,可为相关技术发展提供参考。 展开更多
关键词 管内缺陷检测 薄板样条插值 MATLAB 三维成像 曲面重建算法 缺陷量化 风险预警
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基于改进差分进化-粒子群算法的天然气管网协同优化调度
8
作者 廖勇 苏畅 +6 位作者 何志强 董莎莎 邓盛男 何绍平 谭红 刘刚 周明兵 《天然气工业》 北大核心 2026年第2期146-158,共13页
在当前高波动的市场环境下,传统的天然气管网调度模型多依赖于静态假设,难以在满足运行约束的同时,有效兼顾经济性、环保性及区域间效益的协同优化。为此,提出了一种基于差分进化-粒子群优化(DE-PSO)混合算法的两阶段优化调度模型,即在... 在当前高波动的市场环境下,传统的天然气管网调度模型多依赖于静态假设,难以在满足运行约束的同时,有效兼顾经济性、环保性及区域间效益的协同优化。为此,提出了一种基于差分进化-粒子群优化(DE-PSO)混合算法的两阶段优化调度模型,即在第一阶段,通过整合多区域管网的设备运行约束、动态成本因子及污染物排放要求,构建以经济性为核心的成本优化模型;在第二阶段,设计了基于动态收益函数的效益均衡模型。进一步以中国石油西南油气田公司重庆气矿实际管网系统为对象,验证了模型与算法的有效性。研究结果表明:①所建立的两阶段模型能够有效耦合季节性需求特征与环保约束,相较于传统静态模型,显著提升了系统在波动环境下的供需匹配精度与环保适应性;②DE-PSO混合算法在处理此类复杂、多约束的管网优化问题时,展现出更优的全局搜索能力和收敛效率;③最终的优化调度方案在保障管网安全稳定运行的前提下,实现了经济效益与环境效益的协同提升。结论认为,该两阶段优化模型及混合智能算法,为提高市场高波动环境下天然气管网的动态调度与协同优化水平提供了有效的方法论支撑,其分层优化架构与算法策略对同类复杂能源系统的调度优化具有参考价值,后续研究可进一步探索其在多能源耦合系统中的应用。 展开更多
关键词 天然气 管网调度 两阶段优化 差分进化-粒子群 产量 经济优化
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大规模CO_(2)地质封存泄漏的问题、影响及管控——研究现状及展望
9
作者 白冰 郝敏 +2 位作者 雷宏武 杨横涛 李采 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期1-26,共26页
二氧化碳(CO_(2))地质封存作为碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization,and storage,简称CCUS)的核心环节,是削减温室气体排放的重要手段。随着封存规模的不断扩大,CO_(2)泄漏风险的提高将威胁封存项目的安全性和有效性。首先,... 二氧化碳(CO_(2))地质封存作为碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization,and storage,简称CCUS)的核心环节,是削减温室气体排放的重要手段。随着封存规模的不断扩大,CO_(2)泄漏风险的提高将威胁封存项目的安全性和有效性。首先,系统综述了大规模CO_(2)地质封存中泄漏问题及研究现状,探讨了主要泄漏路径及其物理、化学和地质机制,重点分析了井筒、断层/裂隙和盖层等关键通道的泄漏行为,总结了CO_(2)泄漏引发的灾害链及其对地下水、土壤微生物、植被和气候变化的潜在影响,梳理了泄漏监测与风险评估技术的最新进展,突出多源传感、智能分析和多尺度耦合模型的重要作用;然后,探讨了当前泄漏管控与修复的研究进展,包括水泥基材料、聚合物凝胶、生物矿化技术、泡沫技术及纳米技术的应用,指出了这些技术在长期稳定性和大规模封存应用中的局限性;最后,提出未来研究应聚焦泄漏路径机制识别、多源融合监测与智能预警以及适应复杂地质环境的快速响应修复系统,构建全周期的泄漏防控与管理框架。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 泄漏机制 环境影响 监测手段 风险管控 修复技术
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天然气凝析液管道水溶性清管球的清管特性
10
作者 吕宇玲 李佳薇 +3 位作者 李亚东 李得恩 陈建恒 罗小明 《化工进展》 北大核心 2026年第1期535-544,共10页
天然气凝析液管道内积液增多、压差增大及水合物生成等问题对管道的安全高效运行构成了严重威胁,定期清管成为解决这些问题的关键手段。然而,传统清管球在小口径起伏管路中易卡堵、在多分支管路中难追踪等问题,给管道带来运行风险。本... 天然气凝析液管道内积液增多、压差增大及水合物生成等问题对管道的安全高效运行构成了严重威胁,定期清管成为解决这些问题的关键手段。然而,传统清管球在小口径起伏管路中易卡堵、在多分支管路中难追踪等问题,给管道带来运行风险。本文提出了一种新型水溶性清管球,该清管球在设定压差下会破碎,碎片可溶于水,不会对管道造成堵塞并且无需追踪。研究采用理论与实验相结合的方法,研发了具有合理强度和溶解特性的水溶性清管球,并通过环道实验测试了水溶性清管球的清管特性。研究结果表明,水溶性清管球运行稳定、合理溶解,避免了卡堵风险,清管效率高,实现了管道的高效、安全清洁。水溶性清管球采用改性水溶性树脂与弹性中空复合结构设计,具有缓溶耐磨特性(溶解时间12h/mm),其抗拉强度达20.82MPa,耐磨耗量为0.2952cm3/km;在中等过盈量(1%~2%)和适中驱动气速(6~8m/s)条件下运行效果最佳;驱动气速提升可有效克服管道积液阻力,但当积液量超过阈值时,需通过降低过盈量或进一步提高气速来改善清管效果;过盈量增加会增大管壁摩擦力,延长清管时间并提高启动压力。本文为水溶清管技术在管道积液清除和安全运行的工程应用提供了理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 天然气凝析液管道 水溶性清管球 溶解 破碎 运行速度 压力波动
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原油罐储复杂对流加热过程多物理量协同优化
11
作者 孙巍 刘玉多 +4 位作者 阚利慧 许文华 刘洪飞 赵立新 王志华 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2026年第1期189-201,共13页
合理优化原油储罐加热过程多物理量协同运行参数,为油田企业降低运营成本提供理论支持。在建立原油罐储盘管-搅拌器协同加热三维理论模型基础上,研究了多种对流传热方式综合作用对罐内涡流形态的影响,建立了储罐加热过程多物理量协同组... 合理优化原油储罐加热过程多物理量协同运行参数,为油田企业降低运营成本提供理论支持。在建立原油罐储盘管-搅拌器协同加热三维理论模型基础上,研究了多种对流传热方式综合作用对罐内涡流形态的影响,建立了储罐加热过程多物理量协同组合优化模型,得到了原油升温速率最高的多参数组合。结果表明:储罐整体由盘管强制对流引起原油自然对流为主,搅拌器驱动局部原油强制对流为辅的协同传热模式,促进冷热原油混合;盘管动热源(蒸汽温度413 K、蒸汽流速6.5 m/s)以强制对流促进蒸汽与盘管的传热,搅拌器搅拌条件(搅拌方向30°、搅拌速度333 r/min)通过产生的漩涡流对盘管的扫掠面积增加,提高了原油与盘管的对流换热,通过多物理量协同参数优化,得到原油升温速率最高为0.00148℃/h。 展开更多
关键词 原油储罐 强制对流 自然对流 数值模拟 多物理量组合 协同优化
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基于双差压法的油嘴气液两相流流量计量方法
12
作者 李庆 刘洪飞 +5 位作者 郑炜标 段博宇 李昶融 金曼青 丁瑞祥 梁法春 《仪表技术与传感器》 北大核心 2026年第3期30-37,60,共9页
由于质量含气率的复杂性且在实际应用中难以获取,提出了一种双差压法的油嘴气液两相流流量计量方法。通过理论和实验分析,阐明了双差压平方根比值、气液密度平方根比值等参数与质量含气率的映射关系,经过不同输入特征对比后构建最佳的... 由于质量含气率的复杂性且在实际应用中难以获取,提出了一种双差压法的油嘴气液两相流流量计量方法。通过理论和实验分析,阐明了双差压平方根比值、气液密度平方根比值等参数与质量含气率的映射关系,经过不同输入特征对比后构建最佳的质量含气率敏感参数组合,建立新模型以实现两相流总质量流量的预测。实验结果表明:流量预测模型的含气率适用范围为0~100%,且与流型、气液相折算速度和运行压力等参数无关;在气体的折算速度为1.727~13.816 m/s,液体的折算速度为0.035~0.380 m/s的条件下,利用预测模型得到的质量含气率和流量计量相对误差均在±10%以内,为气液两相流流量计量提供了新方法。 展开更多
关键词 气液两相流 油嘴 双差压 流量计量 质量含气率 总质量流量
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中国天然气安全评价指标体系构建方法综述
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作者 孙慧 王海滨 +1 位作者 杨雷 杨安 《油气储运》 北大核心 2026年第1期12-22,共11页
【目的】天然气安全始终是中国能源安全的重点关切,科学评估中国天然气安全程度是制定能源战略、保障供应安全的前提,但至今尚未形成一套兼具中国特色、行业共识且可操作的评价体系。【方法】以CNKI数据库为唯一数据源,分别以天然气安... 【目的】天然气安全始终是中国能源安全的重点关切,科学评估中国天然气安全程度是制定能源战略、保障供应安全的前提,但至今尚未形成一套兼具中国特色、行业共识且可操作的评价体系。【方法】以CNKI数据库为唯一数据源,分别以天然气安全、天然气风险为主题词进行检索,采用文献计量与内容分析相结合的手段,从指标选择结果、指标筛选方法、指标赋值技术、权重确定方法及安全评级方法5个层次,系统梳理了中国天然气安全评价指标体系的构建方法,对当前研究的不足之处进行了全面分析,并展望了未来研究的重点方向。【结果】①中国天然气安全评价应涵盖国内生产、资源进口、市场需求、价格水平、基础设施、经济社会环境6个维度,其中前3个维度是当前中国天然气安全评价体系的核心关注点,在现有文献中使用频率超过10.0%的14个指标中,有10个隶属于此3个维度,占比高达71.4%。对外依存度、天然气消费强度、储采比是应用最为广泛的3个指标,出现频率分别达60.3%、46.6%、46.6%。②当前中国天然气安全评价体系的指标选取仍普遍沿用间接指标/二次指标。在现有文献中出现频率超过10.0%的14个指标中,除人均GDP、运输距离外,其余指标均为间接指标,即需要通过其他数据进行计算后才能获得。③无论是指标筛选还是权重的确定,当前的研究均呈现出由主观经验判断转向引入数学方法或数学模型的发展趋势。熵权法、主成分分析法是当前应用较多的指标权重确定方法,两种方法在现有文献中的使用频率分别达44.8%、24.1%。在实践应用层面,当前中国仍未建成具有广泛共识的天然气安全评价指标体系。【结论】今后应建立符合中国国情、与国内政策阈值衔接、兼具科学性与可操作性的天然气安全评价体系,实现动态监测、滚动校正,以支撑国家能源安全决策与行业可持续发展。 展开更多
关键词 天然气 安全 评价体系 评价指标 构建方法
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基于机器学习算法的天然气管道泄漏预测与风险评价
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作者 成庆林 梁涛 +3 位作者 杨金威 刘悦 鲁璐 曲泽众 《天然气与石油》 2026年第1期124-132,共9页
针对天然气管道泄漏风险防控需求,研究构建基于机器学习算法的管道泄漏预测与风险评价模型。采集某区域天然气主干管网2023—2024年多源异构数据,涵盖运行监测、管道属性、环境风险等17项特征因子,经小波去噪、缺失值填补及地理信息系统... 针对天然气管道泄漏风险防控需求,研究构建基于机器学习算法的管道泄漏预测与风险评价模型。采集某区域天然气主干管网2023—2024年多源异构数据,涵盖运行监测、管道属性、环境风险等17项特征因子,经小波去噪、缺失值填补及地理信息系统(Geographic Information System,GIS)空间插值等预处理,构建含3760条记录的时空数据集。对比极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)、轻量级梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine,LightGBM)等5种算法,基于Optuna优化超参数,采用5折交叉验证评估模型性能。结果表明,XGBoost模型性能最优,准确率92.15%、受试者工作特征曲线下面积值0.974,压力梯度、瞬时流量差值、历史泄漏频率等为关键驱动特征。结合特征重要性划分低、较低、较高、高4个风险等级,提出分层防控策略与“数字孪生”系统开发等通用措施。研究结果为管道泄漏预警与风险管控提供了数据驱动的科学方案,可有效提升运维效率与安全水平。 展开更多
关键词 管道泄漏预测 机器学习 风险评价 特征工程 XGBoost
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掺氢天然气管道仿真方法研究
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作者 田晓龙 杨罗 +2 位作者 吴小平 代明亮 江明 《北京化工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期40-50,共11页
迄今,掺氢天然气的仿真工作始终无法有效平衡计算精度和仿真速度这2项参数,不利于指导现场运行方案的快速决策。针对这一问题,将组分追踪方程、水力方程和热力方程进行去耦仿真,分析了耦合模型与气体瞬态管网模拟软件TGNET结果、耦合模... 迄今,掺氢天然气的仿真工作始终无法有效平衡计算精度和仿真速度这2项参数,不利于指导现场运行方案的快速决策。针对这一问题,将组分追踪方程、水力方程和热力方程进行去耦仿真,分析了耦合模型与气体瞬态管网模拟软件TGNET结果、耦合模型和去耦模型结果的差异性,确定了最优的时间步长和空间步长,引入单指令多数据(SIMD)并行计算技术,基于AVX2指令集实现中间参数求解过程的快速化处理,以实际案例进行了计算和分析。结果显示:耦合模型结果与TGNET软件结果的吻合程度较高,两者的计算时间分别为8237 ms和8359 ms,2种模型具有一致性和相容性;去耦模型计算时采用时间步长90 s、空间步长1 km的组合较为合适,与耦合模型相比,此组合下的加速比为2.89;与最大压力-最大流量边界条件相比,最大流量-最大流量边界条件下的压力、温度、氢气摩尔分数的误差均有所增大,建议在管网规划设计、运行调峰、突发性用气和供气安全冗余保障等工况下优先使用该边界条件;与去耦模型相比,引入SIMD指令的计算加速比为2.68,低于理论加速比上限。研究结果可为大型掺氢天然气管网的仿真工作提供理论依据和实际参考。 展开更多
关键词 掺氢天然气 仿真 耦合模型 去耦模型 边界条件 SIMD
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多网智能融合下管道综合运输系统的研究现状及展望
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作者 梁永图 廖绮 +5 位作者 涂仁福 刘春颖 邱睿 李政兵 赵伟 徐宁 《油气储运》 北大核心 2026年第3期241-253,共13页
【目的】在国家构建现代化高质量综合立体交通网与新型能源体系的战略背景下,管道运输系统作为支撑能源与战略物资跨区域高效输送的核心载体,其功能定位正经历从传统单一介质输送设施向“管道-交通-能源”多网智能融合枢纽型基础设施的... 【目的】在国家构建现代化高质量综合立体交通网与新型能源体系的战略背景下,管道运输系统作为支撑能源与战略物资跨区域高效输送的核心载体,其功能定位正经历从传统单一介质输送设施向“管道-交通-能源”多网智能融合枢纽型基础设施的关键转型。【方法】采用政策文件分析、文献研究及实践案例调研相结合的方法,深度剖析多网智能融合的核心内涵与驱动因素,并系统阐释了管道运输系统在综合立体交通网构建、能源互联网演进、国家能源安全韧性提升三大战略目标中的核心地位。【结果】尽管国家层面已出台多网融合的顶层规划,并在部分枢纽与联运场景中取得了初步成果,但现有探索仍普遍停留在不同网络间的物理连接或浅层协调层面,尚未实现数据互通、功能互补、效益互促的深度智能融合。基于此,明确得出了当前多网智能融合面临的主要任务是将战略愿景细化为可落地、可操作、具有约束力的实施方案,并从要素设计一体化的基础性需求、基础设施数字化的支撑性需求、运输服务智能化的引领性需求3个维度,提出管道综合运输系统面临的发展要求及核心挑战。【结论】为构建智能、绿色、韧性的管道综合运输系统,支撑国家综合立体交通网与新型能源体系的建设,提出夯实协同规划基础,针对源荷错配构建“多能供需-多运力”匹配机制,统筹常态高效与紧急保供目标;提升综合调运效率,借助多能耦合仿真与优化算法创新,并利用市场机制实现资源精准配置;强化系统韧性保障,建立全生命周期评估框架,构建“即时响应+主动预防”的应急体系,防范跨系统风险传导,保障军民用能的安全稳定。 展开更多
关键词 管道综合运输系统 多网智能融合 综合立体交通网 能源互联网 安全韧性
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中国储气库发展现状与前景展望
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作者 张庆生 《断块油气田》 北大核心 2026年第2期184-191,共8页
为加速构建现代储气库体系,采用文献调研和案例结合的方法,梳理了中国储气库建设历程及成效,并对其发展前景进行了展望。结果表明:1)针对储气库建设中地质条件复杂、优质库址资源稀缺等难点,经过多年技术攻关,已逐步形成一系列独具特色... 为加速构建现代储气库体系,采用文献调研和案例结合的方法,梳理了中国储气库建设历程及成效,并对其发展前景进行了展望。结果表明:1)针对储气库建设中地质条件复杂、优质库址资源稀缺等难点,经过多年技术攻关,已逐步形成一系列独具特色的储气库建设与运行技术,包括气藏型储气库快速达容达产、水侵型储气库库容动用与水侵风险管控、低渗凝析气藏注气提采协同建库、超高压气藏建库和储气库完整性定量评价等技术。2)在当前国际形势复杂多变、极端天气事件频发、环保要求不断提高的背景下,未来储气库发展应更加注重与油气田开发的协同,统筹考虑碳捕集与封存等碳中和目标,推动储气库从单一的调峰枢纽向综合性能源管理平台转型;积极推进智能化运营体系建设,系统化布局,构建多层次协同调峰体系,同时深化与天然气市场改革的联动,进一步完善市场化运营机制。该研究成果将为中国构建“安全、高效、绿色、智能”的现代储气库体系提供战略指引。 展开更多
关键词 储气库 天然气 提高油气采收率 碳埋存 智能化
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含聚合物老化油磁性复合纳米破乳剂研制及破乳机理
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作者 程立 刘晓娜 +4 位作者 苏煜彬 孙寿民 钱澳 贾世宽 李振 《长江大学学报(自然科学版)》 2026年第1期59-67,104,共10页
含聚合物老化油具有机械杂质含量高、乳化严重、黏度大、界面膜强度高以及稳定性好等性能特点,采用常规破乳剂存在筛选困难、渗透性差、破乳温度高和破乳剂用量大等诸多问题。在常温常压条件下,采用氧化还原法将Fe2+氧化成Fe_(3)O_(4)... 含聚合物老化油具有机械杂质含量高、乳化严重、黏度大、界面膜强度高以及稳定性好等性能特点,采用常规破乳剂存在筛选困难、渗透性差、破乳温度高和破乳剂用量大等诸多问题。在常温常压条件下,采用氧化还原法将Fe2+氧化成Fe_(3)O_(4)纳米颗粒的同时原位沉积在还原后的氧化石墨烯(rGO)表面,制备出一种磁性复合纳米材料Fe_(3)O_(4)-rGO,利用TEM、SEM、FTIR、XRD和XPS分别对Fe_(3)O_(4)-rGO的形貌、结构和化学性质进行了表征,证实Fe_(3)O_(4)-rGO是一种Fe_(3)O_(4)负载于还原氧化石墨烯层状结构中的二维片状纳米材料。低温条件下,在使用质量分数为0.04%的Fe_(3)O_(4)-rGO时,对老化油的破乳率可在2 h内达到90%以上且水相清澈,随着温度升高,Fe_(3)O_(4)-rGO对老化油的脱水率和脱水速率明显提升,在80℃条件下,脱水率高达98.0%;还研究了pH对Fe_(3)O_(4)-rGO破乳效率的影响,发现酸性和中性条件下(pH=2.2~6.8),Fe_(3)O_(4)-rGO表现出较高的破乳效果,碱性条件下,破乳效果较差,主要是因为pH低于6.8时,Fe_(3)O_(4)-rGO与乳液液滴间以静电引力为主,Fe_(3)O_(4)-rGO可以与界面活性物质结合较好,从而破坏界面膜,随着pH增大,Fe_(3)O_(4)-rGO与乳滴之间的静电斥力增大,难以吸附到界面膜上,从而导致破乳效果下降。最后,Fe_(3)O_(4)-rGO的可回收性大大降低了破乳剂的使用成本,降低破乳剂的污染。该研究不仅为含聚合物老化油的分离提供了一种高性能且可回收的破乳剂,也为新型磁性复合纳米材料的制备提供了一种思路。 展开更多
关键词 老化油 破乳 聚合物 纳米材料 破乳机理
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基于对标管理和节点分析的煤层气集气系统站场工艺优化方法
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作者 孟凡华 张博 +3 位作者 刘松群 吴春升 屈丽彬 王子辉 《油气田地面工程》 2026年第1期60-65,共6页
在企业管理活动中,对标管理和节点分析是企业不断改进和获得竞争优势的最重要管理方式。山西煤层气分公司自2021年起,按照中国石油天然气股份有限公司煤层气田管理指标开展对标管理工作,发现了综合用能高的主要问题。为进一步提升煤层... 在企业管理活动中,对标管理和节点分析是企业不断改进和获得竞争优势的最重要管理方式。山西煤层气分公司自2021年起,按照中国石油天然气股份有限公司煤层气田管理指标开展对标管理工作,发现了综合用能高的主要问题。为进一步提升煤层气田地面系统运行管理水平,构建了一套具有二级节点、41项管控参数的煤层气集气系统井站管理体系,建立了节点分析和对标管理融合的工作流程,在此基础上,通过分析和论证,实施站场优化4处,实现沁水盆地煤层气田站场运行参数逐步提升。2021至2023年单位气田气生产综合能耗、单位气田气采集输综合能耗、单位气田气处理综合能耗逐年下降,完成了2021年的能耗指标低于平均值到2023年指标接近先进值的转变。 展开更多
关键词 煤层气 集气系统 对标管理 节点分析 工艺优化
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中国石化储气库建设进展回顾及下步发展方向
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作者 孙伟 孙焕泉 《断块油气田》 北大核心 2026年第1期1-6,共6页
储气库是保障国家能源安全、优化天然气产供储销体系的关键基础设施,其建设成效备受关注。为此,文中系统梳理了中国石化储气库建设动态与效果,并指明了下步发展方向。结果表明:自“十二五”启动储气库建设以来,中国石化系统推进文96、... 储气库是保障国家能源安全、优化天然气产供储销体系的关键基础设施,其建设成效备受关注。为此,文中系统梳理了中国石化储气库建设动态与效果,并指明了下步发展方向。结果表明:自“十二五”启动储气库建设以来,中国石化系统推进文96、卫11、金坛等多座枯竭气藏型/盐穴型储气库建设,形成了适用于复杂地质条件的储气库库址筛选评价、断块动态密封性评价、凝析气藏协同建库及完全水淹型砂岩气藏库容优化等关键技术序列,显著提升了储气调峰能力。未来,中国石化将围绕扩大气藏储气库规模、加快发展盐穴型储气库、探索二氧化碳作垫底气与驱油协同建库等新方向开展科技攻关,为增强中国天然气季节调峰和应急保供能力提供坚实的技术支撑与保障。该研究成果可为储气库持续发展提供重要参考。 展开更多
关键词 储气库 建设进展 建库关键技术 发展方向 中国石化
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