基于“全国一张网”的天然气调度应急系统设计与应用

随着天然气管网规模扩大、日趋复杂，相关运行数据量十分庞大，调控应急管理人员对应急事件信息的全面掌握难度越来越大。在数字化转型背景下，基于天然气“全国一张网”，在分析当前天然气管网调度应急管理现状的基础上，明确天然气管网调度应急系统需求。通过研究数据、模型、应用等要素，提出系统设计范围、技术框架，规划建设天然气管网调度应急数字化平台，在通用智能分析算法框架基础上研究管网应急专业算法并逐步建立算法模型知识库，进一步满足智慧管网、智能管道和智能调控。详细介绍了数据采集、数据整合及数据治理、建构模型、数据分析与应用、数据可视化。基于网络安全要求，给出系统接口设计，为管输企业数字化建设提供参考和借鉴。     

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通过分析中国石油西南油气田分公司天然气调度管理工作的现状和存在的问题,结合当前管理科学迅速发展的新技术——决策支持系统和人工智能技术,对天然气产、运、销各个环节中的不同工况进行了整理、归纳和总结,同时将调度管理人员在长期实践中积累的成功的、丰富的调度经验,以及调度管理的原则、制度、规律、权重、工作流程等条件充分整合,利用DSS（决策支持系统）技术和计算机语言,采用案例匹配模式和专家知识推理模式,制定了一套天然气应急调度方案,从而形成了科学、合理、及时的天然气管网应急工况下的调度决策预案,以规范气田、净化厂的安全运行,实现输气管网的合理调配,保证重要用户的有效供给,最大限度地发挥天然气的经济价值。     

天然气长输管线泄漏爆燃事故处置研究

近年来,我国油气输送管线、城市燃气管网等基础设施建设不断加快,然而因其本身的高风险,也带来很多安全问题,油气管线爆燃事故的发生更暴露出油气管网应急处置方面存在的诸多问题。为切实提高此类突发事件应急处置能力和联动水平,对天然气长输管线基本情况、危险特性、应急处置、注意事项及事故案例进行重点介绍及分析,供消防救援队伍及相关联动单位处置同类事故时参考借鉴。     

输气管道抢险维修中心总体建筑布局及设计探讨

随着天然气输气管网建设工程的增多,为预防事故和减少损失,大型输气管线和管网密集地区需要建设管道抢险维修中心。以成都输气管道抢险维修中心为例,分析并探讨了抢险维修中心的功能、选址、总体设计分析、建筑平面设计、建筑外观造型设计以及注意事项。     

往复压缩机出口管网防振研究

1．前言 大庆油田天然气分公司的北压站、中七站、南压站等五套国产浅冷装置中共有2D12往复压缩机16台，这些压缩机大部分都存在出口管网剧烈振动问题。往复式压缩机出口管网长时间剧烈振动会使管线出现裂纹，造成介质泄漏，因为这些压缩机输送的介质是天然气，很可能引起燃烧爆炸，造成重大设备损坏和人身伤亡事故，是存在于生产装置中的重大安全隐患。北压站曾发生3次出口管线与汇管连接处振裂问题，中七站曾发生2次压缩机出口管线的放空接管焊口振裂问题；南压、中七和萨南站还因出口管线共振，导致压缩机振动严重，发生了7次压缩机基础振裂问题，严重影响装置的安全生产。因此研究这几个站压缩机出口管网的振动原因、机理，应用防振理论和技术，采取有效解决问题的技术和方法，对其进行减振改造，消除装置重大事故隐患，对保障企业安全生产、提高企业经济效益具有重要意义。     

浅谈燃气管线抢维修技术

1．燃气管网的带压堵漏技术 我国每年约有大大小小上万起的石油天然气管道泄漏事故发生，往往因为不能采取有效的堵漏技术而酿成重大事故的发生。带压堵漏技术是在不停产状态下对管道设备进行维修。作业过程中必须遵循严格的安全操作规程，其操作人员必须经过系统的专门培训。从经验上看应根据天然气管道泄漏的压力等级、发生位置、泄漏致因、输送介质和温度的不同，来选择确定相应堵漏技术。常见的技术有（钢质埋地管线）：①钢带拉紧技术；②快速捆扎技术；③低压粘补技术即化学粘合技术，该技术适用于压力低的燃气管线；④注剂式密封技术；⑤带压焊接堵漏技术。     

PIPELINE STUDIO软件在管网模拟分析中的应用

模拟现有管网在不同工况下的运行状况,发现可能存在的问题,有利于及时制定相应的调整方案。在管网预测分析工作中,利用模型计算,能够及时发现管线运行中存在的问题,为生产决策部门及时提供管线运行管理建议。Pipeline Studio是天然气工业常用的管网模拟器之一,主要应用于天然气管网的输气调度方案准备,比选和优化,以及关键工艺设备的运行分析。     

天然气管网改革，“办法”来了

正编者按:天然气管网业务是深化天然气行业改革的重点领域。近年来,国家陆续出台了多项与天然气管网建设、运营及监管有关的法规政策,对天然气管网改革进行了有益尝试。7月15日,国家发改委会同有关部门研究起草了《天然气管网设施运行调度与应急保供管理办法(试行)(征求意见稿)》(以下简称《办法》),进一步剑指深化石油天然气体制改革,保障天然气管网设施公平开放和安全、稳定、高效运行。     

不停输带压封堵技术在川渝地区的应用

自2000年起，川渝地区天然气管线的建设与修理进入高峰阶段，随着管线停产检修数量增多、范围变广、影响加大，与管网运营任务持续加重的矛盾日益尖锐，管道带压施焊及开孔封堵技术则可以平衡这一矛盾。详细分析了在川渝地区输气管网停气检修连头频繁的情况下，不停输带压封堵技术的应用创新过程和技术关键；总结了川渝地区选择不停输带压封堵工艺的基本原则。中国石油西南油气田公司在川渝地区进行的3次Φ720 mm大口径管线、1次中口径管线的不停输带压封堵工程实例证明，这一技术作为管道维抢修的一种新的补充手段，有利于环保、提高生产能力、节约能源。     

新规新气象

正天然气管网设施运行调度与应急保供将实现有章可循、有法可依。7月15日,为深化石油天然气体制改革,保障天然气管网设施公平开放和安全、稳定、高效运行,国家发改委会同有关部门研究起草了《天然气管网设施运行调度与应急保供管理办法(试行)(征求意见稿)》(以下简称《办法》)。国家管网集团成立之前,天然气管网主要由三大国有石油公司、几十家省级管网公司及其他民营企业拥有和运营,     

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界定了天然气水合物的概念与基本特征，分析了国内外最新研究动态和深海调查成果。认为迄今为止全球天然气水合物含甲烷资源的定量评估可以分为1980年以前的“推测性”阶段。1980年至1995年的“底限值”阶段，和1995年以来的“确定性”阶段。目前，中国天然气水合物调查研究面临的最大难题是深海原位天然气水合物实物样品的保真采集，而技术瓶颈系深海天然气水合物保压保温取心钻具的研制和调查者对配套高技术调查船舶的拥有及航次的科学调配。     

也谈威远气田的气源——与戴金星院士商榷

四川威远气田是我国储层最老的气田，有关该气田气源的争论从未停止，有主张无机成因的、有主张有机成因的。其中后者又有3种不同观点：①来自震旦系灯影组白云岩；②来自寒武系九老洞组泥页岩；③既来自灯影组又来自九老洞组。主张有机成因者的判断依据如下：①花岗岩裂隙气与灯影组天然气的碳同位素组成；②花岗岩矿物包裹体中气相组分与灯影组天然气组分的比较；③灯影组天然气中的氦含量及³He/⁴Ne比值；④灯影组天然气中的⁴⁰Ar/³⁶Ar比值等。文章分析认为，威远气田灯影组天然气的来源应是地壳深部，可能一部分与花岗岩有关，另一部分与上地幔有关。     

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随着我国天然气产业的发展，天然气长输管道建设明显加快。油气管道的安全生产关系到人的生命和财产安全，关系到中国石油企业的发展和企业战略目标和经济责任的实现，关系到国民经济的可持续发展和经济秩序稳定，因此应得到政府、企业界和全社会的重视，也希望全国燃气行业共同关注。文章介绍了中国石油在天然气生产和管道输送方面的业务发展，从公共安全、管道自身安全及正常的市场供应等方面，对我国油气管道安全问题现状进行了阐述，提出如下建议：①国家完善油气管道保护法规框架和执法体系；②公安部门和地方政府深入开展安全生产专项整治；③管道运营公司强化内部安全保卫工作；④加强油气管道设计、建设、运营的全过程安全管理；⑤保障资源供应和市场供应安全。     

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流体组分、产能分布、压力系数、凝析油轻烃等资料均表明千米桥潜山凝析气藏具有显著的流体非均质性。研究认为控制流体非均质性的主要因素有：①双向供烃：天然气碳同位素分析成果表明，潜山北侧凝析油气主要来源于板桥凹陷，南侧天然气主要来自歧口凹陷；②多期成藏：依据流体包裹体镜下观察、岩相学分析及均一温度测试，推测千米桥潜山有三期油气运移，进而根据流体地化特征和充注方向的差别，细化为四幕油气成藏过程；③总体成藏期晚：不同井、不同期次油气运移深度和运移时期的计算结果表明，其成藏期主要在新近纪以后，直到现代；④潜山断裂发育、储层非均质性强。上述因素使产自不同来源不同时期的流体在气藏内未达到充分混合，是形成流体非均质的主要原因。     

委内瑞拉Caracoles油田固井技术

委内瑞拉的Caracoles油田属低压高渗油田，尽管已经采取了完善的固井技术措施，但固井质量仍然不能满足油田开发要求。该油田特殊的地质、工程条件决定了其固井质量需求：在实现良好层间封隔的同时，实现层内界面胶结良好；采用可以对固井质量进行预评估的设计方法以更好的控制施工质量；防止由于井下发生井口难以观察到的渗漏诱发的气窜。通过实施壁面剪应力固井设计方法和提高水泥浆粘度的防漏方法，成功实现了对固井质量的控制。在20口井的施工结果表明：对主力产层CBL、VDL和SBT三项测井检查的固井质量优质率达到了100%，全部储层的固井质量优质率90.57%，合格率的96.23%。该油田的固井技术工作充分体现了先进、适用的特点。取得的技术成果对于解决老油田的调整井固井难题、新区探井的固井难题和储气库固井难题等具有重要参考价值。     

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萍乐坳陷西部中古生界海相区块勘探与研究程度较低。通过系统的野外露头和煤矿采样、室内化验分析以及初步的地球化学研究，认为：下二叠统栖霞组、小江边组、茅口组碳酸盐岩夹碳质泥岩、泥页岩及上二叠统煤系地层为萍乐坳陷西部主要烃源岩层，下二叠统海相烃源岩丰度可以与四川、黔南、桂中、塔里木等已知含油气区（或古油藏）的海相烃源岩相比美，岩性和演化程度是影响烃源岩丰度的主要因素。萍乐坳陷西部地区烃源岩演化程度总体偏高，达到高成熟—过成熟演化阶段，造成该区烃源岩高演化程度的主要地质作用有深成变质作用、岩浆热烘烤作用及构造应力变质作用等。萍乐坳陷西部二叠系生储盖组合较为有利，虽然其烃源岩演化程度总体偏高，但仍分布有镜质体反射率仅为0.81%~1.51%演化程度适中的烃源岩，而且国内外也已经在烃源岩高演化地区发现了大量的大型天然气藏，因此总体评价研究区是一个有潜力的天然气勘探远景区，今后应进一步加强研究和勘探。     

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文章通过对孤家子—八屋气田的三维地震、测井、测试、生产数据解释与综合分析，精细描述该气田的地质特征，建立气藏的地质模型。利用三维地震资料精细解释研究气藏的构造面貌及断层组构、地层展布、圈闭要素及对气藏的控制作用；利用波阻抗反演技术获得目的层段的波阻抗、泥质含量预测储层的空间展布；通过测井解释技术建立适合本区的测井解释模型，建立识别气层的有效厚度下限标准并对各井目的层段进行气层识别与评价；根据测井解释成果利用储层建模技术建立主要储层段孔、渗、饱等参数模型，并研究储层非均质性；在总结气藏地质模型和流体分布规律的基础上，研究本区气藏形成模式、控制因素及天然气富集区块，提出本区进一步勘探开发部署建议。     

印度尼西亚气体处理厂紧急关断系统设计

在对生产装置进行安全保护的设计过程中，需要对整个系统进行细致的因果分析，充分考虑可能引起故障的事件，合理采取关断及停车的措施，在保证装置运行安全可靠的基础上尽量减少紧急关断影响的范围，避免装置频繁的停车及开车操作。印度尼西亚气体处理厂设有一套仪表综合控制系统，由PCS、ESD和FGS系统三部分组成。其中PCS系统负责全厂的工艺流程监控，ESD系统完成安全保护和紧急停车，FGS可进行火气监测、报警及控制。全厂共设有1个一级关断，4个二级关断，32个三级关断，64个四级关断。从装置的运行状况来看，各级关断设置合理，保证了装置生产运行的安全可靠，紧急关断(ESD)系统的设计与配置体现了大型国际油气集输及气体加工处理工程对装置运行安全保护的要求与水平。     

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讨论了近年南盘江盆地勘探发现的两个含烃非烃类气藏的成因地质特征。根据天然气组分和同位素组成特征的分析认为，它们的形成条件非常相似，主要由来自壳源的无机成因非烃气与来自沉积地层的有机烃混源成藏。区域地质与成藏因素的分析认为，较强的区域构造变动、火成岩体的发育为非烃气藏的形成提供了区域地质背景条件和气源，大断裂的通源条件、大型穹状背斜的聚源和控气条件以及埋藏地腹一定深度的良好保存条件是形成这类含烃非烃气藏的主控因素。     

管道完整性管理在应对地震灾害中的应用

由地震引发的各种次生地质灾害,对兰-成-渝管道的安全运输造成了严重的威胁。为了保护管道的安全及灾区的成品油供应,中国石油天然气管道分公司在管道抢险工作中,应用了完整性管理技术,用于识别影响管道安全的威胁因素及分布状况。准确评价了风险等级,进行了现场检测与评估,制定了合理的预防和减缓措施,提出管道修复方案,并采用基于GIS的完整性管理系统,将识别和评价结果做成各种专题图供现场抢险人员使用。发挥了完整性管理系统在基础数据管理与共享、风险识别和评价方面的作用,实现了完整性管理在应对突发灾害方面的应用。