FLNG外输系统在中国南海的适用性分析及国产化研究思考北大核心CSCD

本文调研了国外FLNG外输系统的主要类型及产品,阐述了漂浮软管系统的主要构成和关键部件的技术进展。基于中国南海环境条件及运营LNG运输船现状,对比了不同类型的FLNG外输系统在我国南海的适用性,指出尾输方式应是中国南海FLNG外输的首选方案;在此基础上,提出了我国FLNG外输系统关键技术和国产化研发的主攻方向为漂浮式软管外输系统。最后总结了FLNG外输系统国产化研发的技术路线和主要研究内容,以期为今后FLNG外输系统国产化研究及工程应用提供参考。     

国外深水气田开发工程模式探讨

通过对国外已经投产和即将投产的20多个项目进行深入调研,重点介绍了最具代表性的三个国外典型深水气田的开发工程模式,同时详细分析了国外深水气田和我国南海海域深水气田开发所面临的技术挑战,为未来我国南海海域深水气田开发工程模式的选择提供参考。     

利用灰色理论预测注水管道腐蚀速率的变化趋势

针对注水管道中腐蚀速率和腐蚀影响因素之间复杂的映射关系，提出了利用灰色理论对腐蚀速率进行有效预测，同时为提高预测精度，对标准的GM（1，1）模型进行了合理改进，提出了4种改进方法：改进背景值、考虑初始点影响、灰色理论和BP神经网络相结合（简称灰色神经网络）以及灰色理论和遗传算法（简称灰色遗传算法）相结合等。通过示例表明，经过改进后的4种方法预测精度都有所提高，特别是灰色理论和神经网络结合、灰色理论和遗传算法相结合预测得到的腐蚀速率和实测值能较好吻合，预测精度最高；因此可以运用这两种改进方法较准确地预测腐蚀速率随着时间的变化趋势。     

利用改进的神经网络预测腐蚀管道的剩余强度

将BP神经网络和遗传算法相结合，得到一种新的神经网络，并将这种神经网络成功用于计算腐蚀管道的剩余强度和最大允许输送压力。通过示例分析，得到下面结论：不同计算方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力相差较大．Wes—2805—97规范、ASME—B31G规范、CVDA—84规范等都比J积分方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力偏大；DM断裂力学方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力比J积分偏小；J积分方法和基于J积分方法的改进的遗传神经网络方法计算结果比较接近，可以认为是计算剩余强度和最大允许输送压力较好的方法。     

起伏多相管流压降计算方法的研究

以Ｐｉｐｅｐｈａｓｅ多相流软件和西安交通大学多相流软件为基础,筛选出几种适用于油田现场,精度较好的压降组合模型。在众多压降组合关系式中,ＤＥＦ、ＭＵＢＥ、ＸＢ－ＢＡＲ－ＢＢ－ＣＷ－ＭＷ、ＸＢ－ＢＡＲ－ＤＥＦ－ＣＷ－ＭＷ和ＸＢ－ＢＡＲ－ＭＢ－ＣＷ－ＭＷ等组合压降相关式计算多相管流准确性较高。     

深水立管严重段塞流控制方法及其模拟分析

深水立管中常会出现严重段塞流,如果不加以控制,会带来严重的流动安全问题。为此,对国内外深水立管严重段塞流控制方法进行了全面调研和分析,总结了每种控制方法的优缺点、现场应用情况和适用范围。在此基础上利用某深水油气田的海管和立管资料,采用多相流瞬态模拟软件OLGA模拟了典型年份的流动状况,对段塞流最严重年份分别采用节流法、气举法、节流和气举结合法等方法进行了模拟,并探讨了管径与段塞流的关系。结论认为：该油气田生产后期会出现严重段塞流;在管径优化和设计阶段要充分考虑严重段塞流的影响;不同的段塞流控制方法适用于不同的工况,针对具体深水工程项目,应在开展软件模拟分析时综合考虑各种因素,最终选取经济、有效的段塞流控制方法。     

CO2地面处理、液化和运输技术

CO₂减排已成为全世界共同关注的焦点，CO₂地面处理、储存和运输技术是CO₂大规律综合利用的枢纽和关键技术。介绍了常温高压、低温低压两种CO₂液化技术；分析了管道运输、汽车槽车运输、铁路运输和船舶运输四种CO₂运输方式的优缺点，目前都存在运输成本高、储存密度低、损耗高、运输效率低等问题；运输方案的选择必须综合考虑运输量、运输设备的压力和温度条件、运输距离、市场需求和市场价格、沿线交通载体布局等因素。以Weyburn油田CO₂储存和监测项目为例，介绍了注CO₂提高油田采收率的地面处理和运输技术。指出：降低CO₂地面处理、储存和长距离运输成本，提高长距离运输的安全可靠性，将是CO₂大规模综合利用研究的热点和关键点之一；我国开展注CO₂提高采收率的潜力非常大。     

油气水多相管流中降阻剂机理研究

在实验的基础上，对降阻剂在多相管流中的作用机理进行深入的研究。在多相管流中，加入降阻剂能有效地减低沿线的压降梯度，且加剂粘度越大，减阻效果越好，降阻剂在低气体折算速度下的降阻效果比在高气体折算速度下好，未加降阻剂时，液体折算速度越大，导致液膜厚度增厚和段塞频率增大，加剧管壁腐蚀速率，加降阻剂之后，可导致段塞频率减小，减低管壁腐蚀速率，段塞迁移速度不变，但能降低液膜的有效厚度。     

优化集输管网系统的有效方法

胜利浅海埕岛油田集输管网系统优化研究，涉及到最优化方面的数学理论、技术经济评估，以及如何通过计算机实现优化等问题。建立的目标函数包括管道费用(管材费用和管道建设费用)、动力费用、热力费用3部分。通过混合SUMT方法将约束优化转化为无约束优化，然后运用黄金分割法和POWELL法联合求解，得到最优值。此方法适用于离散变量和连续变量的优化。枚举法只适用于离散变量的优化。     

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目前从天然气水合物中开采天然气的方法，主要有热激发法、化学试剂法和减压法。文章通过适当简化，从理论上推导出减压法开采天然气的数值模型和水合物分解前缘边界曲面离井筒距离表达式，并对推导出的偏微分方程经过线性简化和自相似原理，推导出多孔介质水合物地层中压力和温度的分布方程和天然气产量方程。通过实例，研究了多孔介质水合物地层中压力和温度的分布规律,即离井筒越近，压力和温度越小。进行了影响水合物分解前缘边界曲面离井筒距离各影响因素的敏感性分析，得到了减小井筒压力和增大地层温度可以使离井筒越远地方的水合物层分解释放出天然气,天然气的产量随着开采时间的增大而逐渐减小但最终趋于一稳定值的结论。