【成果推介】第25期:原油管道流動保障與彈性輸送系列技術


【成果推介】第25期:原油管道流動保障與彈性輸送系列技術
01成果簡介

本成果根植于我校儲運學科張英教授、嚴大凡教授、張勁軍教授為代表的幾代人、數十年基礎研究和工程應用的深厚積淀,并根據生產需求和科技發展不斷提升與拓新。

易凝高粘是我國原油的特點,其安全、高效管道輸送是國際難題?;诹髯儗W、流場-溫度場耦合仿真等理論與方法,國際首創以粘性流動熵產為相似準則的工業管道改性原油輸送模擬的理論和技術,形成了長距離多品種原油智能摻混輸送、加劑改性順序輸送、間歇輸送、冷熱油交替輸送等新一代易凝高粘原油高效、靈活輸送技術;原創性提出了電-磁場綜合改性、電/磁場-化學劑協同改性新方法;融合復雜系統可靠性與韌性理論、以及嵌入知識的機器學習方法,創新了原油管道初凝風險評價與智能預警技術,形成了從管道到管網、流動保障與數據科學及系統科學相結合的原油管道智能流動保障與彈性輸送系列技術,并向原油管道韌性輸送與保供的理論與技術拓新發展。

研究成果已成功應用于我國西部能源戰略通道、“一帶一路”地區管道等多條國內外原油管道,解決這些管道建設和運行的系列關鍵難題,為國內某原油長輸管道初凝搶險提供了有效技術支持,也將為碳中和背景下原油管道彈性輸送提供新的解決方案。獲2014年國家科學技術進步一等獎、以及省部級科技進步獎11項。

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圖1 粘性流動熵產模擬準則示意圖

02
應用領域

本研究成果的技術本質是原油的降凝降粘減阻、保障安全可靠運行、節能低碳,可解決多品種原油管道摻混/順序輸送、原油管道低輸量/超高輸量輸送、原油管道初凝/凝管風險評價與預警等多種原油管道生產問題。其中,韌性輸送與保供技術可移植、輻射應用于其他油氣管道/管網,降低運行風險和能耗,實現風險預警與決策輔助。



03
市場前景

我國所產原油大多易凝高粘、流動性差、輸送能耗高、管道初凝/凝管風險大;在原油劣質化、來源多元化的背景下,輸油管道普遍遇到多品種、物性差異大原油的輸送難題。保障流動安全、節能減阻、靈活高效,是輸油管道的永恒目標。未來在“碳中和”目標約束下,原油管道運行模式將發生重大變化,低輸量運行、間歇輸送、超高輸量運行,將可能成為新常態。兩者疊加,對物理視角下的原油流動保障、彈性輸送技術提出了更高要求。能源結構調整、管網快速發展,顯著增大了油氣運輸的復雜性與不確定性。在“全國一張網”背景下,供需波動、潛在擾動、多能融合給油氣管網的安全、高效、靈活運行和保供帶來了新挑戰,而人工智能、數據科學等科技新發展,也提供了歷史性新機遇,為系統視角下管網可靠性、韌性技術的創新與工業應用提供了廣闊前景。



04
知識產權

成果由中國石油大學(北京)單獨持有,已授權發明專利。

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圖2 發明專利證書、獲獎證書



05合作方式

合作開發、技術服務和咨詢、技術許可。



06
成果完成人(團隊)

【成果推介】第25期:原油管道流動保障與彈性輸送系列技術

張勁軍,二級教授/博導,研究方向:原油流變學與油氣管道輸送技術。長期從事易凝高粘原油流變學與管道輸送技術、原油管道流動保障理論與技術研究,在原油流變行為及其機理、原油粘彈-觸變本構關系、原油結構流變行為測定方法、改性原油剪切和熱歷史效應模擬理論與方法、原油改性輸送技術、冷熱原油交替輸送技術等方面的研究取得重要理論與應用成果,帶領團隊解決了我國西部能源戰略通道——西部原油管道建設和運行中的核心關鍵技術難題。獲國家科技進步一等獎1項,省部級科技進步獎11項,發表論文400余篇(其中SCI、EI論文200余篇),所指導的博士學位論文入選“全國優秀博士學位論文”,享受國務院政府特殊津貼。中國力學學會理事,中國化學會-中國力學學會流變學專業委員會主任委員;中國石油學會石油儲運專業委員會委員、院校工作部副主任兼秘書長;北京石油學會石油儲運與應用專業委員會委員;《Petroleum Science》《石油學報》《中國石油大學學報(自然科學版)》《油氣儲運》《石油科學通報》《Petroleum Research》編委。

【成果推介】第25期:原油管道流動保障與彈性輸送系列技術

李鴻英,副教授/博導,研究方向:易凝高粘原油流變學與管道輸送技術,原油管道流動安全保障。獲省部級科技進步獎6項,發表論文100余篇。中國化學會-中國力學學會流變學專業委員會委員兼秘書。

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蘇懷,副教授/博導,研究方向:油氣管網系統可靠性評價與優化,油氣儲運系統數據分析,綜合能源系統可靠性評價與優化。獲省部級科技獎2項,發表論文60余篇,申請/授權發明專利40余件。擔任《Petroleum Science》雜志副主編、《油氣儲運》雜志青年編委、中國石油學會青年工作委員會委員、北京能源與環境學會京津冀專家委員會委員。

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韓善鵬,高級工程師/碩導,研究方向:易凝高粘原油流變學及管道輸送技術,原油管道流動安全保障。獲省部級科技獎1項,發表論文20余篇,申請/授權發明專利10余件。擔任中國石油大學(北京)工程訓練中心主任。

【成果推介】第25期:原油管道流動保障與彈性輸送系列技術

楊兆銘,博士后,研究方向:油氣管網系統、綜合能源系統韌性評價與優化,以第一作者發表論文26篇、通訊作者2篇,第一發明人申請發明專利10件?!队蜌鈨\》雜志青年編委。

【成果推介】第25期:原油管道流動保障與彈性輸送系列技術

謝意蔚,博士后,研究方向:原油流變學與管道輸送技術,以第一作者發表論文7篇,第一發明人申請發明專利5件?!队蜌鈨\》雜志青年編委。


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聯系方式

成果完成人(團隊):

李老師  13671175401,lihy314@163.com

科學技術處(技術轉移中心):

楊老師  010-89735362



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