Development and Application of the Amphibious Modulized Skid-mounted CTU

This paper mainly introduces the structural composition,operating principle,major technical parameters,design features and technical features of the amphibious modulized skid-mounted coiled tubing unit(CTU).It also describes the experimental condition of this unit and its application in Jidong Oilfield.The unit has been successfully operated in Jidong Oilfield 30 well-times.The maximum lifting or snubbing depth is 2,300 m;the velocity is 15 m/min;the manifold pressure is 20 MPa;the maximum deviation angle is 35.8°.It has successfully realized the modularization of the CTU.The whole system uses an explosion-proof design,which achieves the second class of explosion-proof grade in the oilfield operation area,and gets the explosion-proof certificate and certification of the China Classification Society.It also obtains the marine operation qualification.This paper has a certain referential significance for the CTU's design and research.

数据分析法应用于撬装式甲烷水蒸气重整制氢的工艺优化

[目的]对甲烷水蒸气重整反应的工艺参数进行关联性分析和优化,为工业催化剂的研发和撬装天然气制氢装置设计提供可靠的理论依据.[方法]以传统的15Ni/Al_(2)O_(3)为甲烷水蒸气重整反应催化剂,在不同反应温度、水碳比、压力、空速的条件下进行一系列活性评价,利用所得实验数据结合热力学分析和人工智能(AI)+大数据降维技术进行数据分析,对甲烷水蒸气重整工艺条件进行优化,并探究其工艺条件与最终反应结果的相关性.[结果]温度、水碳比和压力通过影响体系中的甲烷水蒸气重整反应、水煤气变换反应和甲烷二氧化碳重整反应,进而影响最终反应结果;空速通过改变反应物与催化剂的接触时间影响最终结果.甲烷转化率与反应温度、水碳比呈显著正相关,与压力呈负相关,且温度和压力对其影响最大;对产物H2体积分数影响的相关性大小为温度>压力>空速≈水碳比,其中温度、水碳比与其呈正相关;对产物CO体积分数影响的相关性大小为温度>空速>压力>水碳比.[结论]高温、高水碳比、低压和低空速更有利于甲烷水蒸气重整反应,AI+大数据降维分析得出甲烷水蒸气重整中高温、高水碳比、适当压力(约0.5 MPa)为高效工作区,可为小型撬装制氢装置选择合适的工艺操作参数提供理论依据.

关于压力管道及压力管道元件监管方式的总结与思考

根据现行法规对压力管道、压力管道元件的监管方式进行总结,重点分析了对工厂化预制管段、流量计(壳体)、撬装式承压设备系统和进口压力管道元件的监管。

模块化撬装化CO_(2)回收技术研究与应用

在“碳达峰、碳中和”背景下,传统化工企业都将面临CO_(2)排放指标限制难题。CCUS(碳捕集、利用与封存)技术是解决CO_(2)排放难题的关键一招,化工企业首先需要依靠CO_(2)尾气捕集回收装置,实现上游源头减碳,再通过下游资源利用,进而形成经济可行的CCUS产业链。针对传统CO_(2)尾气回收装置建设过程中存在的占地面积大,土建费用高,灵活性差,施工周期长等突出问题,研发出模块化撬装化CO_(2)回收技术,可以有效降低前期投资成本和缩短施工周期。该技术根据装置工艺功能单元特点,基于模块化设计实现回收工艺模块划分,达到100%工厂化预制,现场模块化施工标准。同时,利用撬装化设计,合理布局管道阀门,实现模块内设备优化整合成撬,最终形成全流程模块化撬装化的CO_(2)回收装置。现场应用结果表明,相比传统CO_(2)尾气回收装置,模块化撬装化5×10^(4) t/a煤制氢CO_(2)尾气回收装置完全达到降低投资成本和缩短施工周期目标,其中土建费用降低74.0%,建设面积降低75.2%,工程施工周期缩短50.0%。

考虑安防措施的撬装氢压缩机系统安全性分析

首先对氢压缩机氢安全事故进行了汇总与分析;进而开展基于故障树的撬装氢压缩机氢燃爆事故危险源识别;然后应用事件树分析,研究考虑系统安防措施的氢安全事故后果与发生概率;最后基于FLACS软件,结合人身与建筑物伤害标准,开展考虑安防措施的射流火焰、闪火与燃爆事故的风险量化评价,并提出了安防措施的优化建议。研究表明:氢泄漏主要是由设计缺陷和操作失误所引发,而氢泄漏检测装置的失效对燃爆事故有较大影响;各类氢安全事故发生概率均小于3.3×10^(-3)/年,但氢气泄漏后氢射流火灾事故发生概率较高;对于射流火焰事故,最高温度可达2 329.8℃,最大热流密度可达399.0 kW/m^(2);对于闪火事故,最大损伤半径可达7.7 m,最高温度可达3 069.5℃;对于燃爆事故,其伤害半径最大为5.5 m,最大超压为10 bar。这些事故均会造成严重的人身伤害与集装箱结构损伤,因此压缩机安全距离应设置为7.7 m以上;而提高氢浓度传感器灵敏度、优化氢浓度传感器布局位置、增强排风系统排风量等措施可有效增强系统的安全性。

LNG船用计量系统设计与测试研究

国际局势与能源供给的低碳、绿色需求导致天然气需求量持续激增、价格持续上涨。而且LNG产业链的深耕延拓也带来了LNG船舶加注、LNG运输船自主化制造的宝贵契机。介绍了船用LNG计量系统关键技术攻关与自主化设计和制造的方法,形成LNG船用计量系统的核心成套技术,并提出了组成船用LNG计量系统各核心部件的选型与设计要求。与陆域计量系统不同,LNG船用计量系统在完成系统设计集成制造后还需进行相应的船级社认证测试项目,并在通过测试取得船级社认证后方可上船安装投用。

油田多相流密闭混输技术的研究与应用

为实现油田集输站场工艺简化优化、密闭橇装化,停用部分老旧高耗能设备,最大程度实现站场简化降级、无人或少人值守,因此开展多相流密闭混输技术研究与应用。该技术利用离心式双腔混输装置将油、气、水混合介质同时增压输送,实现多相流密闭混输,同时集成集油、计量、增压及自动化控制等功能,形成橇装化装置,实现“一橇代站”密闭集输,有效解决了传统油气混输泵效率低、易损坏、含气率限制等技术难题。在两座转油站试验应用多相流密闭混输技术后,停用了原计量阀组、储油罐、输油泵等工艺设备,采取无人值守方式,成功实现了密闭混输、自动计量与控制。结果表明在转油站应用该技术可实现气液密闭混输、工艺简化优化、降低油气损耗,达到站场降级、减员增效的目的,其经济效益和社会效益可观。

海洋撬装往复式压缩机数字孪生框架及可视系统设计

由于海洋撬装往复式压缩机的实时监测不全面、智能化运维水平低,为提升海洋撬装压缩机的作业安全性,创建了往复式压缩机数字孪生系统。设计了海洋撬装往复式压缩机数字孪生系统五维模型框架,包括压缩机物理实体、虚拟实体、虚实数据交互、数据分析和作业逻辑预测。通过3D MAX构建三维模型,建立Unity 3D虚拟场景,构建数字孪生虚拟实体,利用虚拟现实技术提升交互性;通过MODBUS协议等采集PLC可编程控制器的实时数据和历史数据,实现对压缩机作业的监测;采用PID控制逻辑对作业逻辑进行分析预测,预知压缩机的故障状态。通过应用案例论证了海洋撬装往复式压缩机数字孪生系统的可行性。较于传统的作业方式,数字孪生系统的应用能够显著提高海洋撬装压缩机的智能运维水平和工作效率,降低操作风险,并减少设备损坏和事故发生的概率。

中高成熟度页岩油地面工艺探索与认识

中高成熟度页岩油特性与常规原油在开发方式与生产规律等方面存在较大差异,采用传统的地面工程建设技术难以满足低成本、高效开发的要求,且不同类型页岩油差异较大,因此结合页岩油物性特点和生产规律,开展了针对页岩油地面工艺的研究。通过现场试验、分析,结合国内外页岩油地面工艺现状,探讨中高成熟度页岩油地面工艺技术,包括单管不加热混输或分输的集输工艺、多井轮回计量的计量工艺、加注破乳剂的加药工艺、两级热化学脱水的脱水工艺、管输和拉运的原油外输工艺、分子筛脱水+丙烷制冷的天然气处理工艺以及其他相关的地面建设,如橇装化、数字化和返排液处理工艺技术。并通过对地面工艺的分析,总结了页岩油地面工程与油藏工程、钻井工程、采油工程等开发专业协调优化的必要性,地上、地下一体化联动,滚动开发,降低地面工程投资;工艺技术采用密闭工艺、分质处理、分质销售,降低油气损耗,增加产品附加值,提高效益;建设方式采用橇装设备分列布置、数字化建设,适应快速建产、后期扩改建需要,提升管理水平;返排液处理采用循环复配回用的方式,实现注采平衡,绿色开发。

撬装式移动变电站智能化技术研究及应用

针对当前撬装式移动变电站智能化程度不足的问题,提出了一种基于物联网、大数据分析和人工智能的综合解决方案。通过引入自动化控制和远程监控技术,提高变电站在数据采集、故障预测和能源管理方面的能力。实验结果显示,智能化系统显著提高了供电的可靠性和运维效率,降低了成本。智能化策略提高了变电站的适应性,为未来智能电网的建设提供技术支持。

油气田橇装LNG站项目建设“三同时”手续管理实践

随着全球能源结构的转型和对环境保护的日益重视,液化天然气(LNG)作为一种清洁、高效的能源,受到越来越多的政府和企业的青睐。为了加快LNG产业的发展,各地纷纷投资兴建橇装LNG站。然而,橇装LNG站项目建设过程中存在项目审批、设计、施工、验收等环节的不规范操作,给企业带来诸多风险。因此,文章对油气田橇装LNG站项目建设“三同时”手续的管理进行研究,提出有效的管理方法,以提高项目建设质量、降低企业风险,对推动LNG产业的健康发展具有重要意义。

基于甲酸的储制氢技术现状与发展趋势

甲酸具有高达53 g/L的体积储氢量,毒性和可燃性相对较低,便于储存及运输,是一种颇具应用前景的氢能载体。以甲酸作为储氢介质,可有效避免氢气液化和压缩等繁琐过程,从而实现氢能的高效利用。阐述了甲酸制氢原理,综述了该领域催化剂研究的最新进展,包括负载型异相催化剂体系,以及贵金属、非贵金属均相催化剂体系。总结了撬装式甲酸制氢系统、撬装式甲酸制氢-燃料电池发电系统的发展现状,讨论了其潜在的应用方向,并对基于绿色甲酸制氢的零碳循环进行了展望。

压裂返排液及采出水处理示范工程实例

陕西省神府某区块致密气压裂返排液及采出水组分复杂,难于处理。采用“隔油/高密斜管沉降/一体化破胶/涡凹气浮/无机过滤/保安过滤/精细过滤”处理工艺,处理规模为采出水130 m^(3)/d,压裂返排液为150 m^(3)/d,共计280 m^(3)/d。工艺运行结果表明,该工艺处理效果稳定,出水含油量≤5 mg/L、悬浮固体含量≤1 mg/L、悬浮物颗粒直径中值≤1μm,满足SY/T 5329-2012中注入层平均空气渗透率<0.01μm^(2)级水质标准并进行顺利回注。神府1#水处理站实现了紧凑一体化、高度自动化的橇装集成,布局紧凑合理,占地面积仅为1 943 m^(2)。

圆筒形FPSO浪流仪自动升降装置撬装化设计研究

针对圆筒形FPSO浪流仪自动升降装置的安装效率和操作便捷性问题,设计一种撬装化系统,旨在提升设备的安装效率、操作便捷性及使用寿命,以满足深海油气资源开发的实际需求。通过深入研究圆筒形FPSO浪流仪自动升降装置的工作原理和结构特点,提出一种撬装化设计方案,同时采用结构强度分析和疲劳分析来验证设计的可行性及安全性。研究结果表明,撬装化设计方案可以有效提高圆筒形FPSO浪流仪的安装效率和操作便捷性,同时满足工程安全要求,保障设备的使用寿命。研究为圆筒形FPSO浪流仪安装提供了一种有效的解决方法,具有显著的工程实用价值和广泛的应用前景。

催化裂化装置油浆低温脱固技术工业应用

要实现催化裂化油浆高附加值利用,选择高效、低耗的油浆脱固技术尤为关键。对目前常用的催化裂化装置油浆脱固技术长期应用效果进行考察,结果表明:低温脱固技术原料适应性强,要求固含量不高于50 g/L,胶质质量分数不高于15%,沥青质质量分数不高于10%;脱固油浆固含量长期稳定在100μg/g以内,满足针状焦原料的要求;操作温度在160~180℃,相对较低,燃料消耗少,运行成本低;净化油浆收率高达99%,不产生反冲洗油或浓缩油浆;可实现固体与液态油浆彻底分离,排出粉状滤渣基本不含油,可作为一般固废处理;设备占地面积小,配套公用工程少,操作简单,均在常压或微负压下操作,生产运行安全系数高;可实现装置长周期连续生产,符合企业降本增效的发展需求。

制氢装置停开工非氨脱硝剂工业应用总结

制氢装置转化炉燃料气在停工切出PSA(变压吸附)尾气后,开工切入PSA尾气前,使用工厂管网的高压燃料气作燃料,存在外排烟气氧含量较高工况下NO_(x)折算值超标的难题,为此在停、开工过程开展了非氨生物基无触媒脱硝还原剂撬装式技术的工业应用及优化。结果表明:针对制氢装置停、开工过程燃料切换和烟气中高氧量的特殊工况,烟气温度450~850℃的气氛下,实施加剂后,把NO_(x)实测值降至超低,解决了NO_(x)折算值超标的问题,实现转化炉烟气NO_(x)全时合规外排,其中停工过程NO_(x)折算浓度日均值由279 mg/m^(3)下降至129 mg/m^(3)(满足小于180 mg/m^(3)的指标要求);开工过程NO_(x)折算浓度日均值由502 mg/m^(3)下降至104 mg/m^(3)。

油田小型站场箱式橇装厂房设计技术

为提升油田小型站场视觉形象,满足使用单位对橇装厂房新的功能需求,并促进橇装厂房设计技术进步,以油田小型站场设计为依据,对现有的橇装厂房设计技术在建筑外观、维护系统材料及构造、结构形式等方面进行了升级,形成了箱式橇装厂房设计新技术。该技术在建筑型式上采用平屋面的箱式外形及高波外装饰板,取消了坡屋面及挑檐,建筑外观简洁且具有现代感,提升了小体量建筑橇装厂房的视觉形象。墙面、屋面围护系统采用内外双层围护系统,系统的基本组成由外到内为:外层2 mm厚高波压型金属板;内层100 mm厚彩色压型金属岩棉夹芯板。外层高波压型金属板整体刚度大,密封、防水及装饰效果好;内层彩色压型金属岩棉夹芯板芯材密实、面材与芯材之间粘结牢固、板面平整,达到了防火、保温隔热、吸音隔声、内墙面装饰一体化的效果,同时符合预制化及装配化的要求。同时优化建筑节能设计方法,在保证建筑物基本使用功能和室内环境质量的前提下,确定屋面、墙体和地面保温层的最佳厚度,即可达到最大的节能效果又能节省建设投资。橇装厂房设计新技术的发展可满足今后油田小型站场建设的要求。

大型压缩机组撬装底座水平度分析处理关键技术

对大型压缩机撬装底座在现场安装过程中的水平度进行了测量,分析了水平度超标现象产生的原因,提出了两种改善方案来降低底座的水平度,建立了底座的实体模型,用有限元方法分析了底座的水平度,并将分析结果和实测结果进行比较,从而验证改善方案的有效性。