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期刊信息/Journal information
天然气工业
四川石油管理局 中国石油西南油气田公司 中国石油川庆钻探工程公司
天然气工业

四川石油管理局 中国石油西南油气田公司 中国石油川庆钻探工程公司

冉隆辉

月刊

1000-0976

jwq@trqgy.cn

028-86011178 86012712 86012718

610051

成都市府青路一段3号

天然气工业/Journal Natural Gas IndustryCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊于1981年创刊，是中国惟一全面报道天然气工业的综合性科技期刊。伴随国家改革开放急促的脚步诞生。二十四年，一批批老编辑默默耕耘在天然气事业这片热土上,洒下了滴滴汗水，皓首回望，留下深深的眷恋和殷殷嘱托；如今，新一代编辑正焕发热情和活力，呵护着杂志的成长，他们与时俱进，跨步前行。与此同时，还有强大的后盾——编委会，源源不断地给予鞭策和激励着，一批院士、教授、专家为杂志的发展献计献策，作出了重要的贡献。《天然气工业》面向中国天然气生产和使用领域各研究、设计、生产、管理部门的高中级科研人员、工程技术人员和经营管理人员以及与天然气工业相关的产业界的科技、经营管理人员。重点反映天然气工业在勘探、开发、钻采、储运、处理加工方面的科学研究、工业生产和技术应用成果。
正式出版
收录年代

    基于数字岩心模型重构的岩石力学行为评价新方法

    郭建华佘朝毅夏连彬余文帅...
    132-143页
    查看更多>>摘要：石油天然气钻井过程中,上覆非目的地层钻取的岩心数量有限,在一定程度上限制了其岩石力学行为的研究,不利于安全高效钻进.为此,采用数字岩心模型对上覆长井段非目的地层岩石力学行为开展了反演研究,并以四川盆地天府气田上三叠统须家河组地层为例,基于目标层位岩屑组分测试结果与Voronoi理论,建立了用于表征须家河组岩心力学行为的数字岩心三维Voronoi体模型,还原了矿物成分、黏土以及孔隙的空间分布,最后从微观角度分析和研究了岩石的力学特性及损伤演化过程.研究结果表明:①数字岩心单轴压缩变形存在空隙压密、弹性变形、塑性变形和破坏后 4 个阶段,破坏形式主要为剪切破坏,这与实验结果高度吻合;②在轴向压力加载时,矿物颗粒受到挤压产生应变,当应变超过矿物本身的屈服应变时,矿物开始损伤,并将无法承受的压力传递给邻近矿物颗粒,逐渐形成裂纹和破裂面;③矿物空间分布仅对数字岩心的损伤演化和裂纹发展有影响,颗粒尺寸对弹、塑性以及破坏后阶段的力学行为均有影响;④随着围压增加,抗压强度和残余强度明显增大,且岩心尺寸越大弹性模量和峰值强度越低.结论认为,该方法分析结果与实验结果吻合,为岩心缺少条件下研究钻井过程中上覆地层岩石力学特性提供了新思路,并对破岩机理认识及优化钻头选型与设计具有重要工程意义.

    数字岩心力学行为单轴抗压强度三维Voronoi损伤演化矿物组分尺寸效应

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    弹间干扰对聚能射流成型及射孔穿深的影响规律

    李明飞邱金平刘军严张伟...
    144-153页
    查看更多>>摘要：射孔是油气开采过程中的重要一环,射孔间距是影响射流成型效果和穿深的主要参数之一,相邻两射孔弹之间会产生弹间干扰,进而影响射流质量和穿深.为探究弹间距对弹间干扰的影响规律,利用LS-DYNA软件,结合ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)算法进行算子分离,实现了单元边界的质量、内能和动量的穿透,并以某油田井下射孔为例,建立了射孔弹—射孔枪—套管—水泥环三维模型,分析了弹间干扰对射流成型和射孔穿深的影响规律.研究结果表明:①弹间干扰降低了射孔弹总能量转化为射流能量的效率:弹间距为 5.0 mm时,临近射孔弹射流能量转化率减少 0.31%,射流轴向速度减小 39 m/s,径向速度增大 20 m/s;弹间距为 3.5 mm时,临近射孔弹射流能量转化率减少 2.21%,射流轴向速度减小 130 m/s,径向速度增大 111 m/s.②弹间干扰减小了对穿深有效的轴向速度,增加了无效的径向速度,径向速度的增大影响射流质量,使得射流趋向发散,降低射孔穿深.③数值模拟结果揭示,随着相位角的减小,射流线之间的距离减小,弹间干扰加强,有效能量转化降低,射孔穿深降低.结论认为,该规律认识给出了弹间干扰对射流成型和射孔穿深的量化影响,可为合理优化射孔孔密和提高射孔弹穿深提供理论依据.

    弹间干扰弹间距射流成型射流速度穿深射流质量相位角起爆延时

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    天然气泄漏扩散实验与高斯预测模型优化

    钱浩
    154-164页
    查看更多>>摘要：众所周知,掌握天然气扩散规律是天然气泄漏监测方案设计的重要依据,其中利用高斯模型来预测天然气泄漏扩散规律已成为天然气事故风险评估和安全疏散的重要技术,但目前还没有适用于天然气等轻气泄漏扩散浓度测量的实验装置.为解决高斯预测模型对天然气泄漏扩散预测精度较低的问题,采用天然气扩散浓度监测实验平台,借由阵列布置的激光甲烷浓度探头测量不同风速和不同泄漏速率下,扩散下游空间内不同高度和位置的甲烷浓度,进一步修正了高斯扩散模型中的抬升高度和侧向、垂向扩散系数.研究结果表明:①自主设计的甲烷浓度监测实验平台,可实现下游扩散空间内任意位置的泄漏气云捕捉和分布式浓度测量;②天然气泄漏的气云抬升现象不明显,仅在无风、泄漏速率较小时出现了明显的气云向上抬升.结论认为,通过实验优化后的高斯扩散模型计算精度显著提升,对比查表获取的经验参数,本研究优化后的高斯模型预测扩散浓度偏差由 33%降低至 16%,显著降低了预测误差,成果对天然气泄漏风险评估与泄漏监测系统的设计具有重要指导意义.

    天然气泄漏扩散实验高斯模型优化抬升高度扩散系数

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    天然气管道随动流量掺氢实验及新认识

    李敬法宇波李璐伶段鹏飞...
    165-173页
    查看更多>>摘要：如何获得高掺混均匀度和精度的掺氢天然气是天然气管道掺氢输送的核心问题之一.虽然目前常采用随动流量掺氢工艺,但国内外尚未见公开报道的实验数据,氢气和天然气的掺混均匀度和掺混精度得不到实验验证,在一定程度上制约了掺氢天然气管道输送技术的进一步发展.为此,研究了天然气管道随动流量掺氢工艺,并基于高效静态混合器、氢组分浓度三维在线检测和双反馈随动流量定比掺氢,搭建了天然气管道随动流量掺氢实验系统,最后开展了掺氢流量 100 Nm3/h以内、掺氢比 5.0%～20.0%的实验研究.研究结果表明:①设计搭建的随动流量掺氢实验系统的掺混均匀度大于 95%,不考虑测量误差影响时掺氢精度绝对值小于等于 1.67%,考虑测量误差影响时,当掺氢比大于等于 10.0%时掺氢精度绝对值小于等于 3.30%,而掺氢比为 20.0%时掺氢精度绝对值小于等于 1.70%,随动流量掺氢性能优于标准规范技术指标;②相同实验条件下,受氢气分析仪精度等级和量程的影响,掺氢比越小,掺氢精度越低;③为合理表征掺氢精度,在制定相关标准规范时建议根据掺氢比范围分级定义随动流量掺氢精度.结论认为,该成果认识可为掺氢天然气管道输送技术的发展和相关标准规范的制定提供重要理论和技术参考.

    掺氢天然气管道输送掺氢工艺掺混均匀度掺氢精度随动流量静态混合器实验研究

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    石油天然气行业科技成果评价体系构建与评价方法优化

    任利明罗强陈颖杰徐婧源...
    174-185页
    查看更多>>摘要：科技成果评价是科技奖励的核心工作之一,其评价结果对科技奖励的最终决策有着重要的作用.但长期以来国内的科技成果评价工作面临评价指标盲目套用、评价过程中个人价值与科学道德精神缺乏规范统一等方面的诸多问题.为此,以石油天然气行业科技成果评价工作为例,建立了一套考虑科学、技术、经济、社会价值的科技成果评价体系,并进行了权重赋值,最后通过项目实例来验证了方法的可靠性.研究结果表明:①构建的石油天然气行业科技成果评价指标体系包含 4 个一级指标、16 个二级指标,并根据基础研究、应用研究、技术开发和产业化、软科学 4 类成果侧重不同,对一级指标分别赋值,以反映科技项目的研究性质和产出成果价值的差异;②在同行评议机制下,兼顾专家在科技成果所属研究方向的专业性以及专家与科技成果主体间的竞争性,基于直觉模糊理论建立了石油天然气科技成果评价模型,从专家对成果熟知度与专业匹配程度、专家评价一致性以及客观公正性 3 方面综合修正专家打分,有效消除专家评价中各种主观因素的干扰.结论认为,建立的石油天然气行业科技成果评价体系能够全面真实评价科技成果的创新水平和应用价值,兼顾科技成果普遍特点和石油天然气行业科技成果的独特性,其认识和成果可为其他行业科技成果评价提供参考和借鉴.

    石油天然气行业科技成果评价科技奖励五元价值评价指标体系评价模型

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    含天然气水合物泥质粉砂沉积物电阻率变化规律

    骆汀汀张宸毅陈雨露孙翔...
    186-198页
    查看更多>>摘要：现有研究结果表明,研究含天然气水合物(以下简称水合物)泥质粉砂沉积物电阻率特性对于安全、高效开发水合物藏具有重要意义,但目前关于细粒沉积物中颗粒排挤型水合物影响的研究较少,尤其是对沉积物固结收缩、受力变形和剪切破坏过程中储层电阻率的变化规律认识尚不充分.为此,采用 3 种制样方法制备了含不同饱和度水合物泥质粉砂沉积物,探究了沉积物在降温、水合物生成、N2 气体驱替、水饱和、三轴固结和剪切破坏各阶段中电阻率的变化规律,并对固结和剪切阶段中电阻率的各因素敏感性进行了分析.研究结果表明:①水合物生成会急剧增大沉积物电阻率至 1 kΩ·m以上,含 20%和 40%饱和度水合物沉积物电阻率差值超过 350 Ω·m,而水饱和过程则促使电阻率减小至 40 Ω·m以下;②有效围压由 1.0 MPa增大到 1.5 MPa时,饱和气状态下含 20%饱和度水合物沉积物电阻率最大可降低 253 Ω·m,而饱和水状态下降幅约为 2 Ω·m;③沉积物导电能力受孔隙介质相态变化影响显著,主要机制为水合物生成堵塞导电通道,水饱和强化电流传导,而水合物胶结能力下降和孔隙气残余则会弱化电流传导.结论认为,孔隙介质和外部压力是影响泥质粉砂沉积物电阻率变化的两大重要因素,后续研究中应加强这些因素进行耦合分析,以期为海洋水合物开采过程中储层扰动风险预测提供理论支持.

    天然气水合物泥质粉砂沉积物电阻率孔隙介质水合物饱和度有效围压水合物分解与再生成

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    基于内非金属元素掺杂的外微波电场协同增强镁储氢机理研究

    王欢吴震黄雅琨杨福胜...
    199-207页
    查看更多>>摘要：在众多的固态储氢材料中,镁基材料已被公认为极具应用前景,但镁在储氢过程中需要克服动力学性能差(氢解离扩散难)、反应能耗高等难题,因而阻碍了其大规模商业化应用.微波外场可高效加速化学反应并降低反应温度和能耗,已逐渐应用于改善储氢过程,但目前针对内非金属元素掺杂外微波电场协同增强镁储氢的研究鲜有报道.为此,基于第一性原理计算探究了内掺杂非金属元素外微波电场协同改善镁储氢的作用机制,分析了有无非金属元素掺杂下镁—氢气体系在微波电场作用前后的吸附能、电子特性、过渡态等热动力学性能变化机理.研究结果表明:①微波电场改变了氢气分子和镁表面的电荷分布,使得氢气分子出现电荷分离(发生极化);②态密度计算结果也表明微波电场改变了H-s轨道的电子态分布,使得H-s电子向高能量区域移动,从而增强H-s与Mg-sp轨道杂化,导致镁与氢气之间的相互作用增强;③内非金属元素掺杂外微波电场协同改性使吸氢过程的反应能垒从 0.94 eV大幅降至 0.77 eV.结论认为:①微波电场有助于氢气发生极化,激活了氢气的反应活性,降低反应能耗;②内非金属元素掺杂外微波电场协同改性促进了氢气在镁表面的反应进程,有效提高了镁吸氢过程的动力学性能.

    固态储氢镁金属微波电场非金属掺杂第一性原理计算

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    2024年第二季度中国天然气行业景气指数分析

    西南石油大学中国能源指数研究中心
    208页
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