科技動態

耐超高溫輕質碳基復材制備成功

近日，中國科學院金屬研究所熱結構復合材料團隊采用高壓輔助固化—常壓干燥技術，通過基體微結構控制、纖維—基體協同收縮、原位界面反應制備出耐超高溫隔熱—承載一體化輕質碳基復合材料。

碳氣凝膠（CAs）因其優異的熱穩定性和熱絕緣性，有望成為新一代先進超高溫輕質熱防護系統設計的突破性解決方案。近年來，研究團隊相繼發展了溶膠凝膠—水相常壓干燥、高壓輔助固化—常壓干燥2 項CAs 制備技術，設計了一種超低密度碳—有機混雜纖維增強體，賦予其優異的超彈性。該材料可實現高效、低成本制備，并具有低密度、低熱導率和高壓縮強度等性能。

在此基礎上，該團隊以工業酚醛樹脂為前驅體，采用高沸點醇類為造孔劑并輔以高壓固化，實現了骨架本征強度的提升，同時采用與前驅體有機氣凝膠匹配性好的酚醛纖維作為增強體，通過纖維/基體界面原位反應，實現了炭化過程中基體和纖維的協同收縮及纖維/基體界面強的化學結合，最終獲得了大尺寸、無裂紋的碳纖維增強類CAs 復合材料。該材料密度為0.6克/立方厘米，其壓縮強度及面內剪切強度分別可達80兆帕和20 兆帕，熱導率僅為0.32 瓦特/米·開，其比壓縮強度高于已知文獻報道的氣凝膠材料和碳泡沫。該材料還具有更高的力學強度，表現出優異的耐超高溫、隔熱和承載性能。

該材料作為剛性隔熱材料已在多個先進發動機上裝機使用，為型號發展提供了關鍵技術支撐。

（摘自《中國化工信息》2022 年第12 期）

我國首試成功綠色智能泡沫排水采氣實現二氧化碳“零排放”

2022 年7 月13 日，由勘探開發研究院研發的太陽能泡排智能加注裝備在青海油田南八仙氣田完成首輪試運行。試運行期間，單井日產氣增加22%、日排水增長122%，工藝有效率達到100%，標志著國內首試成功二氧化碳“零排放”的綠色智能泡沫排水采氣。

青海油田南八仙氣田位于柴達木盆地北部，是青海油田的主力氣田之一。隨著氣田開發進入后期，氣井出水日益嚴重，造成氣井產量下降。為保持氣田穩產，技術人員主要采用泡排車人工加注方式，但這種加注方式能耗大、效率低，綜合成本居高不下。

為此，勘探開發研究院科研人員結合南八仙氣田光照充足、氣井分散的特點，突破太陽能驅動、智能RTU 控制等8 項關鍵技術，成功研制出基于物聯網、云服務的太陽能分布式智能加注與集群消泡裝備，構建分布式智能加注與集群消泡模式，成功實現了天然氣井多井在線協同的綠色智能泡沫排水采氣生產。

太陽能泡排智能加注裝備的成功研制，對我國天然氣開采技術綠色轉型與低碳發展具有重要意義。這套裝備全面推廣后，年可降低電力消耗1 800 萬千瓦時，相當于減少二氧化碳排放1.413 萬噸，將助力青海油田實現“雙碳”目標。

（摘自《中國石油報》第8145 期）

我國攻克高效界面位阻表面活性劑核心技術

我國首次利用國產原料自研的高效界面位阻表面活性劑目前在大慶油田杏北開發區開展現場試驗，效果初顯。“全部國產化，價格較國外低一半，綜合性能優于國外同類產品。”8 月4 日，大慶油田技術發展部主任王剛說。這標志著我國已攻克高效界面位阻表面活性劑核心技術。

復合驅油技術是大慶油田的戰略性接替技術。應用此項技術，大慶油田目前已累計生產原油4 243 萬噸，年產量連續6 年超過400 萬噸。表面活性劑是復合驅油技術的核心，將其注入地層才能把油“趕”出來。但隨著開發對象變差，“老牌兒”表面活性劑已不能完全適應油田發展需求。“進口的表面活性劑成本高昂，制約油田復合驅油技術進一步推廣應用。”

大慶油田致力于研發更加高效的表面活性劑，提高復合驅油技術經濟效果。2018 年，大慶油田成立了低成本高效驅油劑項目組。2019 年，大慶油田研制出界面位阻表面活性劑小試產品，突破了傳統表面活性劑界面張力和溶解性相互矛盾的瓶頸。隨后，科研人員采用大宗可再生國產原料替代進口原料，研發專有工藝技術，改進現有設備。2021 年，該產品在大慶油田實現工業化生產，并于今年2 月進入現場試驗。應用高效界面位阻表面活性劑的復合驅體系，預計可在水驅基礎上提高采收率20 個百分點以上，與現用的復合驅體系相比，采收率可多提高3 個百分點以上，同時桶油成本更低。目前，大慶油田正利用該項技術拓展海外市場。

（摘自《中國石油報》第8161 期）

提升作業效率 降低作業成本國內首例遠程控制壓裂成功作業

2022 年7 月30 日，由西部鉆探實施的國內首例遠程壓裂施工作業獲得成功。在近5 個小時的施工作業中，西部鉆探井下作業公司（儲層改造研究中心）壓裂六隊累計加砂90.29 立方米、泵入液量723 立方米，經測試各項參數均達到設計指標。

實施首例遠程控制壓裂的試驗井——新疆智慧油田955393 井，共計壓裂兩層，總液量達746.8 立方米。壓裂六隊在施工中，全程應用遠程壓裂施工作業技術。位于新疆克拉瑪依的控制點西部鉆探井下作業公司（儲層改造研究中心）EISC 遠程支持中心距離井場43公里。7 月30 日13 時56 分，EISC 遠程支持中心順利接收控制權。施工指揮、設計人員、泵控操作手、混砂操作手、儀表操作手在EISC 中心實施遠程控制。整個施工作業在各崗位有序配合下，加砂、泵液無差別地抵達目標油層，施工作業中測試應答良好，壓裂液泵入位置精準，泵入順利。

近年來，隨著5G 和衛星技術的發展，遠程控制技術為數智化壓裂打開了一片新天地，讓遠程控制壓裂的設想有了落地的技術基礎。西部鉆探井下作業公司經過一年半的技術攻關和廠區測試，攻克了本地遠程數據不同步、數據交互低延遲、壓裂工業控制組網和安全防護等難題，保證了關鍵部位傳感器的靈敏度和穩定性，奠定了遠程控制壓裂的技術支撐基礎。

遠程壓裂施工作業技術通過工廠化壓裂遠程控制系統，改變了操作工在壓裂現場設備本體上操作的工作模式，使其與高壓設備徹底隔離，降低了作業風險。同時，工程作業技術人員在EISC 遠程支持中心，集中對壓裂設備進行遠程控制，提高了作業效率，降低了作業成本。下一步，西部鉆探井下作業公司（儲層改造研究中心）將加快壓裂領域數智化體系的構建，持續升級數智供給，助力行業實現更深層次數智化轉型，為地質工程一體化的實施提供更有力的技術手段。

（摘自《中國石油報》第8160 期）

陸上LNG 全容薄膜罐技術國內首次成功落地

2022 年8 月17 日，我國首座陸上LNG 薄膜罐項目——華北油田華港燃氣集團河北河間LNG 調峰儲備庫主體工程，順利通過第三方密性檢測，達到了內罐焊接零漏點、零修補的質量要求，標志著陸上LNG 全容薄膜罐技術在國內首次成功落地，同時表明河間LNG 調峰儲備庫達到全面保供要求。

河間LNG 調峰儲備庫建成后，可保障河北河間、任丘及周邊地區80 萬余戶居民的生活、供暖用氣，為優化京津冀地區天然氣儲備庫整體布局、助力國家“雙碳”目標實現作出貢獻。

LNG 儲罐技術一直是LNG 儲罐建設中投資最高、工期最長、難點最多的關鍵環節。在河間LNG 調峰儲備庫項目中，華北油田綜合考慮儲氣設施安全、建設成本與施工周期等因素后，與中國石油工程建設有限公司華北分公司（簡稱CPECC 華北分公司）合作，由CPECC 華北分公司采用薄膜罐技術為其建造一座2.9萬立方米儲罐，以滿足河間、任丘等周邊地區的儲氣調峰和應急保供需求。

與常見的9%鎳鋼罐相比，薄膜罐結構設計更為緊湊，不但總存儲量比鎳鋼罐增加10%以上，而且由于絕熱材料和不銹鋼鋼板采取了預制廠批量生產和模塊化設計，施工周期也顯著縮短。雖然薄膜型儲罐具有單方造價低、有效容積大、建設周期短、抗震性能好等優勢，但其需在厚僅為1.2 毫米左右的不銹鋼鋼板上進行焊接，難度很大，任何一點微小損傷都可能導致薄膜罐整體失效。為此，CPECC 華北分公司所有焊工不僅全部通過法國GTT 公司關于薄膜罐焊接的生產技術考試并取得資質認證，而且每次進場施工前還要進行若干試件試焊，試焊全部合格后才能正式進罐施工，以保證內罐焊接零漏點、零修補。

（摘自《中國石油報》第8171 期）