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[目的]中国油气企业参与海外碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)项目过程中常面临多层级监管体系复杂、工程实施与制度边界交叉耦合等问题,故系统识别监管体系对工程全生命周期的刚性约束机制,明确复杂制度环境下工程实施的关键控制要点与合规路径尤为重要.[方法]以加拿大L油田一体化CCUS项目为研究对象,基于加拿大联邦碳信用与投资税收抵免政策、省级资源权属与环境审批制度以及阿尔伯塔能源监管局系列指令,围绕CCUS全流程,梳理各环节技术标准与许可边界;结合工程实施过程,构建以合规前置为核心的全生命周期实施框架,并识别关键合规接口与风险控制节点.[结果]加拿大CCUS监管体系呈现技术标准法定化、行政许可前置化及长期责任制度化特征.监管要求深度嵌入工程各阶段,审批重心前移至可行性研究与工程设计阶段,并延伸至停注后长期监测与管理.捕集计量边界,管道相态控制与止裂设计,注入井完整性及测量、监测与验证(Measurement,Monitoring,and Verification,MMV)体系等关键技术参数,直接影响碳信用核算、许可获取及项目经济性;联邦与省级政策叠加进一步强化了对技术路径与投资决策的约束作用.[结论]结合加拿大CCUS监管体系特征,提出适用于中国工程实践的关键合规与实施要点:①构建设计即合规的前置管理模式,将法规要求转化为工程设计参数与边界条件;②建立覆盖CCUS全过程的实体工程与碳减排量核算一体化MRV(Monitoring,Reporting,and Verification)管理体系,实现计量与核算的有效衔接;③强化关键设施差异化合规管理,统筹厂内承压设备注册与长输管道安全设计要求;④将停注后长期监测、责任移交及相关成本纳入全生命周期技术经济评价,以降低项目合规与投资风险.(图1,表3,参35)
CCUS全生命周期多层级监管合规监管工程实施路径
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暂堵转向工艺是多簇射孔簇开启的有效方法,而投球器是实施暂堵转向工艺的关键设备之一.现有页岩气开发采用的液动旋塞投球器无法多次定量精准投球,无法满足当前现场需求.面对这个问题,研制了一种高压远程控制投球器,采用螺旋投球原理实现精确计数,采用侧装动力总成和分体式顶盖总成便于拆装,可实现 140 MPa承压能力、多次精准投球、装球数量大,且操作简单.暂堵转向压裂用远程控制投球器经厂内和现场测试,完全满足 140 MPa承压能力、多次精准投球、装球数量大.经过多次现场应用,验证了新型投球器具有密封可靠、精确投球、操作简单、运行安全可靠等优点,满足了国内超高压堵塞球分层压裂工况的使用要求,可全面替代现有的液动旋塞阀投球器.
暂堵转向远程控制螺旋输送高压投球器
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为了实现水下采矿设备安全而高效的布放与回收,研制了一套采矿船水面支持布放回收系统.该系统可适应水深3000 m、 最大提升能力4500 kN,其水下设备采用了法兰螺栓连接和螺纹连接相搭配的连接工艺,扬矿管采用双单根一立柱的形式,满足了水下设备安全连接、高效布放与回收的要求;系统配套了抓管机、水平动力猫道、液压吊卡、铁钻工、液压卡瓦等扬矿管自动化作业设备,可通过集成控制系统实现扬矿管从管柱堆场到井口全过程自动化输送要求.通过厂内组装、主承载结构型式试验、设备及系统功能性试验、码头组装及调试试验,表明该系统具有结构安全、系统稳定可靠以及作业高效的特点.该系统的研制成功可为其他吨位级别的采矿船布放回收系统设计制造提供参考.
深海采矿船布放回收系统扬矿管塔架一体式游车大钩自动化
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为满足超深井作业要求,适应道路运输条件,研制了 7 000 m橇装连续管滚筒.在研制中,分析了连续管滚筒关键技术及主要承载件的受力情况,完成了厂内试验.7 000 m橇装连续管滚筒集成度高,对接快速,适应性强,可以实现大容量连续管滚筒一橇式运输,适应山地、丘陵环境的作业要求.在7 000 m橇装连续管滚筒中:驱动装置通过链条驱动滚筒,方便测井电缆从轴端注入;排管装置采用联合排管和强制排管两种形式,通过液压缸调整排管臂,适应出管角度;连续管整齐排列,采用快换链轮组结构,适应不同管径的排管要求;采用高压旋转接头,实现高压流体介质通过连续管注入井底.通过有限元分析和厂内试验,验证了 7 000 m橇装连续管滚筒设计的合理性.
橇装连续管滚筒设计
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为实现绞车盘刹系统在自动化钻机的安全可靠操作,开发了基于idriIIer R双司钻操作的盘刹控制系统.该系统采用冗余的双司钻操作终端,基于操作元件功能复用的概念,取消原有司钻操作工位的开关、电位计、仪表盘等,通过多功能手柄、多功能键盘完成操作命令的分发,实现盘刹工作钳刹车、盘刹急停、盘刹液压站远程启动等功能的集成化操作与显示.通过厂内实验表明,该系统通过总线传输的控制信号减少了操作元件数量,提高了设备的可靠性和稳定性,在保证钻机游吊系统操作安全的同时,提升了设备的自动化水平.目前该系统已经应用在国内各大油田.
idirller(R)盘刹集成控制
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火炬系统是油气处理厂内各装置的放空气体,保证废气安全处理的主要装置,当厂内生产装置非正常排放时,火炬火系统可以对排放的气体及时进行点然,避免产生事故,从气体放空开始到气体被点燃所间隔时间的长短是保证安全的重要因素.
火炬点燃安全
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实施标准化设计、 工厂化预制、 模块化施工、 机械化作业、 信息化管理是国内外油气田工程建设、 炼化工程建设等的未来发展趋势.结合吉林油田新立联合站原油稳定工程装置橇的预制安装工程实例,介绍了大型装置橇的预制与安装一体化施工.首先简要介绍了工程概况,而后较为详细地论述了钢结构、 工艺管道施工工艺流程及施工要点、 橇装的拆解运输及现场重新安装、 电气仪表的施工流程及安装要点等,重点论述了在大型装置橇预制与安装一体化过程中,预制安装方案的合理制订,在厂内预制成型、 分体分块运输、 现场模块化组装的做法等.
集成装置预制安装一体化施工
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为解决天然气长距离输送问题，天然气大多数采用高压输送的方式。在国内，仍然采用节流降压的方式连接高压管网与用户管网，调压过程中存在很大的压力能损失。燃气电厂建设压力能发电设施能够将装置产生的电能直接在电厂内消耗，不存在上网问题；同时，燃气轮机耗气量稳定，电厂内或周边有可利用的废热，用于膨胀后低温天然气的加热。采用前加热模式，膨胀发电效率可达62%~69%，而且可利用废热等低品质热量发电，所以在大型燃气电厂建设天然气压力能发电装置是最佳的选择。
天然气管道压力能燃气电厂透平膨胀
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中石化华东分公司采油厂是一支专业从事油气资源勘探与开发的队伍,工作领域从常规到非常规油气资源,从原油生产到石油工程市场,工作地域跨越苏北、东北、山西、贵州以及海外.采油厂地处江苏里下河平原,该平原地势低平,水网稠密,湖荡相连,古有“无舟不行”之说.与其它大油田的生产模式不同,厂内众多采油井地处偏远,日产量不高,因其与联合站相隔甚远,长输管线亦不能相连,只能采用油船油车进行油井井间倒液,将边远井生产的原油倒运至联合站销售.边远井因为设施不足,所产原油通常是连油带水一并运输,油船倒运的工作量非常大.又因内河河道狭窄,河上人行桥低矮且密集,限制了用于油井倒液的油船的吨位,有的油井甚至只能靠30吨的油船来进行倒运.
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学位论文]作者：
郑林
计算机应用技术 哈尔滨理工大学 2010(学位年度)
油气集输储运调度管理程序遗传算法
