研究探討

RESEARCH&DISCUSSION

★碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)能夠有效提高原油采收率、實(shí)現(xiàn)CO2地質(zhì)封存，發(fā)揮著抑制溫室效應(yīng)與提高經(jīng)濟(jì)效益的雙重作用?！癈O2井網(wǎng)驅(qū)油封存聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì)與敏感性分析”一文針對(duì)制約該技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵——井網(wǎng)，利用CMG軟件對(duì)非均質(zhì)油藏進(jìn)行數(shù)值建模，以最大累產(chǎn)油和最小氣油比為目標(biāo)，應(yīng)用改進(jìn)的粒子群算法進(jìn)行驅(qū)油封存聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)非常規(guī)布井。仿真結(jié)果顯示優(yōu)化后井網(wǎng)在累產(chǎn)油與氣油比方面均優(yōu)于傳統(tǒng)井網(wǎng)，能夠有效提高CO2封存量。對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行的敏感性分析顯示較大的滲透率有利于原油開(kāi)采與CO2封存，氣油比大小受井距制約。該課題為國(guó)家科技重大專項(xiàng)。

★針對(duì)目前我國(guó)天然氣市場(chǎng)化改革不斷深化這一形勢(shì)，“氣價(jià)變化對(duì)長(zhǎng)輸管道壓比取值的影響分析”一文重點(diǎn)研究了天然氣價(jià)格變化與輸氣管道壓比取值的關(guān)系對(duì)輸氣管道經(jīng)濟(jì)性的影響，為天然氣管道設(shè)計(jì)階段壓比的取值提供參考。運(yùn)用氣體管道瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)模擬計(jì)算軟件TGNET，以西氣東輸二線西段管道工程設(shè)計(jì)參數(shù)建立管道模型，模擬輸氣管道不同壓比的工況，分析各工況下壓縮機(jī)功率損耗及燃?xì)鈸p耗，評(píng)價(jià)其在不同氣價(jià)下的經(jīng)濟(jì)性，比選得到經(jīng)濟(jì)性較優(yōu)的壓比方案。結(jié)果表明：在未來(lái)氣價(jià)走低的情況下，保持原壓比為1.4～1.5的方案建設(shè)天然氣長(zhǎng)輸管道經(jīng)濟(jì)性最佳；若氣價(jià)持續(xù)上升，壓比為1.4～1.5的方案將不再適用，建議在設(shè)計(jì)天然氣長(zhǎng)輸管道時(shí)，將壓氣站壓比降低至1.25～1.35；對(duì)于燃驅(qū)壓氣站比例較高的管線，在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，低壓比方案最高可節(jié)約總費(fèi)用69.6億元。

★天然氣各組分含量是評(píng)價(jià)天然氣品質(zhì)和污染程度的重要參數(shù)。目前，天然氣各組分含量一般通過(guò)氣相色譜儀來(lái)測(cè)定，在沒(méi)有條件進(jìn)行色譜測(cè)量的情況下，可以采用天然氣相平衡計(jì)算方法來(lái)預(yù)測(cè)長(zhǎng)輸管網(wǎng)天然氣各組分變化情況?！案邏禾烊粴忾L(zhǎng)輸管網(wǎng)內(nèi)天然氣的相平衡計(jì)算”一文建立了長(zhǎng)距離、高壓天然氣輸送管網(wǎng)內(nèi)氣體相平衡數(shù)學(xué)模型，并給出了相應(yīng)計(jì)算方法。用該模型和求解方法對(duì)西氣東輸管網(wǎng)進(jìn)行了相平衡模擬計(jì)算，并與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合，所建立的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法可靠，能夠較精確地預(yù)測(cè)長(zhǎng)輸管網(wǎng)內(nèi)天然氣的各組分含量、水力參數(shù)、物性參數(shù)、相平衡參數(shù)。

★我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家且瀕臨環(huán)太平洋地震帶，海底管道的建設(shè)往往要考慮地震的影響。由于地震的不可控和強(qiáng)震的罕遇性，使得試驗(yàn)手段在驗(yàn)證管道抗震分析模型和研究管-土相互作用機(jī)理中起到了舉足輕重的作用。“地震激勵(lì)下管-土動(dòng)力相互作用試驗(yàn)研究”一文基于Cauchy原理和Buckingham π定理進(jìn)行了試驗(yàn)相似比設(shè)計(jì)，研制了剛度可調(diào)的疊層剪切箱，考察了管道埋深、地震動(dòng)峰值、遠(yuǎn)近場(chǎng)地震類(lèi)型等因素對(duì)管道抗震性能的影響，獲得了管-土接觸面相對(duì)位移、管道應(yīng)變分布等試驗(yàn)數(shù)據(jù)，探討了管道應(yīng)變與土體位移的關(guān)系。分析結(jié)果表明：在輸入地震波作用下，管道應(yīng)變時(shí)程和土體位移時(shí)程具有很強(qiáng)的相關(guān)性，管道與土體間的相對(duì)位移是管道產(chǎn)生應(yīng)變的主要原因，土體本身以及管-土接觸面的非線性發(fā)展是影響管-土相互作用程度的決定因素。