研究探討

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、實現(xiàn)CO2地質(zhì)封存，發(fā)揮著抑制溫室效應與提高經(jīng)濟效益的雙重作用。“CO2井網(wǎng)驅(qū)油封存聯(lián)合優(yōu)化設計與敏感性分析”一文針對制約該技術(shù)實施的關(guān)鍵——井網(wǎng)，利用CMG軟件對非均質(zhì)油藏進行數(shù)值建模，以最大累產(chǎn)油和最小氣油比為目標，應用改進的粒子群算法進行驅(qū)油封存聯(lián)合優(yōu)化設計，實現(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。對相關(guān)參數(shù)進行的敏感性分析顯示較大的滲透率有利于原油開采與CO2封存，氣油比大小受井距制約。該課題為國家科技重大專項。

★針對目前我國天然氣市場化改革不斷深化這一形勢，“氣價變化對長輸管道壓比取值的影響分析”一文重點研究了天然氣價格變化與輸氣管道壓比取值的關(guān)系對輸氣管道經(jīng)濟性的影響，為天然氣管道設計階段壓比的取值提供參考。運用氣體管道瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)模擬計算軟件TGNET，以西氣東輸二線西段管道工程設計參數(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功率損耗及燃氣損耗，評價其在不同氣價下的經(jīng)濟性，比選得到經(jīng)濟性較優(yōu)的壓比方案。結(jié)果表明：在未來氣價走低的情況下，保持原壓比為1.4～1.5的方案建設天然氣長輸管道經(jīng)濟性最佳；若氣價持續(xù)上升，壓比為1.4～1.5的方案將不再適用，建議在設計天然氣長輸管道時，將壓氣站壓比降低至1.25～1.35；對于燃驅(qū)壓氣站比例較高的管線，在設計使用年限內(nèi)，低壓比方案最高可節(jié)約總費用69.6億元。

★天然氣各組分含量是評價天然氣品質(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氣相色譜儀來測定，在沒有條件進行色譜測量的情況下，可以采用天然氣相平衡計算方法來預測長輸管網(wǎng)天然氣各組分變化情況。“高壓天然氣長輸管網(wǎng)內(nèi)天然氣的相平衡計算”一文建立了長距離、高壓天然氣輸送管網(wǎng)內(nèi)氣體相平衡數(shù)學模型，并給出了相應計算方法。用該模型和求解方法對西氣東輸管網(wǎng)進行了相平衡模擬計算，并與實測結(jié)果進行了比較。結(jié)果表明：預測結(jié)果與實測結(jié)果基本吻合，所建立的數(shù)學模型和計算方法可靠，能夠較精確地預測長輸管網(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)。

★我國是一個多地震國家且瀕臨環(huán)太平洋地震帶，海底管道的建設往往要考慮地震的影響。由于地震的不可控和強震的罕遇性，使得試驗手段在驗證管道抗震分析模型和研究管-土相互作用機理中起到了舉足輕重的作用。“地震激勵下管-土動力相互作用試驗研究”一文基于Cauchy原理和Buckingham π定理進行了試驗相似比設計，研制了剛度可調(diào)的疊層剪切箱，考察了管道埋深、地震動峰值、遠近場地震類型等因素對管道抗震性能的影響，獲得了管-土接觸面相對位移、管道應變分布等試驗數(shù)據(jù)，探討了管道應變與土體位移的關(guān)系。分析結(jié)果表明：在輸入地震波作用下，管道應變時程和土體位移時程具有很強的相關(guān)性，管道與土體間的相對位移是管道產(chǎn)生應變的主要原因，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。