油气装备与新技术论文.
激光钻井的新发展
摘要：为了适应石油工业发展的需要, 改变传统的钻井方式, 根据激光能量密度大等特性, 说明了利用激光器把其他形式的能转换成光能形成很高的温度,熔化、融熔、震碎、蒸发要钻进的岩石进行钻井的基本原理; 指出激光钻井在降低成本、减少污染方面有很大的潜力, 有可能使钻井发生革命性变化; 激光钻井破岩是钻探工程领域一项具有前瞻性的应用基础理论课题。它包括5 大基础科学问题, 即激光/ 岩石/ 流体相互作用原理、岩石快速相变的热力学与传热学、强激光的传输变换与微型化原理、激光破岩岩屑运移的多相流动理论、激光钻井的安全与环境保护科学等. 详细叙述了激光钻井技术的历史、发展、原理等方面的问题。
关键词：激光钻井发展前景钻井新技术
1 引言
激光技术是20 世纪60 年代在量子物理学、光子光谱学、无线电电子技术基础上兴起的一门多学科结合的科学技术. 这种基于受激辐射而获得的特殊光具有一些重要的特性. 一是方向性强. 几乎是一束定向发射的平行光, 发散角一般为毫弧度数量级;二是亮度大( 即功率密度大) . 激光的亮度可以达到太阳亮度的1 百万万倍以上. 如果用透镜将激光聚焦, 可得到每平方厘米1 万亿瓦的功率密度, 在极小的范围内产生几百万度高温, 几百万个大气压, 每米几十亿伏的强电场; 三是单色性高. 激光近乎是单一频率的光, 单色性远优于一般单色光源. 激光光谱线的线宽可达到千万分之一埃; 四是相干性好. 由于激光的线宽窄, 位移在空间的分布不随时间变, 具有良好的时间相干性和空间相干性.激光的上述特点, 使它的发展促进了许多学科的发展, 在许多工业部门得到了广泛的应用.应用激光技术可在卫星上测定油气田开发过程中地面的沉降, 反映出采收程度, 为今后制定开发计划提供原始资料; 激光可以用来进行机械切割; 分析不同类型的原油; 激光可以用来钻井、射孔等几十个技术部门. 其中以激光钻井最具吸引力.激光技术是20 世纪60 年代在量子物理学、光子光谱学及无线电电子技术基础上兴起的一门多学科结合的科学技术。这种基于受激辐射而获得
的特殊光具有一些重要的特性, 如亮度高、单色性方向性好等。基于以上特点, 为了发展快速钻井技术, 人们积极推进激光钻井技术的研究。
2 激光破岩的2 个发展阶段
纵观激光破岩概念的产生、研究与发展, 它经历了小功率激光器的岩石切割阶段和大功率激光器的钻井破岩阶段。
2. 1 激光切割岩石阶段( 1968 - 1994)
激光破岩概念的产生可以追溯到1960 年美国科学家Maman C. M. 发明了世
界上第1 台红宝石晶体激光器后, 麻省理工学院Moavenzadeh F. ,McGarr y F. J. 和加州大Williamson R. B. 等人在第43 届SPE/ AIME 秋季年会上, 联合提出的利用激光能量破碎岩石和钻井的设想。当时的激光器功率小, 输出能量较低; 激光器产生的波长相对较长, 较难聚焦, 能量也不能传输到远离激光光源的地方, 因而该设想没有用于石油钻探的岩石破碎, 但在铁路、矿山和交通业隧道挖掘中坚硬岩石的加热软化和机械辅助破岩方面得到了应用。
1971 年, 美国联合飞机研究中心Carstens J.P. 和Brow n C. O. 等人利用连续CO2 激光对花岗岩、石英岩和玄武岩等岩石成功地进行了室内切槽试验。随后, 激光切割岩石的方法在德、日和美等国建筑行业各类石材、混凝土等的切割和加工中得到广泛的工业化应用。前苏联科学研究院Lebedev 物理研究所是军用大功率激光器的研究中心, 曾在1969 -1978 年间开展了激光与岩石相互作用的研究, 当时的激光功率为0. 5~ 1.0 kW, 后因资金缺乏而停止。日本是一个地震发生频率较高的国家, 山体的潜在滑移危险性大。日本地球物理研究所和东海大学利用激光破岩技术, 防止浅层地质钻探和建筑打桩作业中山岭滑坡和房屋倒
塌事故, 取得了显著的成效。
2. 2 钻井破岩阶段( 1994 - )
石油天然气勘探开发中的激光钻井破岩与矿山和建筑行业中的工作环境和
技术要求迥然不同。例如, 激光钻井破岩的目标层深; 光束的光斑尺寸大; 井眼轨迹必须规则; 井壁必须具有强的防坍塌和抗失稳性能; 具有屏蔽强酸、强碱和有毒气体干扰的能力等。另外, 石油井下环境恶劣, 空间尺寸小, 对激光元器件的功率体积比、移动性和可靠性以及高能光束的远距离传输与控制, 均有特殊的
要求。石油激光钻井破岩思想的提出, 源于1994 年美国国会通过的“星球大战”计划中军用大功率激光器向工业界转化的议案。从20世纪60年代末开始，美国国家科学基金会就启动了探寻高效破岩方法的庞大研究计划，研究了电子束，激光，水射流等25种破岩新方法。在中等强度岩石上进行破岩实验!结论表明)激光钻井破岩法是最易于实现且效率较高的方法之一
20世纪70年代初，在美国、法国、荷兰曾出现了用激光钻井和射孔的专利文献，那时人们对激光钻井的研究大多基于“将岩石矿物完全熔化，直接打出预想大小井眼”的假设上，预计所需能量相当大，加之当时激光技术水平有限，激光功率只有数千瓦，波长较长难以聚焦、成本较高、所以许多人怀疑激光钻井的可行性。甚至直到1990年，美国天然气协会仍认为激光钻井不可行
随着激光技术的飞速发展，直至1997年，美国国会重新关注激光钻井技术并委托美国天然气工业协会，联合美国空军、陆军和科罗拉多矿业大学，提出了一项两年计划，一起探索如何把美国在20世纪80~90年代用于“星球大战”的激光技术用到石油工业钻井、完井上，此时激光钻井的可行性才得以证实。该阶段试验使用的是美军白沙导弹实验场的中红外高级化学激光器，试验结果表明激光钻井的理论速度可达137.2m/h，是目前旋转钻井钻速的100倍以上，并且证实了早期对激光钻井所需激光功率的计算值远远大于实验值。
1997 年, 美国能源部( DOE) 批准了芝加哥天然气研究院( Gas Research Institute, GRI) 和科罗拉多矿业学院( CSM) 联合提出的激光钻井计划。该项目( GRI-98/ 0163) 为期2a, 旨在进行激光钻井破岩可行性方面的初步室内试验和基础理论研究。美国GRI 和CSM 的室内试验研究结果表明: 激光破岩与传统的转盘钻井技术相比, 在提高机械钻速方面具有无可比拟的优越性; 军用兆瓦级激光器能为4500 m 井深钻井破岩提供足够的能量
1998年，美国天然气工业协会，联合美国空军、陆军又启动了一项研究“激光钻井“的计划，研究激光钻井与完井，其直接研制产品是一台激光钻机，该计划预计用时5年，耗资,600万美元。近年来，美国菲利普斯公司使用化学氧碘激光发生器进行了现场试验。实验结果表明：激光钻井10小时的钻井进尺，需要常规钻井钻10天时间。
2000 年, 美国能源部和国家能源技术实验室正式把激光钻井技术的研究列
入美国石油天然气勘探开发中重大战略支撑技术的长期发展计划, 并继续支持天然气工艺研究院( Gas Technology Institute,GTI) 的新一轮激光钻井计划
( 如图1)
a 激光钻机的地面模型
b 井下激光破岩模型
c 室内激光破岩试验
图1 美国激光钻井的基本概念与研究
GTI 系由原芝加哥天然气研究院( GRI) 和芝加哥天然气工艺技术研究院
( IGT ) 于2001 年联合组成。第2 轮激光钻井计划( DE- FC26-00NT40917)项目分为3 个阶段进行实施, 由天然气工艺研究院( GTI) 和科罗拉多矿业学院( CSM) 等6 家联合承担, 旨在深入研究激光钻井破岩的基础科学理论、淹没环境下激光破岩的模拟试验、激光深井( 大于6 000 m) 破岩能力的评价、井下激光钻井样机的研制, 计划在2009 年完成第1 台工业性试验用车载激光钻机的制造。
3 激光技术在钻井中的应用
3.1 激光钻井的基本原理
激光钻井,从本质上讲,就是利用强激光与岩石的相互作用。激光钻井是个复杂的高温、高压的物理与化学过程,大功率激光器发出的激光经过透镜会聚到一个要钻入地层的圆形区域上,这个圆形区域只是要钻井眼直径的很小一部分,岩石
表面对激光具有反射、散射与吸收等作用,强大的热冲击可以使要钻入的岩石材
料被击成碎片,岩石由于吸收激光能量所形成的高温可使岩石熔融、岩石反射、散射的激光能量使得岩石的环境温度升高导致熔融的岩石蒸发而形成岩石气体,这样岩石气体可在高压的作用下压出地面,这一过程中存在复杂的质量、能量与动量的传递,此外,由于不同岩石的物理性质不同,且在高温、高压下岩石的物性参数也会发生变化,激光钻井过程存在复杂的化学变化。
亮度大( 即功率密度大) 是激光的一大特点, 是激光用来钻井的最主要的特性. 从本质上讲, 钻井用激光器件就是把能量转换成光子, 光子经过聚焦成为
强光束, 把岩石熔融、粉碎、蒸发. 具体说来, 就是把激光束聚焦在一个要钻入地层的环形区域上, 这个环形区域是要钻的井眼直径范围内很小的一部分. 激
光束聚焦后形成很高的温度, 使要钻入的地层材料熔化蒸发, 强大的热冲击也
可以使要钻入的岩石材料被击成细粒, 由于环形区域内熔化材料的蒸发而产生
强大的压力足以使击碎的材料被腾升到地面。
为了增强热冲击的作用, 易于使要钻的材料成为细粒并喷出井口, 还可以
向要钻的部位喷射可膨胀的很强的液体流。液体射流和激光交替作用在要钻部位, 使激光束和液体射流都成为脉冲式的。液体射流所用液体的特性要易于使要钻材料熔化与震碎, 有助于井壁的光滑. 例如, 若要钻的材料是纯净的干硅砂, 则
流体应含有钠或钙的化合物以便于岩石熔化, 优化井壁特性。为了使从已钻成的井眼中排出的材料离开地面设备, 在井头可装上转向器, 喷出强液体射流, 当
从井中喷出震碎的岩石材料时使其改变方向吹离井口。激光发生器的工作、激光脉冲的长短、注入的强射流体、喷出材料的吹除等整个系统的工作特性, 如脉冲持续时间、频率、聚焦区面积和环形的大小, 相干光源的工作波长和输出功率等都由控制器根据被钻地层的物理特性控制。
3.2、用于天然气钻井的激光
1. 氢氟酸和氟氚化合物激光其工作波长范围为
2. 6～ 4. 2μm。美国军方研制出的这种中红外高级化学激光尚是首次用于储层岩石的初始测试。
2. 碘氧激光美国空军研究实验室研制出的这种碘氧激光的工作波长为1. 315μm。最早开发可追溯到1977 年, 现今这种高能连续波激光已逐渐发展进化成为一个复杂体系, 用于军事和工业等各个领域。这种中波型激光的精确性以及它的波长范围避免了钻井和天然气井重新完井过程中经常遇到的井控、侧钻和定向钻
井问题的出现。
3. 二氧化碳激光二氧化碳激光的工作波长是10. 6μm, 可以以连续型和重复脉冲波形模式传递, 平均功率约为1MW。在以重复脉冲模式传递时, 它的脉冲周期为1～ 30μs。
4. 一氧化碳激光一氧化碳激光的工作波长为5～ 6μm, 可以以连续型和重复脉冲波形模式传递, 它的平均功率为200kW , 脉冲周期为1～ 1000μs。第一谐波一氧化碳激光在以连续波和重复脉冲模式传递时, 它的脉冲波长为2. 5～ 4. 0μm。
5. 自由电子激光由于自由电子激光所采用的高能电子不会离散能级, 从而使得自由电子激光可以以连续波的波形被调制到任意波长。一些科学家认为自由电子激光是未来高能激光的发展方向。激光辐射波长可以调整的特性优化了激光由于反射、散射、黑体辐射和等离子体的屏蔽效应而出现的能量损失。
6. 铝钕、镱、金刚砂化合物铝钕、镱、金刚砂化合物的工作波长为1. 06Lm。目前, 仅有输出功率为4kW 的工业用激光用于了商用。对这种激光的研究趋势表明, 采用输出功率为10kW 或更大功率的激光是可行的。
7. 氟氪化合物氟氪化合物是一种激发二聚体激光, 工作波长为0. 248μm。之所以用激发二聚体这个术语描述这种激光主要是因为在这个双原子分子中氟氪原子是在受激状态而不是在基态结合的。这一特征使得激发二聚体激光只能以重复脉冲波形模式工作。它的最大平均功率是10kW , 脉冲周期为0. 1μs。
3.3两种有希望的高能激光
3.3.1中红外高级化学激光(M IRACL)
美国最高平均功率激光(兆瓦级) 最初是为船舰防御开发的, 并在二十世纪八十与九十年代期间, 在高能激光系统实验场广泛用于军事上概念的实验。现在的中红外高级化学激光, 已经能够将巨大的能量在空气中传播数英里, 该能量可在飞行中的战略性或战术性军事目标上穿洞, 业已证实, 可将多种固体材料诸如软岩石材料击穿。
3.3.2化学氧- 碘激光(CO IL)
美国空军1977 年发明的空对空防御高功率激光具有应用于天然气钻井的潜在
可能性。化学氧碘激光作为一种能够跟踪并摧毁导弹的机载激光战术武器而声名大噪。该技术在深度超过15 000 f t 的天然气井钻井与完井中同样精确的应用, 将消除井控、侧钻与定向钻井的问题。“空军对开发化学氧碘激光技术的商业用途很感兴趣”, 空军研究实验室气体?化学激光技术分部的激光系统工程师B rian G·Q u illen 上尉说,“尽管是作为一种武器系统来开发的, 但CO IL 的高功率输出以及便宜的化学材料使其非常适合于其它用途。”使其具有商业用途的CO IL 的一个独特优点是它具有与光纤结合的可能性。这就使其非常适合于诸如石油钻井之类的远距离高功率发射。
图1 说明了化学反应如何产生激光束。
3.4 当前激光钻井技术的研究内容
尽管激光钻井技术的提出已有近30 年的历史,但却一直没有付诸实现. 因此, 激光钻井仍然是一个探索性课题, 要研究的问题很多, 当前要研究的主要有以下四条:首先是要深入探索激光钻井的原理. 钻井是一个复杂的物理、化学过程, 传统的钻井是通过冲击、切削将岩石剥离并通过钻井液将钻屑带出井眼. 那么, 用激光钻时, 究竟如何将岩石一层一层剥离, 又如何将岩屑带出井眼, 实现这一过程会遇到什么困难, 怎样克服这些困难等.第二是探讨激光与周围介质的相互作用及作用结果对采收的影响. 在钻进过程中会遇到油、气、水和各种不同类型的岩石及其他物质, 激光与这些物质会发生那些作用, 这些作用对钻
进过程有什么影响, 对今后的油气开采有什么影响, 其中的不利影响如何解决.第三是激光钻井的经济性. 采用激光钻, 所用的一套设备当然与传统的设备不同. 在各种复杂环境下, 激光钻与传统的钻井方式相比, 究竟在什么情况下是合算的, 什么情况下不合算. 特别是在我国现有经济与技术条件下, 激光钻井的可行性.第四是对钻井用激光器的特殊要求. 钻井用激光器功率要达到106W 级, 这么大功率的激光器为实现钻进在结构上有什么特殊要求, 不同地质条件下实现激光钻井的激光器功率门槛值究竟要多大等等.
3.5 激光钻井技术的意义
井眼是从地下采收油气的唯一通道. 因此, 钻井是石油工业中极为重要的
一环. 随着开采难度的加大, 钻井在整个石油工业中所占比重也在加大, 钻井费用已占石油工业总费用的55% ~ 80%. 据美国天然气体研究协会1990 年对世界范围内陆上和海上3000 口井的分析表明, 钻深大于4572m 的深气井, 钻机在现场时间的50% 用于钻进, 20% 用于起下钻柱更换井下总成, 30% 用于其他作业. 降低钻井成本主要通过加快钻进速度, 减少钻柱移动来获得. 传统的钻井方法总是要使用钻井液, 钻井液不仅对周围地层造成伤害, 用过的钻井液也是环境的污染源.根据模拟实验研究, 用功率为600~ 1200kW,波长为3.8μm 的MIRACL 激光器发出的激光, 在4.5s 钻穿了0.0635m 的砂岩试样, 移走了2.495kg的岩石, 由此折算等效钻进速度为50-60m/ h; 而用500kW 激光束, 在两个两秒的激光冲击后, 沿水平方向钻透了0.1524m, 折算的等效钻速为137.16m/h。
因此, 采用激光钻井, 可以显著提高钻进速度, 减少钻机平均天数, 减少
起下钻时间, 提高井控、射孔、侧钻能力；激光与周围岩石相互作用, 可以形成光滑的玻璃化井壁, 减少套管；还可以促进井下钻井机械, 激光钻头, 激光射孔技术的发展; 而所有这一切都可在有利于环保、安全, 提高有效成本的情况下进行。因此, 激光钻可降低成本, 减少污染, 可能会使钻井技术发生革命性变化。
4 激光钻井技术的研究成果
4.1 用于激光钻井的激光
美国军方研制的中红外高级化学激光(MIRACL)是用于储层岩石初期试验的
第一种兆瓦级激光,其工作波长为3.4um功率为1.6MW.在接下来的研究中还用到
了氧碘激光、二氧化碳激光和钇铝石榴石激光。
O’Brien等人利用美国空军研制的化学氧碘激光对不同岩心在不同条件下进行了大量实验研究。氧碘激光工作波长为1.4um功率为7KW。它的能量衰竭慢，是一种高质量的激光，能成功地穿越近50万米，与之相比油气井的4000~5000米就微乎其微了。该种中波型激光的精确性及波长范围有效地解决了钻井和完井过程中井控、侧钻和定向钻井等问题。
二氧化碳激光工作波长为10.6um,平均功率可达1MW,可以用连续型和脉冲型两种模式传递能量!其最大的优点在于有较好的稳定性和可靠性。钇铝石榴石激光工作波长为1.06um、平均功率约为1.6KW,是大多数实验室研究所用激光。
用于激光钻井的激光种类有限! 可供选择的还有一氧化碳激光、自由电子激光和氪氟化物激光等。
4.2 激光钻井的有关概念
4.2.1 比能
表示移除单位体积岩石所需要的能量（单位：KJ/cm3）它是比较不同破岩方式效率的标准量之一。可表示为：
4.2.2岩石流动效率
用以表示近井地带受伤害的程度。
若：CF=1,近井地带未受伤害；CF<1,近井地带受到不同程度的伤害;CF>1,近井地带得到改善。
4.2.3 二次作用
泛指岩石开始熔化后，所有引起激光作用于岩石能量损失的因素，它包括岩石矿物的重复熔化，井眼内矿物和气体的分解、裂缝的形成等。
4.3 激光钻井破岩机理
岩石的破碎和运移是油气井钻井、完井过程中的重要问题之一。因此研究激光钻井也应首先着眼于激光与岩石作用机理的研究。由于激光具有较强的单色性!其被地面发生器产生后，经光纤束传输至井下，通过井下透镜组聚焦放大后，可形成功率密度极高的光束。当其作用于岩石表面时，一部分能量被岩石吸收，其余都被反射和散射损失了。当岩石内的能量积累到一定程度，温度足够高时，就会发生一系列复杂的物理化学反应，如破碎、分解、熔化、气化等。
激光作用于岩石表面，当其功率较低时，大部分能量用于岩石热膨、产生裂缝以及矿物的分解，此时比能值较大。但随功率的增加!移除岩石的激光能量利用率也随之增加，此时比能值逐渐减小。在矿物开始熔化前的那一刻!比能值达到最小。功率继续增加后!由于热量在岩石中的扩散要比岩石从激光束中吸收能量容易得多、快得多，使岩石基质吸收的能量超过了扩散的能量，温度达到矿物熔点，岩石开始熔化，但由于二次作用的影响，比能值将会产生一个飞跃。由图1可以看到比能值随激光平均功率的变化关系。
研究表明：比能值受岩石中石英含量、表面粗糙程度、颜色、颗粒胶结程度、岩性、激光参数等多种因素影响。石英含量越高、颗粒胶结越致密!岩石比能值就越大。不同种类的岩石有不同的一系列激光参数（激光束功率、能量、频率、脉冲宽度、作用时间等），使得比能值亦有所不同。
4.4影响激光钻井效率的因素
4.4.1激光类型的影响
激光钻井过程中，激光类型的选定尤为重要。激光发射类型可分为连续型和脉冲型。早期实验结果表明：使用脉冲型激光比连续型激光更能有效地移除岩石。在激光发射类型、波长、峰值功率、平均功率、强度相同的情况下，随着脉冲宽度和脉冲频率的增加，比能值将减小，但前者较后者对比能值的影响更大。
4.4.2 激光作用方式的影响
为了钻得预期大小的井眼，激光作用于岩石的模式采用如图2所示的六边形，这样尽可能地增大了波及范围，减小了重叠面积!并且其轮廓也近似于圆，为将其用于传输能量至井底奠定了基础。
进一步的研究表明：由于岩心存在各向异性，使得激光水平入射岩心比垂直入射节省能量。
4.4.3 激光能量的损失
激光的能量除了被岩石吸收，消耗于破碎、熔化、气化岩石外，很大部分能量以反射、散射以及岩石矿物状态变化（熔化、气化、分解）引起的热效应$热膨胀形成裂缝等形式损失掉了。
（1）引起能量损失的两个现象一是黑体辐射:岩石的温度很高时，自身也将变成辐射源,当岩石的温度超过了热量扩散范围，由于黑体辐射，部分能量将因岩石表面辐射而损失。二是等离子屏障：高功率激光能在岩石表面形成等离子屏障，等离子屏障反射、散射激光能量，从而大大减少了岩石表面所获得的能量。（2）二次作用及防止方法连续型激光或是脉冲频率
较高的脉冲型激光作用于岩石时，如果破碎、熔化的岩石不能及时被清理，碳酸盐岩就会二次吸收部分激光能量而受热分解，这样势必加大激光的无效消耗。因此在激光钻井过程中，常用氮气伴随激光共同作用于岩石，防止岩屑回流从而阻隔激光与新鲜岩石作用，减少不必要的能量损失。
除此之外，形成裂缝也是激光能量损失的一种典型形式。研究表明：砂岩较页岩和石灰岩，更易形成裂缝；并且岩石中粘土、石英颗粒的含量越高，岩心的孔隙尺寸越小，就越容易形成裂缝。
4.5 激光作用后岩石物性的变化
激光钻井能使近井地带的孔隙度和渗透率增加。其中砂岩的渗透率变化最大，增加率可达171%，页岩孔隙度增加幅度最大，作用后其值增加7倍。并且激光作用后岩石杨氏模量、体积模量和泊松比都有很大幅度的减小。然而剪切模量和压缩系数却有不同程度的增加。岩石流动效率由传统钻井的0.65~0.85，增加到了3.43~3.70。这些变化与岩石热物性和所含矿物类型相关。在高温下，由于颗粒之间的胶结物发生状态改变，粘土中的水分蒸发，砂岩地层产生裂缝、碳酸盐岩分解等，使得岩石孔隙体积变大、连通性改善，有利于油气的运移。
5 激光钻井技术的优势
激光钻进系统较传统钻井方法有大量优点。激光钻井无须同轴套管, 使用或不使用套管的情况下可以钻单一井径的井眼, 钻机的功率减少, 套管成本也减少。因为光子沿直线传播, 所以井眼轨迹偏离预定轨道的情况减少。激光钻井能减少钻头的使用或者不使用钻头, 因此能减少起下钻时间。更重要的是, 机械钻速比传统的机械钻速高得多, 减少了钻井成本。
激光钻进对渗透率的影响: 对岩石使用激光之后岩石的孔隙度和渗透率均有增加, 增加的程度取决于岩石的热导率。如果岩石的热导率大, 渗透率增加就明显; 岩石的热导率小, 渗透率的增加就不明显。这是由于渗透率高的岩石比渗透率低的岩石传热快, 导致泥土中的矿物质遇水膨胀, 水蒸发后压力下降导致岩石产生裂缝。
激光射孔: 激光射孔的完成不需要任何的激光器, 同时能防止传统的射孔方法对地层造成的伤害。使用射孔枪产生的岩屑可能堵塞井眼, 甚至需要修井。传统的射孔方式产生的裂缝会将射孔区域和其他区域连通, 套管也会破裂。激光射孔可克服以上问题并提供一套更有效、更经济的方法。激光新技术能使套管开窗并使其他井场工作成为可能。
打捞: 由于激光钻进系统使用小部件来代替传统庞大的钻井立柱, 因此打捞作业更容易。激光可以将落鱼融化或剪碎, 即使在井中有工具丢失或落鱼的情况下, 也可将侧钻的几率降低。
传统的旋转钻进的成本很高, 激光钻井技术能给目前石油工业带来革命性的变革。标准陆地井的钻井成本大约是40 万美元。激光钻井的机械钻速
比传统的高10~ 100 倍。即使高10 倍的情况下,激光钻井可以将钻井时间降低十分之一, 从而使钻井成本显著降低。激光钻井同样可以钻水平井并且清除井眼里的碎屑。
6 结语
激光破岩是钻探领域具有先导性和前瞻性的应用基础理论项目, 涉及到多学科的交叉渗透与协同配合, 存在着一系列的难题亟待解决。如大功率激光器的小型化、井喷控制和井漏防治、井壁岩石釉化层强度与井眼坍塌、油气藏的发现与储层保护、激光束在井下环境传输性能、每米钻井成本的经济性等,这些问题是制约激光钻井工业化应用的瓶颈, 应分阶段、分步骤地进行基础理论研究。可以相信, 随着激光破岩基础科学理论研究的深入开展和科学技术的不断进步, 这些问题将会迎刃而解。
中国拥有比西方国家领先1 000 余a 从事油气钻探的历史。我国发明的卓筒井钻井工艺被誉为“中国古代的第五大发明”, 在世界钻探史上写下了光辉灿烂的一页。在近代, 我国的钻井技术却落后于以美国为代表的西方国家。激光钻井是一种全新的钻井概念, 为我国钻探技术战略上的跨跃式发展提供了新的契机。它的成功突破将为我国的石油天然气钻井、地质钻探、矿山工程以及海洋油气资源开发带来一个崭新的发展空间。因此, 重视激光破岩基础科学理论的超前研究, 引领世界钻探领域的科技前沿, 对促进我国钻探工程学科的发展具有十分重要的意义。
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我国油气储运工程发展应用论文
浅析我国油气储运工程的发展与应用摘要：在当今时代，随着我国经济的不断向前发展，重工业的不断进步，油气储运的重要性与日俱增，从而促进了我国油气储运工程的发展与应用。本文将从油气储运工程的基本概况，油气储运的逐步发展与广泛应用，油气储运污染问题的应对措施，以及油气储运工程的重要性等方面来进行阐述与浅析。 abstract： nowadays， with continuous development of china’s economy and continuous progress of heavy industry，the importance of oil & gas storage and transportation is increasing， so as to promote the development and application of oil & gas storage and transportation engineering. this paper elaborates and analyses the basic situation of oil & gas storage and transportation engineering， its progressive development and wide application and the coping measures as well as the importance of oil & gas storage and transportation engineering. 关键词：油气储运；管道运输；广泛应用；污染应对 key words： oil & gas storage and transportation；pipeline transport；wide applications；coping pollution 中图分类号：te8 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）34-0112-02
油气储运外文翻译(腐蚀类)
重庆科技学院学生毕业设计（论文）外文译文 学院石油与天然气工程学院专业班级油气储运10级3班 学生姓名汪万茹 学号2010440140
NACE论文 富气管道的腐蚀管理 Faisal Reza，Svein Bjarte Joramo-Hustvedt，Helene Sirnes Statoil ASA 摘要 运输网的运行为挪威大陆架（NCF）总长度接近1700千米的富气管道的运行和整体完整性提供了技术帮助。根据标准以一种安全，有效，可靠的方式来操作和维护管道是很重要的。天然气在进入市场之前要通过富气管道输送至处理厂。 在对这些富气进行产品质量测量和输送到输气管道之前要在平台上进行预处理和脱水处理。监测产物是这些管线腐蚀管理的一个重要部分。 如果材料的表面没有游离水管道就不会被腐蚀。因此，在富气管道的运行过程中监测水露点（WDP）或水分含量具有较高的优先性，并且了解含有二氧化碳（CO2）和硫化氢（H2S）的水在管道中析出过程中的腐蚀机制对全面控制管道腐蚀很重要。 本文将详细介绍生产监测的项目，例如讨论生产流量，压力，温度，气体组成和水露点。一个全面的内部评估应该包括对富气管道中三甘醇（TEG）和水作用机理的详细阐述。 关键词：富气管道，产品监控，内部腐蚀，腐蚀产物，二氧化碳（CO2），硫化氢（H2S），三甘醇（TEG），水露点（WDP），液体滞留。 引言 从海上生产设施输送富气所使用的碳钢管线需要可靠的控制装置将水控制在气相中，以避免在管道内表面上凝结水和产生游离水。全面腐蚀不仅仅是和腐蚀产物本身有关，沉淀产物有可能会促使一个更高的腐蚀速率[1]。 液体滞留在管道中可以引起腐蚀，然而为了保证管道内部完整性仅仅评估腐蚀速度是不够的。在管道中腐蚀产物可能会导致进一步的问题；增加表面粗糙度和减少直径可以导致压力降的增加，同时也会引起接收终端设备的一些问题，比如腐蚀和堵塞[3]。 管道系统可能由主运输干线连接一些输送支线组成，这样一个复杂的海底管道系统的完整性管理不是很简单的。然而完整性问题的根本原因是可以被确认的，因此可以系统地进行预防/缓解和提前采取行动。 关于甘醇从气体中吸附水和促进腐蚀已经有相关报道[3]。因此，从运输到工艺设备的接触器并进入输送管道间TEG的损失是必不可少的，并且应该作为产品监测项目中评估气体组分的一部分。
外文翻译油气储运
本科毕业论文（翻译） 英文标题 学生姓名学号 教学院系石油与天然气工程学院 专业年级油气储运工程2011级 指导教师职称 单位 辅导教师职称 单位 完成日期2015年06月
利用天然气管道压差能量液化天然气流程 摘要 长输管道天然气的输送压力通常较高（高达10兆帕），在城市门站通常需要一套节流装置完成减压过程，这个过程通常由节流装置实现，而且在此过程中会浪费非常巨大的压力能。在该文章中通过HYSYS软件来设计和模拟回收利用该巨大能量来完成一股天然气的膨胀液化过程。将单位能量消耗和液化率作为目标函数并作为优化设计选择的关键变量。同样对天然气管道在不同运输用作压力下的工作情况进行计算和讨论，同时对不同设备压力能损失进行评估，并对具体细节进行分析。结果显示，这一液化率显然低于普通液化过程的液化率，该天然气膨胀液化过程适用于进行天然气液化是由于他的单位能耗低，过程简单及灵活。 1.介绍 长距离输送管线通常在较高的工作压力下运行（高达10兆帕），高压天然气通常在城市门站内通过一个不可逆的节流过程从而降压到达较低的压力为了适应不同的需求，在这个过程中有用的压力能就这样被浪费了，因而，利用合适的能源利用方法回收这部分大量的压力能是十分有价值的。 天然气管道压力能多用于发电，轻质烃的分离以及天然气的液化。现在已经有很多关于一些小型的LNG站场天然气液化的研究报告，天然气技术研究所开发了一个小型的利用混合制冷机制冷循环的天然气液化系统，起液化能力在4-40m3 /d，kirllow等人研究了利用涡流液化技术和膨胀液化技术的小型天然气液化调峰厂。Len等人描述了几个基于压力能回收利用的天然气液化流程。Lentransgaz公司开发了充分利用压力能而没有外来能源输入来液化天然气的天然气液化的新设备。 Mokarizadeh等人应用了基因遗传学的相关算法对于天然气调峰厂的液化天然气的压力能使用进行优化以及损失的评估，Cao等人使用Hysys软件分析了应用于小型天然气液化流程的使用混合制冷剂循环以及N2，CH4膨胀循环的撬装包。Remeljej等人比较了四种液化流程包括单级混合制冷循环，两级膨胀氮循环，两开环膨胀流程，以及类似的能量分析得到单级的混合制冷剂循环有最低的能量损失。 表1 符号命名 符号名称符号名称 a 吸入参量，Pa(m3/mol) t 温度K A 无量纲吸入参量v 摩尔体积m3/mol b 摩尔体积m3/mol W 能量kW
盾构施工完整的毕业设计报告
重庆能源职业学院 毕业设计(论文) 题目：盾构施工 姓名： * * **** 学号： 2********** 班级： **************** 专业： ****************
指导教师： ****************
重庆能源职业学院 毕业设计(论文)成绩表 系专业班评审意见： 指导教师对学生所完成的课题为 的毕业设计(论文)进行的情况，完成情况的意见： 评分：平时成绩（百分制）论文成绩（百分制） 指导教师 年月日答辩： 毕业设计(论文)答辩组对学生所完成的课题为 的毕业设计(论文)经过答辩,成绩为 毕业设计(论文)答辩组负责人 答辩组成员 年月日总成绩（平时成绩30%+论文成绩10%+答辩成绩60%）： 签字： 年月日
重庆能源职业学院 毕业设计(论文)任务书 ******* 系 20102322 班学生 ******* 学号 20102322057 毕业设计(论文)课题盾构施工 毕业设计(论文)工作自 2012 年 11 月 30 日起至 2012 年 5 月 28 日止 毕业设计(论文)进行地点： ******* 一、课题的背景、意义及培养目标 《盾构施工》是管道穿越里面不可缺少的一个重要环节,长输管道施工中要穿越许多山川及河流，而盾构施工方法可以解决这些管道施工穿越遇到的问题，而且在以后管道运输中才能更加安全。随着石油工业的飞速发展，油气储运设施的建设也越来越快。由于管道的增加，施工更多的管道式必不可少的，为了减少施工时间和施工人数，以及防止一些安全事故的发生，那么管道穿越中用盾构施工是一个很好的方法。 二、设计(论文)的原始数据与资料 《油气储运工程施工》 三、课题的基本要求（含技能技术指标） 1、对盾构施工具有较详细的认识和了解，写出当前的发展状况及今后的发展趋势； 2、了解石油工业管道施工的现状及发展趋势； 3、掌握管道穿越的现状及发展趋势； 5、具备化工识图与制图能力、反应过程运行控制能力；
油气储运工程概述
概述： 本专业学习工程流体力学、物理化学、油气储运工程等方面知识。培养能在国家与省、市的发展计划部门、交通运输规划与设计部门、油气储运管理部门等从事油气储运工程的规划、勘查设计、施工项目管理和研究、开发等工作的高级工程技术人才。由于它在国民经济中的重要作用和地位，在国家与省、市的发展计划部门、交通运输规划与设计部门、石油天然气储运管理部门等从事油气储运工程的规划、勘测设计、施工项目管理、生产运行管理和研究等领域都有广泛的运用。 一、专业基本情况 1、培养目标 本专业培养具备工程流体力学、物理化学、油气储运工程等方面知识，能在国家与省、市的发展计划部门、交通运输规划与设计部门、油气储运管理部门等从事油气储运工程的规划、勘查设计、施工项目管理和研究、开发等工作的高级工程技术人才。 2、培养要求 本专业学生主要学习油气储运工艺、设备与设施方面的基本理论和基本知识，受到识图制图、上机操作、工程测量、工程概预算的基本训练，具有进行油气储运系统的规划、设计与运行管理的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力： ◆掌握工程流体力学、工程热力学、传热学、物理化学和化工过程方面的基本理论和基本知识； ◆掌握油气质量检测、油气储运设备的防腐与安全保障技术； ◆具有油气储运系统的规划、设计与运行管理的初步能力； ◆熟悉油气储运行业的方针、政策和法规； ◆了解油气储运工程的理论前沿和发展动态；
◆掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步科学研究和实际工作能力。 3、主干学科 工程流体力学、油气储运工程学。 4、主要课程 工程力学、工程流体力学、工程热力学、传热学、物理化学、泵与压缩机、电工与电子技术、油气管道设计与管理、油气集输、油库设计与管理、油气储运工程最优化、技术经济学等。 5、实践教学 包括工程制图、测量实习、金工实习、施工实习等，一般安排18周。主要专业实验： 油气质量检测、物理化学等。 6、修业时间 4年。 7、学位情况 工学学士。 8、相关专业 交通工程。 9、原专业名 石油天然气储运工程。 二、专业综合介绍
油气储运导论论文
油气储运技术的现状与发展一，概述 油气储运工程是连接油气生产、加工、分配、销售诸环节的纽带，它主要包括油气田集输、长距离输送管道、储存与装卸及城市输配系统等。为保障能源供应、维护国家能源安全、开发西部、保护环境，《国民经济和社会发展“十五”计划纲要》规划了“西气东输”工程、跨国油气管道工程以及国家石油战略储备等大型油气储运设施的建设。 随着我国经济的高速持续发展，油气能源紧缺的状况已经日益加剧。2009年，我国进口石油的总量已经超过石油消耗总量的50%，为了保证油气能源能够满足长期供应和安 全储备的需要。我国已经进入了好内外陆地和海洋油气田的勘探开发，石油炼化，油气管道和油气储备库建设发展高潮期，使油气储运技术面临着追赶国际先进水平和实现 自主创新的发展新课题，同时也迎来了前所未有的机遇和挑战，本文主要针对技术难度较大，我国与国外先进水平差距较大又具有
良好发展前景的机箱油气储运技术进行讨论。 2．1海洋油气储运技术 第三次油气资源评估结果表明，我国海洋石油和天然气的资源分别占全国总量的23%和30%。随着陆地是有资源量的日益减少，海洋石油取代陆地石油成为人类油气资源主要来源的时代已经为期不远。我国海洋石油开发已经走过了30多年的历程，在海洋油气储运技术经历了从引进国外先进技术到吸收消化和掌握创新的发展过程。在海底管道等油气储运设施的设计和建设能力方面，中国该样式有已经形成了一整套的技术，积累了丰富的工程实践经验。中国石油自2004年获得南海的海洋石油勘探开发矿权之后，也开始想海洋石油开发领域进军。，但至今，在海洋油气储运工程的设计和建设能力方面尚未达到成熟完善的技术水平。除了已经发现的浅滩海油田之外，在未来若干年，中国石油深水区域有所发现，因此，迫切需要加快形成具有中国石油特色的海洋
油气储运工程论文油气储运工程 论文
油气储运工程论文油气储运工程论文 油气储运工程专业课程模块化设置研究 摘要:针对油气储运工程专业旧有的专业课程设置及教学内容存在 的问题,提出了该专业课程模块化设置的构想,根据油气储运工程专 业特点将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块,以此为基础构成完整的课程体系框架。本文内容是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨,起到抛砖引玉的作用。 关键词:油气储运工程课程体系模块化 一、油气储运工程专业概况及专业特点 油气储运工程专业的培养目标是培养具备工程流体力学、物理化学、油气储运工程等方面知识,能在国家与省、市的发展计划部门、交通运输规划与设计部门、油气储运与销售管理部门等从事油气储运工程的规划、勘查设计、施工项目管理和研究、开发等工作,适应社会主义现代化建设需要,全面掌握油气储运工程领域各方面知识,具 有开拓、创新精神、较强的动手能力和协调能力的高级工程技术人才。 油气储运顾名思义就是油和气的储存与运输,从油气储运工程的主要任务可以归纳得出:油气储运工程专业方向可以划分为两大方向,即油品(包括原油和成品油)输送和储存技术、天然气输送和储存技
术。由于石油产品和天然气其物性参数有其共性又有其各自的特性,因此造成油气储运工程两大专业方向有共通处,又有其各个方向的独立性,两者即独立又有机的结合,这就是油气储运工程专业其独有的专业特色。 二、国内油气储运工程专业课程设置调研 我国的油气储运工程学科是从20世纪四、五十年代起借鉴前苏联的办学经验而建立起来的[1]。近二十年来,随着我国油气储运业的兴旺发展,对从事油气储运工作的专业技术人才的需求也不断增大,我国开办油气储运专业的大学已从原来的两所增加到20多所。其中具有代表性的大学除了江苏工业学院外,主要还有:石油大学、西南石油大学、辽宁石油化工大学和后勤工程学院。笔者调研了这几所高校的油气储运工程专业课程的设置情况,有如下认识: 总体上各高校的油气储运工程专业课程设置架构大体相同,都兼顾了油和气两个方向,开设的专业课程主要有:油气集输工程、油库设计与管理、专业英语、储运防腐技术、泵与压缩机、油料学、储运仪表自动化、城市配气、管罐强度设计、油气管道输送、储运焊接和施工等。但由于各高校所处位置和专业定位的不同,其课程设置也有其各自的侧重点。石油大学位于北京和山东,辽宁石油化工大学位于东北地区,主要面向油田和长输管道以研究原油的储存和运输为主,其课程设置偏重于油品的输送和储存技术。西南石油大学位于四川,主
中国石油大学(华东)毕业设计(论文)原油管道初步设计
中国石油大学（华东）毕业设计（论文）**原油管道初步设计 学生姓名：** 学号：** 专业班级：油气储运工程 **班 指导教师：刘刚 2006年6月18日
摘要 **管线工程全长865km，年设计最大输量为506万吨，最小输量为303.6万吨，生产期14年。 管线沿程地形较为起伏，最大高差为346.8m，经校核全线无翻越点；在较大输量时可热力越站，较小输量时可压力越站。 输油管采用沥青加强级外保护的防腐措施。全线共设热泵站12座，管线埋地铺设。管材采用 406.4×8.0，X65的直弧电阻焊钢管；采用加热密闭式输送流程，先炉后泵的工艺，充分利用设备，全线输油主泵和给油泵均采用并联方式。加热炉采用直接加热的方法。管线上设有压力保护系统，出站处设有泄压装置，防止水击等现象，压力过大造成的危害。 首站流程包括收油、存储、正输、清管、站内循环、来油计量及反输等功能；中间站流程包括正输、反输、越站、收发清管球等功能。采用SCADA 检测系统，集中检测、管理，提高操作的安全性和效率。 由计算分析证明该管线的运行可收到良好的效益并有一定的抗风险能力。 关键词:管型；输量；热泵站；工艺流程
ABSTRACT The design of ** pipeline engineering for oil transportation is complete on June 2006.The whole length of the pipeline is 865 kilometer and the terrain is plan. The maximum of transport capacity is 506 million ton per year and minimum of throughout is 303.6 million ton per year. The choice of main equipment and determination of station site are based on the condition of every throughout. After the technical evaluation , one type of steel pipeline called X65 is select. The optimum diameter is 404.6 millimeter and the wall thicket is 8.0 millimeter. The maximum pressure of operating for design is 450MP. In order to reduce the loss of heat, the pipeline is buried under the ground. The pipeline is coated with 7-millimeter thick anti-corrosion asphalt layer and impressed current catholic protection to protect the pipe from corrosion. The process of transportation is pump-to-pump tight line operation. Crude oil is heated at first and the pump in each station. There are three 220D-65×10pumps are equipped as the transporting pump. The process of flows in the station includes: collecting crude oil; forward transportation; reverse pumping over station and circulation in the station. Along the main line, oil transportation included head station, intermediate heating and pumping station, and terminal station.
油气储运工程导论
浅谈我国油气储运行业的发展前景 摘要: 通过近两年对油气储运行业的历史背景和发展趋势的学习，结合国内外油气生产和消费的竞争形势，针对我国油气储运行业的现状和油气储运业的发展方向。浅谈我国油气储运行业发展机遇即将到来的观点；由对我国油气储运行业现况的了解，进而对我国油气储运行业的未来充满希望。 关键字：油气储运发展人才培养技术 1．油气储运在国民经济建设中的战略地位 众所周知，石油和天然气是世界各国目前发展经济不可缺少的重要能源形式。由于全球油气资源分布的极端不均衡，需求量因地区差异较大，使得油气资源从产地到用户之间需要一个庞大的储运系统来连接，一旦这个储运系统的运输受阻，不仅对油气消费国的经济发展产生不利影响，而且还会给产油国的经济造成损失。所以，无论是石油生产国还是油气消费国，历来都把油气储运摆在国家经济发展保障能力的高度加以重视，尤其在战争时期，油料保障更是被看成是取得战争胜利的关键因素之一。当前，世界各国的经济竞争日趋激烈，油气储运系统的完善与否不仅影响国家经济建设的可持续发展战略，而且也是制约国内区域经济平衡发展的重要因素。因此，经济发达国家十分重视对油气储运业的财力投入和政策保护，并且已经利用其比较完善的油气储运设施在应付市场价格波动带来的能源短缺或能源过剩局面中争取了主动。 其主要原因有：一是因为我们面临着难得的发展机遇。一方面，经济社会发展对油气的需求持续增长。另一方面，国务院、集团公司、自治区已相继出台相关意见，把新疆、把克拉玛依油田、把准噶尔盆地定位为能源资源战略基地和主战场，不断加大对克拉玛依油田的勘探开发投入。进入新世纪以来，在西气东输等大型工程的推动下，我国油气储运事业进入了空前的大发展时期。除了西气东输管道、兰成渝成品油管道、涩宁兰输气管道、忠武输气管道、涌沪宁原油管道等，近期还有一批大型油气储运工程开工或即将开工建设，如哈中原油管道、“西油东运”的西部原油和成品油管道、大西南成品油管道、仪长原油管道、国家石油战略储备库等；此外，为了维护国家能源安全，若干大型国际管道也在规划中；与大型输气干线相配套的城市燃气输配系统、以及成品油供应系统已经而且将继续迅速发展；我国的油气储运专业技术队伍已经并且还将继续更大规模地走出国门参与国际合作与竞争。伴随着油气储运事业的大发展，近年来人才需求旺盛，许多学校开设了油气
第二届油气储运工程设计大赛获奖作品
全国大学生油气储运工程设计大赛 方案设计书 项目名称某工业园区天然气供气工程 赛题类型赛题二 团队编号 完成日期 2017年 4 月 21 日 全国大学生油气储运工程设计大赛组委会制
作品简介 本作品为某工业园区天然气管道供气工程方案设计，输气管道全长160km，设计输量21×108m3/a，沿线地貌主要为黄土峁梁，部分地段穿越公路及河流阶地，存在1处冲沟跨越，管道沿线地质、地貌条件复杂，属于地质灾害易发区及危险区。本设计秉承着“安全、经济、高效”的设计理念，同时着重注意保护黄土地区脆弱的生态环境，完成了整个方案的设计。作品主要内容包括：线路工程设计、穿跨越工程设计、站场及输气工艺设计、配套辅助工程设计、HSE管理和经济预算等。 在线路工程设计中，考虑到黄土地区恶劣的施工环境，线路设计应选择有利地形，尽量避开施工难点和不良工程地质段，同时时刻注意水土保持与环境保护等可能增加的工程措施。该部分主要完成了以下工作：①从允许流速、可选钢级、运行工况三个方面设计用管方案组合，以技术可行性和经济可行性为原则，对方案进行了优选；②工程措施和植物措施相结合，针对黄土微地貌特征及湿陷性、黄土边坡、黄土边坡制定了一系列水工保护措施，以指导安全施工及生产；③考虑黄土地区特点，对线路施工方案、技术和工序进行了有特点和针对性的设计；④对线路附属工程进行了设计，计算了线路工程主要工程量。 在穿跨越工程设计中，充分考虑穿跨越段地形地貌、地质条件，综合分析比较各种穿跨越方案，对全线4处穿跨越地段进行了设计。该部分主要完成了以下工作：①根据公路宽度、地区等级、地质条件等因素，经过分析比选，制定了省道顶管穿越设计与施工方案；②充分考虑施工难度、河流水文地质参数以及周围环境条件，制定了截流法开挖管沟穿越河流的设计与施工方案；③针对黄土冲沟特点，对冲沟坡顶和冲沟坡面两处起跨位置进行比选，从适用性和经济性角度出发制定了悬索冲沟跨越的设计与施工方案。 在站场及输气工艺设计中，以尽量减少土石方工程量、降低建设和管理费用为原则，充分考虑各事故风险因素，对沿线3处站场和输气工艺进行了设计。该部分主要完成了以下工作：①根据气体物性条件、出站压力要求、站场所处位置，设计了各站场的工艺流程：②对站场各个环节进行了工艺计算和设备选型；③考虑用气不均匀性，制定了中间站调峰措施；④对管道稳态工况和事故工况进行了模拟计算。 在配套辅助工程设计中，主要对防腐及阴极保护策略、自动控制系统、通信系统、供电系统和公用工程进行了设计。 在HSE管理和经济预算中，主要完成了以下工作：HSE管理方面，对项目过程中的职业健康、安全防护、环境保护和节能构建了本工程的管理体系；经济预算方面，对项目进行了投资概算，计算出该工程的总投资。 本设计方案具有以下特点：①始终立足于黄土地区工程设计的基本前提，对设
油气储运专业论文
内容摘要 摘要：陕西长庆气田至北京输气管道，全线长920km，是我国流量较大，压力较高和难度较大的输气管道之一，根据地形地貌、主要进出气点的地理位置、管道的年输量、工作压力、进气温及水文地质等自然情况，对陕西长庆气田至北京输气管道输气管道进行综合性的工艺设计。说明部分，对工程概况，方案的选择与比较，输气站的布置，管道材料及强度，管道运行及管理，管道存在的问题及改进意见等进行说明。计算部分，首先假设六种管径和几种设计压力组成几种方案后，分别进行计算，将计算结果列于表中；其次，对每一种方案进行经济计算并比较，选择一种最佳方案，然后对其进行布站并微调；最后，对这种方案进行工况和管道强度校核。绘图部分绘制了管路沿程压降图，压气站平面布置图，末站工艺流程图和压缩机房平面安装图。 关键词：输气管道; 压力; 压缩机; 方案; 水力摩阴系数。
Abstract The design is the natural gas pipeline which is from Shan'xi Chang Qing to Bei Jing. The pipeline is 920km long having characteristics of the technology design is the terrain and landforms, the condition of the scheme, compressor station arrangement, pipeline’s matching and intensity,pipeline's operation and management, pipeline's relative problems and improvement suggestions. In the calculation section, the foundation design is made according to the firsthand material and data First, suppose six diameters and some design pressure to form several design schemes, Then calculate each some design pressure to form several design schemes. Then calculate each scheme and make tech-economic comparison and adopt the best design scheme to determine each pipeline’s compression station number and the distance of the compressor station respectively. Finally calculate the storage and test the pipelines intensity .In the drawing section, mainly drawing section, mainly draw the pipeline's pressure drop drawing, the technological process drawing and all the compressors plane drawing. Keyword: gas pipeline; pressure; compressor station; design scheme.
油气储运工程师招生简章
油气储运工程师招生简章 职业定义：能从事石油及天然气（包括成品油和城市燃气）的集输、储运方面的高级技术应用性专门人才。从事的主要工作包括：油气集、储、输、配等方面的工程设计、施工和管理。职业概况：报考油气储运工程师系列，最对口的专业是油气储运技术。其核心课程，包括工程力学、计算机程序设计、泵与压缩机、伙表与自动化、油气集输工程、油气管输工艺、金属腐蚀与防腐、城市燃气输配、制图测绘与CAD训练、油气集输课程设计、油气管道课程设计、油库管理及设计等，课程。就业领域，是油气田、管道局、天然气、交通运输等工作，还可胜任油气产品的营销工作和油气集输工艺研究工作。 职业资格： 该职业资格共分三级：助理油气储运工程师、油气储运工程师、高油气储运级工程师。 申报条件：（具备下列条件之一） 一、助理油气储运工程师： 1、本科以上或同等学历学生； 2、大专以上或同等学历应届毕业生并有相关实践经验者； 二、油气储运工程师： 1、已通过助理油气储运工程师资格认证者； 2、研究生以上或同等学历应届毕业生； 3、本科以上或同等学历并从事相关工作一年以上者； 4、大专以上或同等学历并从事相关工作两年以上者。 三、高级油气储运工程师： 1、已通过工油气储运程师资格认证者； 2、研究生以上或同等学历并从事相关工作一年以上者； 3、本科以上或同等学历并从事相关工作两年以上者； 4、大专以上或同等学历并从事相关工作三年以上者。 发证机构： 经职业技能鉴定、认证考试合格者，颁发加盖全国职业资格认证中心（JYPC）职业技能鉴定专用章钢印的《注册职业资格证书》。权威证书，全国通用。政府认可，企业欢迎。网上查询，就业首选。 考试时间：
油气储运工程专业毕业论文输油管道初步设计
中国石油大学（华东）毕业设计（论文）***输油管道初步设计 学生：*** 学号：03122612 专业班级：油气储运工程03-6班 指导教师：史秀敏 2007年6月20日
摘要 ***管线工程全长440km，年设计最大输量为500万吨，最小输量为350 万吨。 管线沿程地形较为起伏，最大高差为32m，经校核全线无翻越点；在较 大输量时可热力越站，较小输量时可压力越站。 输油管采用沥青加强级外保护的防腐措施。全线共设热泵站12座，管 406.4×7.9，L245的直弧电阻焊钢管；采用加热密线埋地铺设。管材采用 闭式输送流程，先炉后泵的工艺，充分利用设备，全线输油主泵和给油泵均 采用并联方式。加热炉采用直接加热的方法。管线上设有压力保护系统，出 站处设有泄压装置，防止水击等现象，压力过大造成的危害。 首站流程包括收油、存储、正输、清管、站循环、来油计量及反输等功 能；中间站流程包括正输、反输、越站、收发清管球等功能。采用SCADA 检测系统，集中检测、管理，提高操作的安全性和效率。 由计算分析证明该管线的运行可收到良好的效益并有一定的抗风险能 力。 关键词: 管型；输量；热泵站；工艺流程
ABSTRACT The whole length of the pipeline is 440 kilometer and the terrain is plan.The maximum of transport capacity is 500 million ton per year and minimum of throughout is 350 million ton per year. The choice of main equipment and determination of station site are based on the condition of every throughout. After the technical evaluation , one type of steel pipeline called L245 is select. The optimum diameter is 404.6 millimeter and the wall thicket is 7.9 millimeter. In order to reduce the loss of heat, the pipeline is buried under the ground. The pipeline is coated with 7-millimeter thick anti-corrosion asphalt layer and impressed current catholic protection to protect the pipe from corrosion. The process of transportation is pump-to-pump tight line operation. Crude oil is heated at first and the pump in each station. There are three 220D-65×10pumps are equipped as the transporting pump. The process of flows in the station includes: collecting crude oil; forward transportation; reverse pumping over station and circulation in the station. Along the main line, oil transportation included head station, intermediate heating and pumping station, and terminal station. Through the benefit analysis and feasibility study of operation, the project has a good economic benefit and the design is feasible. Keywords：pipeline corrosion；pump-to-pump station；analysis
第二届油气储运工程设计大赛
第二届油气储运工程设计大赛 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《第二届油气储运工程设计大赛》的内容，具体内容：随着经济得到了迅猛的发展,我国的油气储运工程也得到了突飞猛进的发展,这对我国经济发展有着极大的推动作用。下面我为大家整理了，希望大家喜欢。油气储运工程设计大赛时间20x... 随着经济得到了迅猛的发展,我国的油气储运工程也得到了突飞猛进的发展,这对我国经济发展有着极大的推动作用。下面我为大家整理了，希望大家喜欢。 油气储运工程设计大赛时间 20xx年xx月-20xx年xx月 油气储运工程设计参赛对象 20xx年xx月xx日前正式注册的全日制普通高等院校在校研究生、本科生、专科生均可参赛。 油气储运工程设计参赛方式 1、参赛团队：参赛者必须以小组形式参赛，每组不超过4人，可聘请指导教师1名(作品提交后不再更换)。 2、参赛单位：以高等学校为参赛单位，每所高校限报8件作品，申报作品时需对所有作品进行排序以作评审参考。 3、赛题发布：大赛组委会通过大赛官网发布赛题，各参赛队伍自行下载数据包，并按要求完成相关设计。 4、作品提交：参赛学生必须在规定时间内完成设计，并按要求准时上
交参赛作品(《方案设计》和《作品申报书》)，未按时上交者作自动放弃处理。 5、作品评审：专家委员会根据作品的科学性、可行性、创新性和经济性等指标对作品进行初审和终审，并评出获奖名单。 油气储运工程设计大赛安排 1、大赛报名：请各参赛单位于20xx年xx月xx日前将《高校报名表》电子版发送到大赛组委会邮箱，邮箱地址为：xxxxx@https://www.sodocs.net/doc/fa14170105.html,。 2、赛题发布：大赛组委会将于20xx年xx月xx日通过官方网站发布赛题。 3、作品申报： (1)电子版。请各参赛高校将大赛作品申报书于20xx年xx月xx日24:00前进行网上提交(过时系统将自动关闭，未按时在网上提交者视为自动放弃)。大赛组委会将为每所参赛高校分配一个账号，用于注册和上传作品。届时由各高校网上提交本校参赛学生作品，为避免集中上传作品造成网络堵塞，请尽早在网上提交大赛作品。 (2)纸质版。请以学校为单位，将所有参赛作品的纸质版(一式3份)于20xx年xx月xx日前邮寄至大赛组委会(以邮戳为准)，另请一并寄送一张加盖公章的汇总表，务必将所有作品进行排序。对于纸质版材料，请将作品申报书、方案设计分别装订，并统一邮寄至大赛组委会(建议通过EMS 或顺丰快递邮寄)。 4、作品初审：初定时间为20xx年xx月xx日～xx月xx日，大赛组委会组织专家在网上进行作品初评。
油气储运导论论文
针对油气储运中液化石油气管道建设应注意的问题 摘要：针对国内液化石油气管道漏气着火或爆炸事故的屡次发生，从液化石油气管道的设计、安装、监理检验、使用维护等方面进行分析，找出各个方面所存在的各种问题和安全隐患，以及最终导致事故发生的原因。从安全的角度出发，提出国内液化石油气管道应加以注意的一些问题。 关键字：设计安装管材及配件资料审查验收规范质量监检 引言： 近几年来，国内液化石油气管道漏气着火或爆炸事故屡有发生，给人民生命财产安全造成严重危害。分析其原因，主要是由于液化石油气管道在设计、安装、监理检验、使用维护等方面没有完全执行国家或行业有关法规、技术规范或技术标准的要求，存在质量问题或安全隐患，最终导致事故的发生。 下面就储配站和气化站的液化石油气管道建设提出几方面注意问题，以供液化石油气设计、安装、监理等方面作参考。 1．图纸设计方面 1．1 设计参数 液化石油气管道设计必须根据使用条件确定其设计压力和设计温度，这是管道设计最基本的要求、它关系到管材以及管配件、阀门等材料的设计选用和安装检验等后续环节。在设计上常见问题有：设计图纸未标明管道的设计压力和设计温度，或设计压力、设计温度选择不当，这些都直接影响到管道最终质量和使用条件。如液化石油气储配站、与储罐进出口直接连接(未经减压)的管道的设计参数应与储罐设计参数相同，当设计压力为1.8Mpa，则不能用1.6Mpa。否则，就会出现管道与储罐使用条件不配套的问题。 1．2 工艺流程的安全性 这要求管道设计必须从整体设计出发、考虑整个工艺系统的安全使用要求。例如,液化石油气储配站的管道设计，必须考虑发生事故时的倒罐流程；烃泵和压缩机必须设置旁通管路；烃泵出口应设制放空阀以防止泵抽空、设置止回阀以防止泵在运行中突然停止时出口液体倒流冲坏烃泵；泵入口必须设过滤器防止杂质进入泵内损坏烃泵；压缩机入口必须设置气液分离器，以防压缩机气缸进液造成爆缸事故；两个截止阀之间的管道必须设安全阀，以防止由于管道日晒温度升
油气储运工程就业情况与专业介绍
油气储运工程就业情况与专业介绍 一、业务培养目标 本专业培养具备工程流体力学、油气储运工程学等方面基本理论、基本知识及基本技能，获得进行科学研究的初步训练，能在国家与省、市发展改革部门，交通运输规划部门与设计部门，石油、石化与天然气行业的主管部门或油气储运管理部门等从事油气储运工程的规划、设计、施工项目管理和研究、开发应用等工作的高级工程技术型或高级技术管理型人才。 二、业务培养要求 本专业学生主要学习油气储运设备、设施与装卸工艺方面的基本理论和基本知识，受到识图制图、上机操作、油品质量检验等实践的基本训练，具有油气储运系统的规划、设计与运行管理的基本能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1、具有工程流体力学、工程热力学与传热学、有机化学、石油商品学等方面的基本理论和基本知识； 2、掌握油气储运设备的管理与防腐技术、油气储运安全技术与管理、油品质量检验、油气储运自动化等油气储运工程基本知识和技能，具有一定的储运企业现场技术管理能力； 3、掌握油库设计与管理、输油管道设计与管理、储运工程施工技术与管理、
燃气输配等油气储运工程基本知识和技能，具有油气储运系统的规划、设计、施工与运行管理的初步能力； 4、熟悉国家和行业有关石油、石化和天然气储运，石油炼制与油气销售方面的方针、政策和法规，具有一定的油品应用能力与营销能力； 5、了解油气储运工程学科的前沿理论，应用前景及发展动态，具有一定的创造能力和自学能力； 6、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步科学研究和实际工作能力。 三、主干学科 工程流体力学、油气储运工程学。 四、主要课程 现代工程制图、有机化学、工程力学、工程流体力学、工程热力学与传热学、电工电子学、机械设计基础、石油商品学、油库设计与管理、油气储运安全技术与管理、输油管道设计与管理、燃气输配储运工程施工技术与管理等。 五、主要实践性教学环节 包括认识实习、工程技能训练、设备检修安装实习、油品质量检验实验、课程设计、毕业实习与毕业设计等，一般安排26周。 六、授予学位 工学学士。
油气储运工程论文油气储运论文
油气储运工程论文油气储运论文 关于油气储运问题的探讨 摘要：油气储运系统均存在诸多问题，如油气储运过程中的火灾隐患，油气管道的腐蚀，静电产生及发生静电危害等等。这些问题必须引起相当大的重视。 关键词：储运；火灾；静电危害 1 油气储运中常见问题及原因 1.1 火灾隐患 由于石油及天然气的主要成分是烃类碳氢化合物，具有易燃、易爆、易聚集静电、易中毒等特性，而油气储运过程中是在特定的条件下进行，特别是输油管道，加热加压是管道运输的特点，故具有极大的火灾及爆炸危险性。一旦发生事故，可能造成巨大的经济损失和人员伤亡，并带来恶劣的社会影响。主要原因主要有：（1）设备故障带来的危害。油气储运设备设计的不合理、工艺缺陷、管线的腐蚀、操作压力的波动、机械振动引起的设备疲劳性损坏以及高温高压等压力容器的破损，易引起泄漏及爆炸。（2）防静电措施不到位。油气储运过程中，油气在管道和设备内流动会因摩擦而产生静电，如果静电不能及时导除，造成电荷积累，导致火花放电，就会引起火灾爆炸事故。（3）不防爆设备及电器带来的危害。工艺设备及电器线路如果未按规定选用防爆型或未经防爆处理，泄漏的可燃液体、气体遇机械摩擦火花或电气火花极易发生火灾爆炸事故。（4）违章动火作业。包括违章指挥，动火审批不严，在不具备动火的条件下贸然审批动火；盲目
动火。有的职工不熟悉动火管理规定，或存在侥幸心理，不办理动火手续，有的职工本身不具备动火资格，忽视动火管理规定，贸然动火酿成火灾；现场监护不力，流于形式。 1.2 管道腐蚀 很多输油管道在湿硫化氢环境下受到严重腐蚀并开裂,如应力腐蚀开裂(SCC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)、氢致开裂(HIC)、应力诱导的氢致开裂(SOHIC)等。造成管道腐蚀的原因通常有四种：（1）材质因素。以HIC为例,材料中包含贝氏体或者马氏体的"硬质"带对HIC 十分敏感。如果材料夹杂物偏析区硬度控制在300HV以下,就能够很好的消除材料对HIC的敏感性。2、埋地管道所处的环境。埋地管道所处的环境是引起腐蚀的外因，这些因素包括土壤类型、土壤电阻率、土壤含水量(湿度)、pH值、硫化物含量、氧化还原电位、杂散电流及干扰电流、微生物、植物根系等。3、应力水平。有很多实验表明,如果材料所承受的应力超过其屈服应力的30%以上时,材料就可能发生SOHIC破坏。但这样的应力水平,在焊接构件的焊缝周围区域以及SSCC裂纹或者其它类似于裂纹的缺陷内都有可能出现。4、设计制造。一些学者参照NACE标准(对于介质为气体,设计压力,<448 kPa;对于介质为多相系统,设计压力<1 551 kPa)进行容器设计,认为可以避免SSCC或HIC发生的可能。但是实际上,这个标准的制定来源于实验室环境(空气中)。而且,酸性环境与水相的化学成分、pH值以及硫化氢分压等因素有关。