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  • 《石油与天然气化工》
  • 2024年 第53卷 第3期
  • 出刊日期:2024-06-25
《石油与天然气化工》重点报道石油与天然气工业化学化工领域的新技术及新经验,是全面报道油气处理、加工及其利用技术的科技期刊,设置了油气处理加工与利用、新能源与新材料、油气田开发、分析计量与标准化、安全与环保5个专栏。

2024年第53卷第3期

(下载当期封面和目录)

    • 油气处理加工与利用
    • 泄漏硫化氢干法应急处置安全性及工艺研究
      袁长忠
      目的在高含硫油气井和炼化厂脱硫装置生产过程中存在硫化氢(H2S)泄漏的风险,而以物理稀释为主的应急处置方法效率低,影响应急救援。拟采用气体捕集与干法脱硫相结合的工艺进行泄漏H2S的处置,并对泄漏气体中引入空气是否会影响干法脱硫的安全性和脱硫剂的性能开展实验研究。 方法通过模拟泄漏H2S干法处理流程,对比测试了活性炭、氧化铁和氧化锌等不同类型干法脱硫剂的穿透硫容和床层温升,优选出性能更好的脱硫剂。以优选脱硫剂为研究对象,考查在不同H2S含量的条件下,空速和空气含量对其温升、穿透硫容、脱硫精度和副反应的影响。 结果从8种不同厂家提供的氧化铁脱硫剂中优选出穿透硫容最高的3#脱硫剂,在原粒度模拟工况条件下,其穿透硫容可达到18.2%;脱硫剂床层温升随着H2S含量的增加而升高,随着空速和空气含量的增大,脱硫剂床层温升呈现先迅速升高后趋于平稳甚至略有下降的趋势,最高不超过40 ℃;当空气体积分数超过25%时,脱硫剂穿透硫容提高约50%,空速与穿透硫容呈明显负相关性;当空速低于1 000 h-1时,穿透硫容超过25%,空气含量对脱硫精度和副反应无影响;在H2S穿透前和空速低于2 000 h-1的条件下,没有生成副产物二氧化硫(SO2)。 结论采用干法脱硫工艺对泄漏H2S进行处理,会同时发生脱硫和再生过程,床层会产生一定的温升,没有生成副产物SO2,具有较高的安全性。空气的加入提升了脱硫剂的硫容性能,在对泄漏H2S进行干法应急处置时空气体积分数应大于25%,空速应低于1 000 h-1。 
      2024  Vol.  53(3):    1-7    [摘要](513)    [PDF](78)
    • 尾气处理装置烟气加热器腐蚀失效原因分析
      黄刚华,陈世明,江晶晶,杨爽,彭银华,蒋军锋
      目的分析某天然气净化厂康索夫(Cansolv)尾气处理装置烟气加热器出现严重腐蚀失效的原因。 方法分析了烟气加热器管束的腐蚀环境,开展了材料理化性能、腐蚀产物成分及微观形貌等失效原因分析。 结果失效管束的理化性能符合要求,管束泄漏处呈坑状和蜂窝状,部分沟槽尖端有裂纹,且深入基体,呈现应力腐蚀的特征。 结论烟气加热器在高温、高酸液含量的环境下发生了电化学腐蚀和应力腐蚀,导致管束出现腐蚀泄漏。 
      2024  Vol.  53(3):    8-13    [摘要](428)    [PDF](88)
    • 环烷基减压渣油组合工艺
      蔡烈奎,裴晓光,杨文中,徐岩峰,李娜,毛清国
      目的实现中海油环烷基减压渣油的高值化利用。 方法以中海油环烷基减压渣油为原料,对比直接焦化工艺与溶剂脱沥青-高压加氢-焦化组合工艺的产品分布和经济效益。组合工艺首先采用丙烷为溶剂对减压渣油进行溶剂脱沥青,将减压渣油分为轻脱沥青油和脱油沥青,轻脱沥青油采用三段高压加氢工艺生产150BS光亮油产品,脱油沥青产品采用焦化工艺生产石油焦和其他石油馏分。 结果相比直接焦化工艺,采用组合工艺使液体产品总收率提高2.67个百分点,简要经济核算结果表明组合工艺盈利更多。 结论采用组合工艺可以实现减压渣油的高值化利用,同时提高了液体产品总收率。 
      2024  Vol.  53(3):    14-18, 25    [摘要](462)    [PDF](64)
    • 柴蜡油混合进料加氢裂化装置试产军用3号喷气燃料
      解协勤
      目的提高柴蜡油混合进料加氢裂化装置生产的3号喷气燃料中芳烃含量,使之能达到军用3号喷气燃料产品的要求。 方法通过提高混合原料中蜡油比例和混合原料油密度、降低精制反应器床层温度、优化裂化反应器级配催化剂床层温度及降低芳烃加氢饱和深度的方式,提高3号喷气燃料中芳烃含量。 结果①在处理量不变的情况下,通过提高原料中蜡油比例和混合原料油密度,可显著提高喷气燃料中芳烃含量;②在高柴油比例原料的工况下,通过大幅降低精制反应器床层温度、同步降低轻油型催化剂床层温度及提高灵活型和中油型催化剂床层温度的方式,降低了芳烃加氢饱和程度,使喷气燃料产品中芳烃体积分数≥8%,同时确保尾油BMCI值小于13。 结论通过提高混合原料蜡油比例和混合原料密度至一定数值以及降低精制反应器床层温度和芳烃加氢饱和深度的方式,可实现喷气燃料产品中芳烃体积分数≥8%的目标,解决了柴蜡油混合加氢裂化装置生产军用3号喷气燃料的问题,具有一定的生产指导意义。 
      2024  Vol.  53(3):    19-25    [摘要](349)    [PDF](60)
    • 胺液在线深度复活装置的设计及应用
      李超群,李玉婷,冉斯,陈韶华,吴明鸥,杨艳
      目的解决天然气净化厂脱硫装置胺液系统中由于醇胺溶液自身降解与外来污染所导致的脱硫性能下降、腐蚀穿孔、发泡停产等一系列问题。 方法对溶液系统污染物来源进行解析,为有效降低溶液中的污染物、降解物和烃类杂质等,采取了以下措施:①增设原料气预处理设施;②设置溶液过滤器;③增设胺液在线深度复活系统等设施。 结果胺液在线深度复活装置可有效去除溶液中热稳定盐及致泡物质,使溶液的发泡高度由500 mm降至30 mm,消泡时间由110 s降至5 s。 结论通过对胺液进行深度复活,保证溶液的洁净度,恢复溶液性能,可大幅度降低脱硫装置的发泡频率,更好地保障天然气净化装置的平稳高效运行。 
      2024  Vol.  53(3):    26-30    [摘要](404)    [PDF](65)
    • 劣质减压渣油直接催化裂化的工业应用
      孔令健
      目的测试DPC催化剂将劣质减压渣油在工业装置上直接进行催化裂化的可行性,同时探索掺炼劣质减压渣油对产品结构主要是低碳烯烃产量的影响。 方法利用1.2 Mt/a催化裂化装置进行工业试验,通过设定不同DPC催化剂藏量占比及原料掺渣比,研究工艺运行及产品结构的变化。 结果利用DPC催化剂将减压渣油直接生产烯烃的工业实践表明:在DPC催化剂藏量占比达到26.5%、进料中减压渣油掺炼比例提升至15.25%时,催化干气中乙烯体积分数达到16.57%,较空白标定增加2.46个百分点,液化气中丙烯及三烯(乙烯、丙烯和1,3-丁二烯)收率分别达到7.35%和8.38%,较空白标定增加0.67和0.83个百分点,月度增效可以达到1 963.92万元。 结论DPC催化剂可实现将劣质减压渣油直接催化裂化加工的目标,具有加工流程短、经济效益相对较好的特点,可为企业降本增效、节能降碳提供新思路。 
      2024  Vol.  53(3):    31-36    [摘要](428)    [PDF](56)
    • 关井阶段CO2作储气库垫层气的动态影响规律
      曹洪源,柏明星,杜思宇,张志超,刘业新
      目的为应对地下储气库中的垫层气损失,采用经济气体CO2作为垫层气,目前,CO2作垫层气在实际应用中存在各种条件限制,且对其在关井阶段的应用研究较少,有必要对在关井阶段CO2作垫层气对天然气储气库的运行影响因素进行研究。 方法利用有限元模拟CO2作储气库垫层气时,研究关井阶段储气库动态参数(注气压力、注气速率和CO2垫层气比例)对混气带的影响规律。 结果注气压力对混气带的影响不大,将其控制在12 MPa左右最为合理,此时混气带占储气面积的比例为23.731 5%;混气带面积占比随注气速率的增大而减小,但是在注气口附近会出现混合区域,导致回采天然气时出现大量的混合气体,所以注气速率控制在0.7×108 m3/d时最为合理,这时混气带面积占比为18.324 6%;CO2作垫层气的比例对天然气-CO2之间的混合影响明显,当CO2垫层气比例为20%时,混气带面积占比为7.236 5%。 结论根据实验结果设计针对混气带的控制措施,当注气压力控制为12 MPa时,注气速率为0.7×108 m3/d,当CO2垫层气比例为20%时,能让储气库的运作更为经济,实验结果可为实际储气库的建设提供参考。 
      2024  Vol.  53(3):    37-42    [摘要](421)    [PDF](73)
    • 低压富气乙烷回收工艺改进
      雷利,刘清松,陈泳村,蒋洪
      目的国内油田伴生气乙烷回收均采用液相过冷工艺(LSP),解决该工艺在乙烷回收运行工况中存在的能耗较高、回收率较低的问题。 方法基于LSP工艺流程和气相过冷、气液相混合过冷的原理,提出气液两相过冷改进工艺(GLSP)、原料气分流过冷工艺(FGSP),并进行工艺流程对比分析,重点研究改进工艺的特性和对原料气中CO2的适应性。 结果①GLSP工艺适用于外输气压力低的油田伴生气乙烷回收,具有乙烷回收率高、CO2适应性强(CO2摩尔分数为0.5%~2.5%)等特点;②GLSP工艺流程最优增压压力范围为4.0~4.5 MPa,乙烷回收率不宜超过95%;③在原料气中CO2含量相同的条件下,随着气质变富,脱甲烷塔控制CO2冻堵的能力不断增强;④在同一气质条件下,装置总能耗随着原料气中CO2含量的增加而增大。 结论提出的改进工艺提高了乙烷回收率,确定了最优增压范围,并提高了对原料气中CO2的适应性,为实际低压富气乙烷回收装置设计提供参考。 
      2024  Vol.  53(3):    43-48    [摘要](323)    [PDF](69)
    • 新能源与新材料
    • 不同压力下冻土区水合物法封存CO2的实验研究
      高强,赵建忠,侯斌,张驰
      目的水合物法封存CO2稳定性良好、储气密度高,是一种极具潜力的碳封存方式,利用冻土区的地层条件更具独特优势,将CO2气体注入冻土区地层中,在一定的温度和压力条件下,形成固态CO2水合物实现封存。 方法依据国内冻土地区地层深度对应的温度和压力条件,选取不同地层深度(150 m和200 m)对应温度(1.27 ℃和2.72 ℃)和有效孔隙含水率(40%),研究不同注气压力(3.5 MPa、4.5 MPa和5.5 MPa)下的封存特征。分析封存过程的温度和压力变化、封存速率、最终水转化率和最终封存率等动力学规律。 结果封存压力越高,水合物法封存所需的诱导时间越短,压力降幅越大。较高的封存压力导致初期封存速率较慢,缓慢封存期的持续时间减少,且封存压力越高,封存率、最终水转化率和水合物相饱和度越高。封存温度越高,压力对封存率的影响效果越明显。 结论在地层深度150 m(对应地层平均温度1.27 ℃)、5.5 MPa及有效孔隙含水率(40%)的条件下,CO2封存效果最佳。 
      2024  Vol.  53(3):    49-55, 63    [摘要](372)    [PDF](58)
    • 气田水锂、溴资源定量计算方法和前景展望——以W气田震旦系气藏为例
      胡浩,汪敏,江林,耿超,吴东,沈秋媛,陈立
      目的鉴于国内部分气田地层水中丰富的锂、溴资源,为明确气田水开发的综合利用价值,定量计算和评估锂、溴总体资源量。 方法基于地质分析法,提出一种定量计算已开发气田地层水(以下简称气田水)中锂、溴资源量的新方法,并结合行业内提锂、提溴工艺,计算气田水可提取的碳酸锂、溴素等工业原料资源量。 结果① W气田震旦系气藏为具有统一气水界面的底水气藏,气田水总地质储量为29.92×108 m3;② 采用矿化度约束权衡法、井点面积权衡法、等值线面积权衡法分别计算气田水锂元素、溴元素的平均含量,最终确定气田水中锂元素和溴元素的平均质量浓度分别为114.8 mg/L和181.7 mg/L;③ 综合水体储量和锂、溴元素含量,定量计算气田水锂元素总量为34.35×104 t,溴元素总量为54.37×104 t;④ 基于气田水锂、溴元素含量,预测可提取工业产品碳酸锂146.19×104 t,溴素144.19×104 t。 结论基于已开发气田气藏特点和气田水开发综合利用行业新热点,定量评估锂、溴资源量,结合提锂、溴工艺技术,形成气田水开发综合利用新链条,为国内外同类型气田的有效开发和新能源利用提供借鉴。 
      2024  Vol.  53(3):    56-63    [摘要](509)    [PDF](71)
    • 油气田开发
    • 渗吸置换提高原油采收率研究进展
      王永红,赵明伟,耿捷,晏翔,刘长龙,彭鑫,蒙露明,邹辰炜,胡勇,戴彩丽
      渗吸置换作用已逐渐成为非常规油藏和低渗、特低渗裂缝性油藏提高原油采收率的一种重要方式,大量裂缝的存在及细小孔隙发育为渗吸作用的发生创造了有利条件。首先,基于毛细管压力与重力对渗吸的贡献程度,对渗吸模式进行分类;而后,主要聚焦于影响渗吸的各类因素,详细阐述如储层类型、孔渗物性、边界条件、流体(包括原油与渗吸液体)性质等因素对渗吸的影响规律及作用机制,总结了目前使用的研究渗吸的各种实验手段;最后,根据渗吸作用的研究进展,探讨在实验条件确定、黏土水化影响、界面张力优化和渗吸模式选择等方面所面临的问题,并对这些问题的研究前景进行展望。 
      2024  Vol.  53(3):    64-72    [摘要](516)    [PDF](83)
    • 橡胶颗粒增强双网络结构堵水冻胶性能研究
      何世伟,靳永红,王磊,王犁,鲁红升
      目的研究橡胶颗粒增强双网络结构堵水冻胶性能,解决塔河油田为代表的缝洞型油藏在注水开发、注气开发过程中,出水、气窜现象频发的问题。方法选用丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸二元聚合物和疏水缔合聚合物为主剂,乌洛托品、间苯二酚和有机铬为交联剂,橡胶颗粒为增强剂制备了一种复合冻胶,详细考查了橡胶颗粒对冻胶基液黏度、成胶时间、成胶强度、耐稀释、耐温耐盐性能和封堵效果的影响规律。 结果橡胶颗粒的加入,对冻胶基液黏度和成胶时间没有明显的改变,但对成胶强度、耐温耐盐性能和封堵效果具有明显提高作用。其中,橡胶颗粒质量分数为5%的增强冻胶的屈服应力达326.4 Pa,150 ℃下老化30天,脱水率仅为2.71%,对缝宽1 mm的裂缝岩心进行封堵,盐水突破压力梯度达到3.94 MPa/m。这表明,橡胶颗粒增强的双网络结构冻胶具有优异的封堵能力。结论该研究填补了塔河油田耐高温高盐堵水冻胶的技术空白,为塔河油田堵水技术发展提供了新的研究思路。 
      2024  Vol.  53(3):    73-78    [摘要](399)    [PDF](53)
    • N-甲基二乙醇胺溶液中CO2气体吸收与水合物生成特性实验研究
      李延霞,李杨,沈龙,汪洋,张银德,申小冬
      目的酸性气田开发气流中往往含有二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)等酸性组分,易形成天然气水合物(简称水合物),引起管道堵塞。解决酸性组分吸收剂对水合物作用机制不明确问题,为脱除酸性气体组分并防治水合物生成提供理论依据。 方法 采用恒温恒容法研究了N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液质量分数、搅拌状态及初始压力对CO2气体吸收规律的影响、MDEA溶液对CO2水合物生长速率和宏观晶体形态的影响,并与传统热力学抑制剂乙二醇(EG)效果进行对比。 结果CO2气体吸收量随MDEA溶液质量分数的增加表现为先增后减的趋势。开启搅拌和降低压力可加快CO2气体的吸收速率,增加气体吸收量。在气液界面,水合物晶体以二维模式生长,并且MDEA可改变CO2水合物的宏观形貌,增加其质量分数可显著增加CO2水合物覆盖溶液表面的时间、降低CO2水合物的生长速率。与EG相比,MDEA水合物的动力学抑制效果较差,但水合物膜覆盖时间较长,生长速率较慢。 结论MDEA可与溶液中水分子形成氢键,与水合物竞争水分子,减少水的活性,同时,MDEA分子可与CO2分子结合,与水合物竞争CO2,显著降低水合物生长速率。研究结果对酸性气体的分离捕获和天然气流动的安全保障具有理论指导意义。 
      2024  Vol.  53(3):    79-85    [摘要](302)    [PDF](61)
    • CCUS井水泥环腐蚀预测模型及影响因素
      杨川,余才焌,石庆,王志刚,刘世彬,徐璧华
      目的CCUS井的水泥环长期处于CO2腐蚀环境中,水泥环将被腐蚀导致CO2泄漏,需对腐蚀速率进行预测。然而目前的腐蚀预测模型以井眼和半经验公式为主,导致水泥环腐蚀预测不准确,制约了CCUS井水泥环腐蚀防治技术的研究。 方法针对这一问题,基于CO2和钙质量守恒定律,建立了CO2腐蚀深度预测模型,并利用该模型分析了腐蚀时间、温度、CO2分压、水灰比和耐腐蚀材料加量对腐蚀深度的影响规律,并建立了评价模型,对影响因素的影响程度进行排序。 结果CO2腐蚀深度随腐蚀时间、温度、Cl—浓度、CO2分压、水灰比及含水饱和度增加而增大,随着水泥环密度、耐腐蚀材料加量增加而减少;水泥环中CO2含量随腐蚀深度呈非线性降低。影响因素由强到弱为:含水饱和度>耐腐蚀材料>水灰比>CO2分压>腐蚀时间>水泥环密度>Cl—浓度>温度。 结论研究成果对于CCUS井控制CO2对水泥环的碳化腐蚀保障井筒完整性具有指导意义。 
      2024  Vol.  53(3):    86-91, 104    [摘要](330)    [PDF](60)
    • 大川中沙溪庙致密砂岩储层支撑裂缝导流能力的影响因素
      张学平,刘友权,张鹏飞,周厚安
      目的增加裂缝导流能力,提高致密砂岩气的压裂增产稳产效果。 方法为了探究加砂压裂技术在大川中沙溪庙致密砂岩储层改造中的适应性,针对该储层的特点,采用API裂缝导流能力测试仪,考查了支撑剂类型及粒径、铺砂浓度、闭合压力及压裂液类型对支撑裂缝导流能力的影响。 结果相同粒径陶粒的支撑裂缝导流能力大于覆膜石英砂和石英砂,但覆膜石英砂的导流能力受闭合压力的影响最小;0.106~0.212 mm石英砂与0.212~0.425 mm覆膜石英砂的不同组合支撑剂粒径(质量比分别为1∶4、1∶1和4∶1)支撑剂导流能力下降幅度相比单一支撑剂更加平缓。支撑剂组合为4∶1的裂缝导流能力高于1∶4和1∶1组合,在高闭合压力条件下接近0.212~0.425 mm覆膜石英砂用作单一支撑剂时的裂缝导流能力。在低闭合压力条件下,增加铺砂浓度促使导流能力明显增大。而随着闭合压力的增加,这种影响程度逐渐减弱。支撑剂采用(0.106~0.212 mm石英砂)∶(0.212~0.425 mm覆膜石英砂)用量为4∶1的组合支撑剂,当闭合压力为41.4 MPa时,清水压裂破胶液处理后的液测导流能力较质量分数为3% 的KCl降低25.43%,返排压裂破胶液处理后的液测导流能力较质量分数为3% 的KCl降低58.34%。 结论实验结果指导了现场压裂支撑剂类型、粒径以及铺砂浓度等施工参数的选择,在四川盆地川中沙溪庙组致密气储层进行现场应用,获得了较好的压裂增产效果。 
      2024  Vol.  53(3):    92-97    [摘要](295)    [PDF](53)
    • 烷基化碳量子点表面活性剂的制备及性能
      朱林,刘庆旺,孙勇强,范振忠,王旭,仝其雷
      目的通过对水热法制备的氮掺杂碳量子点进行烷基化改性,对碳量子点在油气开发领域中的应用潜力进行研究。 方法在水热条件下,以柠檬酸作为碳源、二乙烯三胺为氮源合成了碳量子点(CQDs)和氮掺杂碳量子点(N-CQDs);通过烷基化反应对制备出的N-CQDs进行表面改性,得到一种两亲性表面活性物质R-(N-CQDs)。 结果CQDs和N-CQDs的粒径分布均匀,具有碳量子点的典型粒径特征;CQDS和N-CQDs的荧光量子产率在各自最大激发波长下分别为10%和47%,氮掺杂极大地提高了碳量子点的荧光性能;与常用表面活性剂SDBS相比,R-(N-CQDs)具有更好的降低表面张力能力、稳泡性能和乳化性能。 结论烷基化改性后的碳量子点具有良好的降低表面张力的能力,优异的乳化性能和稳泡性能,在油气开发领域中有一定的应用潜力。 
      2024  Vol.  53(3):    98-104    [摘要](377)    [PDF](58)
    • 基于淀粉微球交联剂的低浓度羟丙基胍胶压裂液性能研究
      陈馥,杜鹏,张林,何坤忆,钟诚,贺杰,罗米娜
      目的针对低渗透油藏,需要降低压裂液稠化剂用量,减少对储层的伤害,并确保压裂液具备延迟交联、携砂等性能和耐温耐剪切性能。 方法利用反相乳液聚合法合成淀粉微球,通过硅配体和硼羟基修饰淀粉微球表面,制备了一种交联性能优良、伤害性低的微球型硅硼交联剂(KBSM)。 结果KBSM交联剂能够实现多活性位点交联,增强交联密度,从而降低羟丙基胍胶(HPG)的用量,具有延迟交联特性。其延迟交联时间在2~6 min内可调。质量分数为0.2%的 HPG交联冻胶在120 ℃、170 s-1剪切120 min后的黏度为80 mPa·s。交联冻胶中砂质量分数(以下简称携砂比)为40%时,陶粒沉降速度为0.116 7 cm/min。加入质量分数为0.25%的过硫酸铵破胶剂可使交联冻胶在90 ℃下、120 min内完全破胶,且残渣质量浓度为214 mg/L。同时,破胶液的岩心损害率为26.55%。 结论基于淀粉微球交联剂的低含量羟丙基胍胶压裂液对于降低低渗储层伤害有一定的指导意义。 
      2024  Vol.  53(3):    105-112    [摘要](404)    [PDF](66)
    • 分析计量与标准化
    • 旋进旋涡与V锥组合计量气液两相流实验研究
      何鹏,韩建红,艾昕宇,梁裕如,由洋,卢雄,高锋博
      目的解决低渗透气田在井间串联、井口混输计量模式下,单井产气、产液量无法准确计量的技术难题。 方法基于旋进旋涡流量计和V锥流量计的单相计量原理,通过开展空气-水两相流的室内实验,分析了不同运行压力、气液比以及表观气速下单相流量计的混相计量误差变化规律。借助量纲分析法,分别建立了进动频率和压降与相关无量纲准数的关联公式,并采用室内实验数据分别进行了混相条件下的参数修正,利用两种流量计串联组合的方式,提出了一种适用于低含液率的湿气双参数组合计量模型,并采用延安气田现场的实流数据对模型计算精度进行了验证。 结果室内实验时,当湿气体积含液率小于1%时,旋进旋涡进动频率随体积含液率的升高而降低,出现“欠读”现象,而V锥流量计的计量压降随体积含液率的升高而增大,产生“过读”现象。当体积含液率大于1%时,由于气相含液量偏大,造成旋涡进动信号下降规律不明显,从而导致组合计量模型的结果可能出现失真,现场实流测试结果显示,组合计量模型的气相体积流量的平均相对误差为2.029%,液相体积流量的平均相对误差为15.066%,体积含液率的平均绝对误差为 0.059%。 结论旋进旋涡与V锥流量计的组合计量模型在气相含液量较低时,气相和液相的计量精度可满足现场生产需要,且加工设计成本较低,可以为延安气田排水采气井的气液混相计量提供技术支持。 
      2024  Vol.  53(3):    113-122    [摘要](307)    [PDF](66)
    • 天然气中水含量与水露点换算关系探讨
      敬豪,曾文平,何斌,张镨,秦婧
      目的采用实验加数学拟合的方法开发一种新型天然气中水含量与水露点的换算方法,以提高换算精度并降低误差。 方法综合应用气体标准物质、便携式冷镜仪以及数学软件Matlab,采用三次样条插值技术建立了一种新型水含量与水露点换算方法。 结果利用三次样条插值技术建立拟合曲面方法进行水露点换算,该方法的平均绝对误差(MAE)为1.16 ℃,均方根误差(RMSE)为2.28 ℃,满足合理可接受的最大偏差为2.8 ℃。将该方法与国内外主流的换算方法进行比较分析,3种方法的平均绝对偏差分别为0.46%(三次样条插值法)、0.69%(GB/T 22634-2008《天然气水含量与水露点之间的换算》)和0.84%(ASTM D1142-95(2021)《露点温度法测定气体燃烧水蒸气含量的标准试验方法》),并分析探究了3种方法在不同水含量和压力段的适用情况。 结论通过与实验值的对比研究,当水的体积分数在0~200×10-6范围内时,三次样条插值法相比标准方法具有更好的换算精度,可有效降低水含量与水露点的换算误差。 
      2024  Vol.  53(3):    123-129    [摘要](420)    [PDF](53)
    • 安全与环保
    • 空气驱油可燃气体爆炸安全风险分析
      曾文广,葛鹏莉,肖雯雯,刘青山,闻小虎,史宝成,胡姿铭
      目的目前,安全问题仍然是限制空气驱大规模应用的主要原因,为此进行了针对其爆炸极限计算方法的研究。 方法通过对6种可燃气体的单组分计算方法、单组分文献值与2种多组分计算方法进行组合,得到了14种计算组合,将其与国内某油田3口井的爆炸实测值进行比较,以判断哪种组合适应性最好。 结果含碳原子单组分燃气计算法与多组分燃气计算中查图-理·查特里修正法组合得到的计算结果整体误差相对较小,更符合爆炸极限实测值。 结论可为C1~C3轻烃体积分数达90%以上的井流物的爆炸极限理论计算方法的选择提供参考。 
      2024  Vol.  53(3):    130-133    [摘要](421)    [PDF](49)
    • 天然气净化厂循环水系统无磷缓蚀阻垢剂研究与应用
      黄丽华,倪伟,李蒲智,黄红兵,王月,马悦
      目的在无磷缓蚀阻垢剂研发过程中,以聚环氧琥珀酸(PESA)与三元共聚物等为主要原料复配进行配方筛选。 方法通过旋转挂片腐蚀实验、静态阻垢实验对无磷缓蚀阻垢剂进行适应性评价和研究。 结果通过现场监测,该无磷缓蚀阻垢剂取得了良好的缓蚀阻垢效果,腐蚀速率控制低于0.075 mm/a。同时,对实验前后循环水细菌进行测定,结果呈现持续降低的趋势,水体富营养化程度降低,说明无磷配方对系统细菌控制具有积极的作用。 结论室内研究及现场试验结果均证实该缓蚀阻垢剂体系在中、低硬度水质下具有优异的效果,能够保障天然气净化厂循环水系统的稳定运行。 
      2024  Vol.  53(3):    134-140    [摘要](309)    [PDF](58)
    • 基于响应曲面法的超临界CO2萃取油基钻屑油相工艺优化
      王道乐,杜国勇,李绥昌
      目的对超临界CO2萃取油基钻屑中油相工艺参数进行优化。 方法采用响应曲面法对影响超临界CO2萃取工艺的重要参数进行具体实验并根据实验结果进行数值模拟,通过模拟得出萃取时间、压力、温度和超临界CO2流量等参数的优化数据。 结果响应曲面分析了各变量之间对萃取效果的影响,基于萃取数据建立了二次多项式模型,能够较好地拟合实验结果,得出最佳萃取条件为萃取压力25 MPa、温度323.15 K、时间90 min和流量25.0 L/h。 结论通过具体实验数据结合响应曲面法得出了最佳萃取条件,在该条件下油类最大去除率为95.22%。利用气相色谱仪-质谱联用仪(GC-MS)分析萃取物前后性状未发生明显变化,该方法能够更好地实现固液分离和资源回收。 
      2024  Vol.  53(3):    141-146    [摘要](348)    [PDF](62)

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