油气储运

泡排技术清除起伏管道积液试验

张磐　曹学文　李相　夏闻竹　秦思思　边江 — 2023年11月25 00:00

受地形影响，湿天然气集输及油气混输管道易在沿程起伏及低洼位置处形成积液。由于集输管道与气井倾角存在巨大差异，作为气井清除积液的成熟方式，泡沫排液技术无法直接应用于混输管道排液，其可行性需进一步论证。通过开展不同倾角下含泡沫气液多相管流试验，从流型转换、积液起塞机制的角度分析了管道倾角对含泡沫气液多相流动的影响。结果表明：在与气井倾角差异较大的低起伏管道中，能够通过添加表面活性剂的方式来清除积液，并对段塞流工况的发生起到较好的抑制作用。同时，通过在SDS表面活性剂溶液中添加NaCl、MgCl₂作为环境影响因素，利用金属网格传感器、高速摄像以及压力传感器，进一步探究无机盐条件下SDS水基泡沫排液效果。结果显示，无机盐引起的泡沫性能差异会对泡沫排液效果产生较大影响。，当管道内出现过量稳定泡沫时，会引起管道沿程压降显著增大。研究结果可为泡沫排液技术在集输管道中的应用推广提供指导与参考。

原油船海上航行升沉运动Bayes-LSTM预测方法

2023年11月25 00:00

为了更好预测船舶在海上航行中的升沉运动，提高船舶海上航行与作业安全水平，以10×10⁴ t级原油船为研究对象，利用船舶模型运动过程数值模拟软件STAR CCM+构建其仿真模型，由无液货舱和半载液货舱两种情况及0.5λ、1.0λ、1.5λ（λ=6.16 m）3种波长组合构成6种工况，获取6组升沉运动数据，并将其以8:2的比例划分为训练集和测试集，利用贝叶斯算法优化后的长短期记忆神经网络（Bayes-LSTM）模型进行模型升沉运动预测，将预测结果与长短期记忆神经网络（LSTM）模型的预测结果进行对比。结果表明：Bayes-LSTM模型比LSTM模型的预测精度最大提高3倍以上，显示出Bayes-LSTM模型对船舶海上航行和作业过程中升沉运动预测的优势。

基于聚类改进的区域天然气长期需求组合预测

刘真　潘文菊　刘佳　温凯　宫敬 — 2023年11月25 00:00

不同区域影响天然气需求量的因素存在差异，数据集包含的数据特征不尽相同，同时天然气长期需求预测存在样本数据少的问题，因此较难构建各区域通用的预测模型。为此，利用K-means聚类算法以2011—2020年山东省11个地级市的区域历史天然气需求量、宏观经济数据等特征的相似性对区域进行分类，根据聚类结果分类组合灰色模型/BP神经网络模型进行地区天然气需求量的预测，并与单一模型预测结果进行对比，结果表明：各城市天然气需求量预测分别使用灰色预测及BP神经网络两种模型，平均绝对百分比误差（MAPE）分别为11%、6%，BP神经网络的总体效果优于灰色预测模型；聚类筛选后重新训练的BP神经网络预测结果准确性提高至4.5%。研究成果可更加准确高效地预测中国各城市未来几年的天然气需求量，为政府和企业开展天然气资源配置计划决策提供参考建议。

油水体系水合物行为实验研究装置及其应用进展

张东旭　吕杨　刘成　宋乐春　黄启玉　张建峰 — 2023年11月25 00:00

油水体系中水合物生成机理及浆液流动规律的实验研究对制定水合物风险管理策略及保障管道运行安全具有重要意义。为明确水合物实验研究装置的特点及其在油水体系中的应用进展，阐述了水合物行为研究中常用的宏观和微观装置的结构组成、突出特点及应用情况，对比分析各装置优缺点，综述了研究装置在水合物成核过程研究、生长与分解速率表征、颗粒聚集效果评价、浆液流变特性分析及量化模型建立等方面的应用成果。针对研究现状提出了油水体系中水合物研究的建议，未来可将谱学仪器与现有装置耦合进行油水体系中水合物的多尺度研究，在高压环境中进行水-水合物颗粒界面性质研究，同时基于水合物生长速率、聚集特性和浆液流动性等参数建立水合物堵管风险评估方法。

超亲水表面强化水环输送重油过程效果及模拟

何赟艺　杨霆翰　蒋炜　王唯　李遵照　王佩弦　贾旭东　赵鹏 — 2023年11月25 00:00

重油黏度大流动性差输送成本高，水环输送是实现重油输送减阻的有效方案，但油水间的密度差导致水环易失稳。为此，引入超亲水表面用于提高管道内水环稳定性，降低重油输送阻力，并通过数值模拟与实验相结合的方法对超亲水表面强化重油效果进行验证，分析了不同因素对油水流动以及水环输送过程中油水分布、管道压降的影响。研究结果表明：超亲水壁面对水环输送重油体系可提高水环稳定性，有明显的减阻效果；引入超亲水表面后，相比普通管道水环运输白油，可有效减阻17.49%以上，最高减阻率50.15%，强化率为9.06%~39.09%，相比纯油输送白油，可减阻72.02%~78.21%。利用超亲水表面强化水环输送过程效果显著，具有广阔的应用前景，可有效提升水环重油输送技术的适用性。

加油机器人关键技术与应用可行性

2023年11月25 00:00

随着智慧化、信息化科技水平的高速发展，油品销售企业积极探索智能加油机器人技术，以消除招工难度大、用工成本高的痛点，同时降低员工工作强度、提升顾客体验感。系统梳理了国内外加油机器人的研发进展，详细论述了加油机器人机械臂本体及其控制系统、末端执行机构、视觉识别系统、防爆及智能交互等关键技术。通过对不同类型站点、不同熟练程度的40名加油员共计2 000次加注行为进行观测及统计分析，结合不同地区、不同加油站点的实际情况，综合对比人工加注与机器人加注两种服务方式的效率性与经济性，分析结果可为加油机器人的研发目标与商用条件提供判定依据。在此基础上，提出了加油机器人进站应用的研发目标和改进方向。

液氨/甲醇/成品油顺序输送技术研究进展

2023年11月25 00:00

伴随着能源革命和能源转型的持续推进，中国成品油消费即将达峰，成品油管道低输量趋势愈发明显，给成品油管道企业带来巨大压力。同时，随着“氨-氢”绿色能源技术路线和“液态阳光”碳中和技术路线的火热推进以及相关产业的蓬勃发展，未来液氨、甲醇的产量必将大规模增长。为此，本文提出利用现有成品油管道系统大规模顺序输送液氨、甲醇等液态新能源的技术路线，以期助力成品油管道企业打造新的增长极。通过对成品油管道顺序输送液氨/甲醇技术进行系统梳理，阐述了顺序输送所面临的水力热力特性、混油发展预测、批次编制与混油切割处理、管材及设备适用性、泄漏扩散与安全防护5大主要技术难题，可为液氨/甲醇/成品油顺序输送的现场应用提供合理建议和参考方向。

双碳背景下碳市场经济学理论与演化规律研究进展

2023年11月25 00:00

“双碳”背景下碳经济学理论及其演化规律研究对于推动全球碳减排进程具有重要意义，也是对碳市场及其与社会经济复杂系统相互作用研究的基础。碳交易市场通过碳交易机制实现温室气体减排，基于此，提出碳交易市场的理论基础是“外部性”和公共产品理论，碳交易市场的理论重点是“庇古税”和“科斯定律”，碳交易市场的主要理论依据是碳排放权指标分配和碳交易机制，碳交易背后隐藏的经济学原理是“绿色溢价”。碳金融将是未来碳中和技术创新的核心支撑，梳理了碳金融理论知识，探讨了碳交易市场和碳金融市场的关系。碳市场运行机制通过供求关系实现碳交易，市场规模逐步扩大，并伴随碳价格波动、监管体系完善及参与者多样化等演化规律。碳市场手段主要有碳税、碳交易、碳抵消，政府、企业及个人等参与者括在碳市场中扮演着不同的角色，发挥着不同的作用。通过系统梳理分析碳市场经济学理论创新及实践成果，可为“双碳”战略决策和技术革新提供参考。

国产化液体管道云仿真软件CloudLPS的研发

2023年11月25 00:00

为了摆脱液体管道仿真长期依赖国外商业仿真软件的现状，国家管网公司基于B/S云架构，以准确快速、界面简洁、交互方便等研发理念，开发了具备完整自主知识产权的国产云仿真软件平台CloudLPS（Cloud-Based Liquid Pipeline Simulator）。在模型和算法方面，除了常规的流动传热模型之外，CloudLPS还引入了非牛顿流体模型、跨维度热力模型等先进数理模型，使软件具备易凝高黏原油管道水热力仿真能力，此外还引入自适应网格、动网格、分而治之、异构并行等高效仿真方法，实现大型复杂管网系统快速计算；在功能方面，主要针对原油及成品油管网，向用户提供管网系统稳态及非稳态仿真、逻辑控制、水击分析、批次跟踪、停输再启动、能耗优化等多种业务及复合业务功能支持，并且提供友好的可视化建模和结果数据展示及分析环境。CloudLPS可作为基础软件工具，在管网系统规划设计、运行调度、风险决策等业务场景下发挥支撑性作用，对于保障我国液体管道的安全经济运行具有重要意义。