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2023年05期 42   
马洪浩 程浩力 孙岳 李攀峰 卢立托 赵远

 

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遥感卫星因不受地理、疫情、社会环境的限制,适用于海外油气管道项目的测绘工作。由于高程精度问题,
通过卫星测图技术绘制管道施工图设计阶段使用的 1:2 000 比例尺地形图尚处实验阶段。为应对伊拉克及尼日
尔的油气管道施工图项目地面人工测绘受疫情及社会政治稳定因素制约的问题,探索采用卫星遥感技术测图,并
研究利用加密布控技术提高卫星测图高程精度的方法。经像控点纠正并恢复卫星影像空间立体模型后,通过实
测加密布控点对测图区域内的高程成果进行二次纠正,结果表明:二次加密布控纠正技术能有效提高卫星测图
高程精度,满足施工图设计 1:2 000 比例尺地形图要求。卫星测图可为海外油气管道测量工作提供适用的可选方
案,有助于降低各种风险并辅助高后果区识别及管道数字化工作。

 

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刘光晓 吴旸剑 董贵君 赵伟强 张旭

 

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与接收站同步投产的储罐相比,扩建储罐预冷工艺具有较大差异。针对扩建储罐预冷工艺方案研究较少
的问题,为积累理论和工程经验,以某大型沿海 LNG 接收站扩建储罐项目为例,结合该接收站工艺流程,分析扩
建与新建储罐工程的差异,并对 4 种 LNG 填充方法进行适用性分析,开展扩建储罐预冷工艺方案设计,形成了预
冷关键流程与工艺指标,包括卸料管道预冷、卸料管道填充、氮气置换、储罐预冷、储罐充液静置、低压外输管道预
冷填充及排净管道预冷填充。该项目实例应用结果表明:设计形成的预冷方案操作工艺简单,且储罐、管道温降
速率符合标准要求,预冷成效良好。该项目预冷工艺对后续扩建储罐项目普适性较好,可为后续项目预冷方案编
制、现场预冷操作及关键工艺指标选取提供借鉴和参考。

 

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徐鹏  杜景勃 刘伟

 

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合理、准确地预测城镇天然气负荷已成为政府制订政策、气源端和管网建设以及优化运行调度的重要保障。
在对国内外相关文献和实践广泛调研的基础上,结合天然气工业的发展历程,系统梳理了城镇天然气负荷预测技
术研究进展,分为早期传统预测方法、基于机器学习的预测方法以及组合预测方法。中国应用基于机器学习的智
能算法预测天然气负荷的研究已实现跨越式发展,成为当前阶段国际上最活跃的研究群体。组合预测方法细化
了对天然气用气特征的分析,预测结果的准确性更高。各种预测方法的组合应用研究成为当前天然气负荷预测
研究的热点。未来,应注重大数据处理和先进算法技术在天然气负荷预测中的应用,但不能忽视对负荷形成机制
和特点等技术本质的深入研究。

 

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王朋飞 王猛 雷狮子 王浩然

 

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LM2500+燃气发生器中修时高压压气机和高压涡轮的重点有可能同向安装,进而造成试车时发生由于转
子不平衡导致的振动过大。针对该机型采用的动平衡方法需消耗较多燃料、花费更多工时,为降低试车期间动
平衡作业的成本,提升工作效率,对传统的试车环境进行改造,在转子上粘贴作为键相标识的反光带,加装适用
于该机型的键相采集设备和信号处理设备,并将键相信号和振动信号相融合,从而获取相位数据开展矢量法动
平衡。经过试车过程的实例测试,加装的相关设备能够满足数据采集和处理的需求,在此基础上进行的矢量法
动平衡有效降低了启机测试次数,减少了物力和人力的消耗,保障了试车工作的顺利开展。未来可将该改进方
法扩展至天然气长输管道压气站现场及其他类似工作场所,为 LM2500+燃气发生器在不同环境下的动平衡提
供借鉴。

 

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丁鹤铭 郑健 张景轩  封坤  张力

 

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油气管道水下盾构隧道处于高水压、大埋深的特殊环境,其管片接头的力学性能与常规盾构隧道差异较大。
以中俄东线天然气管道长江盾构隧道工程为例,基于有限元软件 ABAQUS 建立了管片接头三维精细化模型,对接
头变形特征、螺栓应力应变以及抗弯刚度变化进行分析,重点研究了接头抗弯性能变化的整体力学响应特性。结
果表明:在管片接头压弯状态下,依据接头竖向位移、张开量以及螺栓应力应变情况,接头的受力状态可分为接缝
缓慢张开、接缝张开螺栓受力以及接头失稳螺栓屈服 3 个阶段;在接缝缓慢张开阶段,轴力约束越强螺栓开始分担
压弯作用的时机越迟;接头张开量对于轴力大小有较强敏感性,随轴力增加,张开量增长速率的“减缓段”占接头压
弯过程中比例逐渐减小;对于大埋深、高水压的小断面盾构隧道,管片接头分别在正、负弯矩的作用下,其变形特征
对比不明显,但同等轴力水平下正弯矩对接头螺栓变形的影响更大。中俄东线天然气管道长江盾构隧道接头的抗
弯性能集中体现了油气管道盾构隧道接头受力特征,可为盾构隧道管片结构设计提供参考。

 

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温泉  石小平  张利分 李蕾

 

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为了准确预测多维影响因素条件下天然气需求量的变化,引入自适应惯性权重因子改进粒子群优化算法
(Particle Swarm Optimization,PSO),将构建的自适应粒子群优化算法(Adaptive Particle Swarm Optimization,
APSO)与改进 Tent 映射相结合,对长短期记忆神经网络(Long Short-Time Memory Network,LSTM)模型中的
隐含层节点数、学习轮数、初始学习速率进行超参寻优,改变传统 LSTM 模型凭经验设定超参数的不足。基于
1999—2020 年的 10 项强相关性影响因素细分数据进行算例验证,并对 2021—2030 年的天然气需求量进行预测。
结果表明:改进 Tent-APSO-LSTM 模型组合参数寻优效果最佳,可以更好地适用于天然气中短期需求量预测工
作。

 

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田野  罗宁

 

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针对磁记忆检测方法在油气管道内检测过程中易受外界因素干扰的不足,提出了一种利用双磁场强度进
行长输油气管道应力内检测的方法。基于 J-A 理论建立管道应力内检测解析模型,分析不同磁场强度下应力信
号的检测特征,通过试验验证了强弱磁场下管道应力内检测的有效性。结果表明:在强磁作用下,管道应力对磁
信号的影响较小,随着饱和程度的增大,影响逐渐减弱;在弱磁作用下,管道应力可以影响磁信号的强度,可以
进行应力集中区的检测;当外磁场强度为 5 000 A/m 时,300 MPa 应力的识别能力为 50%,10 mm 长、10 mm 宽、
10 mm 深的缺陷识别能力为 4% ;当外磁场强度为 30 kA/m 时,300 MPa 应力的识别能力为 1.74%,同样体积
缺陷的识别能力为 40% ;利用双磁场检测器进行管道内检测时,可以根据同一位置不同强度磁场下的信号特征
进行管道损伤判断。强磁节无信号特征,弱磁节有信号特征时管壁存在应力集中区;强磁节有信号特征,弱磁
节无信号特征时,管壁存在体积缺陷;强磁节及弱磁节均有信号特征时,管壁上体积缺陷处存在应力集中区,需
重点关注。研究成果为缺陷处的应力检测提供了理论依据。(图 7,参 22)

 

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黄贤滨 曾熠  张伟亚  陶彬 徐智勇

 

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连续纤维增强复合管(Reinforced Thermoplastic Pipe,RTP)接头是柔性管的重要连接装置和薄弱部位,其
合理设计对于保障油气开发的安全性具有重要意义。根据 RTP 连接要求,设计了新型锥套型 RTP 接头,采用
ABAQUS 有限元分析软件进行了结构强度和密封性分析,结果表明:RTP 管接头各部件所受应力分布较为均匀,
RTP 管体上无应力集中现象,锥垫角度是管接头结构设计的关键,管接头的连接性能可通过锥套的轴向位移调
节,气密性测试和爆破试验证明 RTP 接头满足 RTP 连接结构强度和密封性能要求。研究结果可为 RTP 接头设
计优化、制造及安装提供参考。

 

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任鹏炜 唐兴颖  覃祖安  陈思思  杨健乔

 

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深海油气管道的安全工作对海洋油气开发至关重要。深海环境较为恶劣,对管线钢腐蚀行为的影响十分
复杂。本文综述关于管线钢在静水压力、溶解氧、流动冲刷 3 种主要深海环境因素中腐蚀行为的研究现状,重点
论述静水压力对离子活性、腐蚀产物组成、管线钢点蚀、应力腐蚀开裂以及腐蚀电化学过程中中热力学与动力学
的影响,理清溶解氧对电化学阴极反应中的氧去极化与氢去极化、流动冲刷对管线钢的冲刷与腐蚀之间的关系。
总结了三种因素对腐蚀行为的影响规律,并讨论了静水压力与溶解氧、流动冲刷与溶解氧、静水压力与流动冲刷
耦合作用对管线钢腐蚀行为的影响。在此基础上,对未来关于管线钢多因素耦合腐蚀行为的研究方向与重点进
行展望。(图 4,表 1,参 133)

 

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王建夫 莫磊  陈飞 周照恒 马华兴  林敏

 

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中国大部分盐矿为高杂质多夹层盐矿,极端条件下水采形成的沉渣几乎填满盐腔。为评价此类盐矿沉渣
储气模式建库的可行性,以山东大汶口盐矿为例开展全溶腔沉渣储气能力实验研究。首先,制备代表该地区的沉
渣样本,开展压实条件下单腔沉渣注气排卤实验,得出沉渣储气空隙率达 45.2%。其次,开展 U 形腔注气排卤方
式优选实验,确定钻水平排卤井至 U 形腔底部的最优注气排卤方式,并给出现场实施方案。最后,建立全溶腔沉
渣储气模型,根据实验结果和现场数据估算得到大汶口 B5 井组的储气体积为 30.7×104 m3。结果表明:该地区
沉渣储气能力较好,目标井组具有较大的储气体积,沉渣储气模式建库具有一定的可行性。研究结果可为大汶口
盐矿及同类高杂质多夹层盐矿建库提供借鉴与参考

 

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耿丽媛 董绍华 钱伟超 彭东华

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环焊缝缺陷是影响在役长输油气管道安全运行的重要因素,但环焊缝处漏磁内检测信号相对复杂,利用传统的人工分析方法不易实现缺陷类型的分类。提出了一种基于深度卷积神经网络(Deep Convolutional Neural Network,DCNN)的管道漏磁内检测环焊缝缺陷智能分类方法:将管道环焊缝漏磁内检测信号图像作为样本,并以环焊缝开挖后射线检测发现的缺陷类型为样本标签建立数据库,再利用深度卷积对抗生成网络(Deep Convolution Generative Adversarial Network,DCGAN)对数据集进行扩展增强;利用扩展增强后的数据集对残差网络进行改进与迭代训练,再使用训练后的残差网络对环焊缝漏磁内检测信号图像进行分类。实例应用结果表明:可实现对环焊缝常见的条形缺陷、圆形缺陷进行识别分类,分类测试的准确率为83%~88%,对于圆形缺陷的召回率超过97%。新方法突破了人工分析环焊缝处漏磁内检测信号的局限,可为环焊缝缺陷智能分类提供参考。

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韩亚冲 夏志 沈晓鹏 陆争光 李书兆

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渤海湾受海事通航等因素制约了常规海洋油气田开采,为了合理利用受限区内油气资源,亟需探索应用水下油气生产系统。在此以锦州25-1油田W-1井区开发项目为例,详细分析了泥面下钢圆筒油气生产系统防护设施的总体布置设计原则,提出适用于6棵采油树的标准化钢圆筒防护设施总体布置设计方案,并从管汇和采油树相对位置、采油树间距、水下管汇与采油树间距、钢圆筒防护设施与自升式钻井船就位距离4个方面验证了该布置方案的合理性。结果表明,受限区油气田水下开发方案布置高效紧凑、科学合理。研究结果为渤海浅水受限区油气田开发项目提供了一种新型高效、可靠的标准化方案,该布置方案可作为标准化方案直接应用于渤海受限区内其他油气田开发项目。

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