2023年科研项目研究报告编写格式() *项目名称* 研究报告 中原石油勘探局勘察设计研究院 二 年 月 编写： 审核： 审定： 参加本项目实验研究人员： 项 目 长： 项目组人员： 目 录 （目录写至二级标题） 一、项目概况 （一）立项背景 1、 （二）攻关目标及任务 1、攻关目标 通过本项目的研究，建立体系，为提供技术保障。 2、研究任务 围绕攻关目标设置个专题进行攻关： 专题一： 专题二： 专题三： 通过自主研发、引进吸收和集成创新，在研究领域已形成了一批新工艺，提出了一批新技术，研发了一批新装置，创新成果已在实践中得到应用和验证，为提供了关键技术支撑。 （三）完成的主要研究工作 围绕攻关目标重点开展了研究、研究、研究，研发了装置，建立了系统，并针对特点进行了实验，形成了一批专有技术和专利成果。新工艺、新技术、新装置已获得成功应用，研究进度及指标均完成了合同要求。 完成的主要实物工作量如下： 1、室内实验：组。 2、测试加工：组次。 3、现场实验：组次。 4、方案设计：项。 5、模拟计算：次。 6、图纸绘制：张。 （四）组织管理 建立了完善的组织机构，确保各项攻关任务按时完成。 项目长： 执行项目长： 项目组成员： 联合国内相关大专院校、科研院所及国内大型企业，形成了集多学科、多领域的研发队伍。为保证本专题的顺利实施，选拔优秀专业技术骨干负责各项子专题的研究工作。同时在项目长的领导下，加强组织协调和管理，定期检查项目进展，为保证合同任务和成果圆满完成提供了组织保证。 （五）技术交流与人才培养 1、技术交流： 在独立研究的基础上，时刻跟踪国内外最新进展，和国内外专业公司、研究机构开展了广泛而密切的技术交流合作。与进行了 交流；与开展了 合作；参加了”技术交流会” 2、人才培养 项目加强产、学、研结合，充分发挥大专院校的科研优势。提高了技术人员的研究水平与实践能力，培养了一批专业技术人才，形成了一支高素质的科研、生产和管理队伍。“十一五”期间，培养高含硫气田领域技术专家名，博士后 名，硕士名。 （六）成果简介 1、形成了项关键技术。 （1） （2） （3） 2、取得项技术创新、项实用新型专利、 项专有技术、研发项装备。 3、发表的论文 篇。 4、成果推广应用情况 二、主要技术成果（例） （一）集输系统腐蚀评估技术 1、集输系统抗硫L360钢腐蚀评价研究 （1）温度和硫沉积腐蚀的影响 （2）氯离子浓度的影响 2、腐蚀速率预测模型 预测模型的选择 基于神经网络模型的腐蚀速率预测 （二）复杂地表条件下高含硫天然气泄漏监测技术 1、天然气泄漏监测方法适用性研究 2、高含硫天然气泄漏激光监测装置研发 （三）天然气泄漏预防与控制技术 1、复杂地形条件高含硫天然气泄漏扩散模拟技术 （1）泄漏扩散模型研究 （4）高含硫天然气集输设备及管道应力腐蚀机理和评估方法 三、技术创新 （一）技术创新点（例） 创新点1-3条，每条简要介绍，字数不超过200字 1、天然气泄漏激光监测技术 使用可调谐二极管激光器作为光源，利用二极管激光器的窄线宽和可调谐特性，通过测量CH 4、H2S气体分子的吸收谱线来实现对天然气管道气体泄漏的定位报警。所研制出的天然气泄漏激光监测成套装置具有我国自主知识产权，具有双组分（CH4/H2S）实时检测、微量气体泄漏检测功能，并可实现远距离激光遥测，可广泛应用于高含硫气田气体泄漏的监测报警。 2、基于GIS的复杂地形条件下高含硫天然气大尺度扩散模拟技术 建立一套基于曲面的复杂地形模型生成方法，实现三维小尺度精细地形反演，应用湍流大涡模拟计算模式分析复杂地形条件泄漏气体扩散过程，并采用现场全尺寸试验数据，验证模型预测准确性。通过扩散影响范围典型图和GIS数据库的联动耦合，快速将影响区域范围显示在GIS系统中，实时提供硫化氢运移轨迹、浓度分布、危害程度等相关信息，为应急处置方案的选择与实施提供数据支持。 （二）专利（例） 只写专利名称，没有可删除 申请专利5项： 1、隧道开放空间天然气泄漏激光监测装置 （专利号：202320235341.3） 2、一种气液两相泄漏实验装置 3、一种高流速高温高压动态腐蚀实验装置 4、高含硫天然气在线三阀组安全取压装置 5、一种高含硫天然气智能清管发送装置 （三）专有技术（例） 对专有技术的内容、功能、所发挥的作用进行简介，字数控制在300-600之间 1、高含硫湿气集输系统腐蚀速率预测技术 该技术主要包括三部分内容，一是采用神经网络模型预测L360在高含硫溶液中的均匀腐蚀。在众多腐蚀影响因素中，氯离子浓度，温度、H2S和CO2分压、流速、沉积硫、缓蚀剂浓度与预膜与否等因素是影响腐蚀的主要因素，因此神经网络模型中考虑了这8种因素，在不同因素水平下，室内共进行了80组试验。利用这些数据，对BP网络进行了训练，结果表明，三层神经网络，网络结构为8-9-1的形式，即8个输入节点、9个中间隐层节点、1个输出节点，可以很好的预测腐蚀L360钢在不同环境中的腐蚀速率。L360钢在实验水中的平均腐蚀速度的预测误差均在20%以内，大部分在10%以下，这种预测精度对于现场来说，达到了较高程度。二是采用灰关联技术预测L360在高含硫溶液中的均匀腐蚀。选取普光气田近期腐蚀监测数据，分别对加热炉进口、出口、外输等三个部位的腐蚀数据与环境数据（产气量、温度、水质（Na+K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO 2、pH值以及总矿化度）进行灰关联分析，发现在目前缓蚀剂浓度得到保障前提下，影响腐蚀的主要因素是产气量和挂片位置的变化，水质的影响是次要因素，因此建立了腐蚀速度与产气量、挂片位置的预测模型。预测结果与现场实测结果一致。 三是采用概率统计方法建立了L360钢在高含硫体系点蚀发 生的倾向以及可能最深的点蚀深度。通过室内研究发现，L360钢在一定的氯离子浓度和温度下最容易发生点蚀，不同条件下小孔深度都服从正态分布，而且最深点蚀分布服从Gumbel第一类近似函数。即极值分布。在此基础上，推测了各种条件下小孔的最大的发展速率。比如在溶液氯离子浓度为15g/L、温度为60时，估计小孔的最快发展速率为3.65mm/a，这一速率显著高于均匀速率，因此需要特别予以关注。 2、天然气泄漏应急处置数字化管理技术 天然气泄漏应急处置数字化平台以环境数据库、设计数据库、施工数据库、应急资源数据库等数据为支撑，以三维GIS系统为基础支撑平台，可实现对基础地形、集输系统现状、发生泄漏时的扩散影响范围、居民疏散路线、需启动的应急广播点、应急预案等进行快速展示。 主要功能: 对基础地形、气田集输系统、应急广播点、应急救援资源数据的查询、放大、缩小、平移、旋转等查询展示功能； 根据泄漏点、典型气象信息自动叠加展示泄漏扩散范围专题图。如下图P301站发生泄漏20分钟后的泄漏扩散范围专题图： 根据泄漏点、典型气象信息自动调用显示需要启用的应急广播点、需要疏散的居民及疏散路线。下图为平台展示的P301集气站发生泄漏后20分钟时需要启用的广播点列表与疏散路线： 根据泄漏点信息调用自动调用预存应急预案。 3、高含硫天然气集输系统泄漏监控技术 在集气站场分别采用可燃气体探测、有毒气体探测、火焰探测和视频监控技术；在管道截断阀室采用可燃气体探测、有毒气体探测技术；在隧道采用可燃气体探测、有毒气体探测、激光监测和视频监控技术。各种泄漏监测技术综合应用，且监测信号传送到自动控制系统，从而对天然气泄漏实施有效监测和管理。 采用SCADA自动控制系统。所有的集输工艺参数、腐蚀监测数据、泄漏监测数据等均由系统进行监控和管理。SCADA系统采用冗余光纤环网作为主干网，5.8G无线网络为备用。SCADA系统由过程控制系统(PCS)、安全仪表系统(SIS)和中心数据处理系统组成。 对生产过程的所有关键参数(压力、温度、液位、流量、开关、泄漏等) 进行连续监视。当检测的过程变量超过安全限定值时，ESD系统立即对生产设备实施自动关断，将发生恶性事故的可能性降到最低。 （四）新装置、新产品（例） 对新装置、新产品的组成、适用范围、作用进行简介，字数控制在200字内 1、天然气泄漏激光监测装置 采用激光吸收光谱（TDLAS）技术设计开发的具有我国自主知识产权的天然气泄漏激光监测装置，由激光发射、激光接收、气体分析和上位计算机组成，适用于高含硫气田集输站场、隧道管线天然气泄漏监测，具有双组分（CH4/H2S）实时监测、微量气体泄漏检测、监测距离1000米等特点。 2、气液两相泄漏模拟实验装置 主要组成设备有：储罐、输送泵、空压机、缓冲罐、输液管道、输气管道、分离器、混相器、预热器、伴热系统、泄漏模块、控制台、测试仪表、采集处理系统等。可模拟现场气相与液相管道输送和泄漏工况，围绕泄漏开展不同条件下的泄漏速率、频率、环境、过程参数影响、泄漏后果检测、评估模拟等一系列试验。并能实现纯液相、纯气相以及气液混相的管道泄漏、罐体泄漏、埋地管道泄漏模拟试验及相关数据采集分析。 3、高流速高温高压动态腐蚀实验装置 高流速高压高温腐蚀动态试验装置，由一个高转速的电机和磁力搅拌联合传动。设备主体包括搅拌部分、釜体部分、加热部分、循环冷凝部分和保温部分。为了确保电机正常工作，循环冷凝水采用三进三出的方式，分别对电机，加热丝以及轴承进行冷却。设备结构精细，占地面积小，噪声小，寿命长，能够用于腐蚀失重试验，缓蚀剂评价，钢材筛选等领域。 四、应用效果（例） 阐述该研究成果的实际应用效果，每一应用效果阐述控制在200字内 （一）腐蚀评价成果指导普光气田完善了综合腐蚀防护体系 根据腐蚀评价得出的结论，普光气田集输系统采用L360