摘要：能源,“能与力,最完美的组合,最亲密的搭挡。”实质上,能源就是地球上蕴藏的、直接或者通过加工与转换而取得有用能的各种资源。换句话说,能源就是人类利用自然界能量资源的总称。能源按其来源和可否再生性划分为三大类:化石能源、核能源与可再生能源。能源利用方式的每次变革,都极大地推动了人类社会的进步。人类能源利用经历薪柴时代、煤炭时代与油气时代。

摘要：提出了油气冷凝和吸附集成回收工艺,并对其回收效果进行了模拟和实验研究。考虑到太阳能作为动力能源供给,开发了冷凝和吸附集成回收装置,利用Aspen Plus软件灵敏度分析工具,对4种不同浓度的汽油油气冷凝过程进行了模拟,并进行了实验验证。结果表明,冷凝段的冷凝温度可以设计在-25℃左右,此时回收率在50%以上;当冷凝温度为-25℃时,油气回收率的实验值与模拟值吻合。该集成工艺回收装置的油气回收率达到99%以上,出口油气质量浓度低于7.7g/m3,可以达标。吸附剂动态吸附容量可达0.24kg/kg,通过高真空解吸及微量氮气吹扫,饱和吸附剂可被完全解吸。该工艺的吸附热效应远低于纯吸附法,从而进一步提高了系统的安全性和经济效益。

摘要：针对1 000 m^3立式拱顶储罐内部油气爆炸进行了数值模拟,并对625 L模拟储罐进行了模型实验验证,对耦合条件以及非耦合条件下储罐内部爆炸流场发展,不同测点超压变化进行了对比分析,同时对耦合条件下储罐结构响应进行了研究。结果表明:(1)非耦合条件与耦合条件下流场发展以及超压变化趋势基本相同,但耦合条件下储罐内部完全燃烧时间比非耦合条件下慢60 ms,超压荷载峰值比非耦合条件下小10%左右。(2)爆炸时,储罐顶部变形最大,最大应力区域出现在顶-壁,底-壁连接处,考虑到实际工程情况,设计时应遵循"弱顶盖连接设计"原则。

摘要：对海洋油气可控源电磁探测仪器研发和勘探方案设计中影响测量结果的主要参数,如收发距、发射天线长度、发射天线高度、发射电流、发射频率、接收天线长度和接收天线高度等进行了理论仿真研究。研究结果表明,无论在深海环境还是在浅海环境,探测系统参数对测量结果均有相似的影响特点,只是影响程度有所差异。发射电流和接收天线长度仅决定信号幅度,两者呈正比关系,收发距和发射频率对测量结果影响最为显著,过大过小都不能得到明显的油气异常,需取中等值。发射天线长度、发射天线高度和接收天线高度对测量结果影响较小,油气引起的电场异常幅度随这3个参数值的增大而逐渐降低,通常这3个参数取值不大,可忽略其影响。在浅海环境下,发射和接收天线可贴近海面布置,此时天线高度仍然较小,这种方式不适用于深海环境。

摘要：设计了高温热壁油气热着火实验系统，对受限空间油气混合气体在热壁条件下的热着火现象进行了实验研究。根据实验结果，详细讨论了油气混合物的着火方式、临界着火温度、着火压力范围以及体积分数、温度的变化规律。实验发现：热壁条件下油气混合物引燃分为油蒸气的热裂解-油气快速氧化反应-油气急速氧化反应3个阶段；油气混合物着火模式为燃烧、热爆燃和热爆炸；油气在汽油自燃点附近开始快速化学反应，热着火临界温度高于汽油自燃点近80K；温度特征曲线在着火时具有突变性质；热壁温度达到783～873K时，存在压力范围为2．2～17．6kPa的三角形油气热着火压力半岛。

摘要：针对长径比对密闭管道内汽油蒸汽和空气的混合气爆炸特性的影响进行实验。研究表明:细长密闭管道内的油气爆炸压力为两阶段上升,而压力上升速率曲线呈现出"双峰"结构;最大爆炸压力和取得最大pmax值的最佳油气浓度均随管道长径比L/D的增加逐渐减小;达到最大爆炸压力所需时间随管道长径比L/D的增加呈线性关系增加,且靠近最佳油气浓度的油气受管道长径比的影响较小,而偏离最佳油气浓度较远的油气受管道长径比的影响较大;随着油气浓度的增大,第二个压力上升速率峰值先呈指数增长,达到峰值之后呈负指数下降;当油气浓度低于临界浓度时,第二个压力上升速率峰值比第一个压力上升速率峰值低,而高于临界浓度时则反之;第一个和第二个压力上升速率峰值及取得最大(dp/dt)max2值的油气浓度均随管道长径比L/D的增加而降低。这些规律性的结论可为管道的防抑爆设计提供理论依据和重要参考。

摘要：基于实验研究了静态破坏压力(pST)对含有弱顶面受限空间内油气爆燃超压荷载的影响,实验结果显示:不同pST下超压时序曲线分为4种类型,超压峰值包括破膜峰值(Δ_(p1))、泄流峰值(Δ_(p2))、外部爆燃峰值(Δ_(p3))和局部不稳定燃烧峰值(Δ_(p4))。当0≤pST≤2.5 k Pa时,内部的最大峰值为Δ_(p3);而当5 k Pa≤pST≤30 k Pa时,内部的最大峰值为Δ_(p1)。对于受限空间外部,最大峰值均为Δ_(p3)。当2.5 k Pa≤pST≤20 k Pa时,外部爆燃和泄放负压耦合会诱导容器内形成压力振荡,振荡周期和持续时间与pST有关。破膜阶段持续时间与pST呈正比,而泄流、外部爆燃、压力荷载振荡阶段持续时间与pST呈反比。内外超压峰值均随着pST的增大而升高,内部Δ_(p1)和Δ_(p2)的数值与pST呈线性关系,外部Δ_(p3)的数值与pST呈二次函数关系。

摘要：半地下覆土油罐常用于储存汽油、柴油等易燃易爆油品,一旦被引燃,短时间内将产生极强的爆炸压力波,造成储罐的严重破坏并带来灾难性后果,油气爆炸冲击荷载的研究是进行储罐安全设计的基础。利用等比例模拟容器,基于实验对覆土立式油罐罐内油气爆炸冲击载荷特性进行了实验研究,获得了密闭条件下油罐内不同位置处的压力荷载的变化规律,油气爆炸压力荷载变化分为四个阶段:点火孕育期、加速突变期、衰弱振荡期、惯性波动期;罐顶位置处的压力荷载数值要明显大于罐壁和罐底处的压力荷载数值;进一步考察了初始油气浓度、初始点火能量、初始温度等相关参数对爆炸冲击荷载的影响规律。研究结果表明:爆炸超压随浓度的变化呈先增大后减小的规律,当初始浓度为1.71%时,爆炸超压荷载达到最大值。爆炸超压值与点火能成正比关系,与初始环境温度成反比关系。

摘要：根据油气悬挂缸的工作原理 ,建立了其数学模型。模型仿真结果和试验结果的一致性 ,证明了该模型的正确性。通过对油气悬挂缸进行计算机仿真 。

摘要：油气钻采过程中地质的不确定性、井下实时工况的不可见性、工程仿真的复杂性阻碍了其科学高效的设计及施工。数字孪生技术能够提供实时智能且可视化的方案设计和工程决策,但缺乏针对油气钻采的系统建模方法。对此,本文首先剖析油气钻采数字孪生的国内外研究及应用现状,进而应用成熟度指标定量评价该技术的发展程度;其次,逐次提出油气钻采数字孪生模型的建模方法,包括建模流程、拆分策略、装配及融合架构、建模工具,并以钻井井壁稳定和海上生产系统为例,介绍数字孪生在钻井与开采方面的应用案例;最后,分析困难与挑战并提出发展建议。研究发现,相对制造业,钻采孪生多处于可视化阶段,整体成熟度偏低。油气钻采系统的复杂需求被拆分为若干清晰且较容易实现的子需求;基于需求分析将建模对象在粒度、维度、生命周期上拆分为不同的子模型,通过模型层、功能层、需求层逐层装配子模型,进而实现多维度、多领域模型间的融合。同时,需要在模型管理、数据管理和工程仿真方面完善方法和提高效率。此外,钻采孪生面临多源异构数据选择与融合困难、子模型定义模糊、模型验证不清的问题,以及复杂动力学过程、多部门多任务协同、自主软件工具开发方面的挑战。综上,本文提出的数字孪生模型构建方法和案例能为油气钻采工程提供方法指导和应用参考。