负责人：彭学院 所在学院：能动学院 一、项目简介 油田伴生气是天然气资源的一种，由于油田伴生气的量一般较小，可利用的压能较低，在过去往往被误认为是没有价值的天然气，常采用直接燃烧的方法处理，这样造成极大浪费，同时也是温室气体排放的“贡献者”。近年来，清洁生产、节能降耗日益受到重视，伴生气回收利用已成为迫切的生产需求。油田伴生气回收为我国的油田节能事业开创了一个新思路，这既是一项前景广阔的新兴事业，也为实现我国总体节能目标创造了条件。 针对这一生产需求，凭借在压缩机领域的技术优势，该团队研发出一种新型专利产品—全封闭喷油涡旋压缩机组，专门用于低压小流量伴生气的增压。涡旋压缩机是目前可靠性最高的一种压缩机机型，广泛应用于制冷、空调及热泵系统中，其设计寿命一般超过10年，而且几乎免维护。美国 Emerson 公司已成功应用于油田伴生气、气井天然气、煤层气、LNG 储罐闪蒸气回收，仅 2003~2006 在北美用于油田伴生气回收的机组就有400多套，机组成本回收周期不超过2年。西安交大压缩机研究所针对油田伴生气及煤层气集气增压中的技术瓶颈，吸收国外先进技术，开发出具有自主知识产权的全封闭喷油涡旋压缩机组，专门用于要求可靠性高、免维护的油田伴生气、煤层气集气增压。 WX 系列天然气压缩机组主机采用全封闭结构涡旋压缩机，通过合理的油路设计，解决了压缩腔内部冷却和机械部件润滑的问题。考虑到油井现场的实际条件，全封闭喷油压缩机组已经实现了停开机、排液、排污、进排气超压、油气温度等全部自动控制，并且通过加入远程传输，进行实时监控，做到无人值守，免日常维护的目标。 图1 机组流程图 二、产品性能优势 1.技术优点 1）针对油田伴生气典型气量范围1120-3400m3/d，涡旋压缩机具有独特优势，采用全封闭喷油涡旋压缩机单机或多机并联机组，能够在很宽流量范围内高效可靠工作。 2）涡旋压缩机结构简单，体积小，基本无易损件，可保证机组具有较高可靠性，且易于撬装，以适应油井分散且长期无人职守的需要。 3）通过回收利用伴生气，可大幅提高油井产油量，尤其对于开采后期的油井，效果显著。 4）该技术与装备可推广应用于煤层气回收、油罐气回收、常规气田增产等领域，具有显著的节能效果和减排意义。 2.设备优点 1）可靠性高、寿命长 易损件少，异常工况的保护完善，可靠性远高于活塞式压缩机；涡旋压缩机设计寿命普遍超过10 年。 2）安全性高 全封闭的压缩机结构，不存在轴封泄漏，按照防爆要求设计；全流程完善的压力、温度、天然气浓度监控系统，杜绝隐患。 3）全自动化 采用西门子 PLC 机组自动化程度高，完全做到无人值守；用户只需执行开机操作，控制系统会自动完成其余工作；根据不同用户的实际需要，调整控制程序。 4）实时远程监控 数据中心随时能够收到各处机组运行中相关实时参数；远程记录和分析运行状态，远程启停机。 5）模块化设计 撬装外观，便于设备在不同场地转移；可根据实际需要，选择多机组串并联组合使用。 6）主要技术参数 吸气压力范围：-0.02~0.4MPaG，可提高到1.0MPaG。 排气压力范围：0.5~2.0MPaG，根据需要，排气压力可达3.0MpaG。 单台机组流量：进气压力为大气压力时，流量600~2000Nm3/d；进气压力为0.4MPa时，流量3000~10000Nm3/d。 工作环境：温度-30~50℃、湿度0~100%的环境下工作，不需要提供冷却水。 防爆等级：ExdIICT4 三、市场前景及应用 1. 油田伴生气回收 油田开采中的凝析气、套管气，通过简单油气水三相分离，除去液态水、油及固体杂质后，可直接进入涡旋压缩机机组增压，然后送入气体管网做进一步处理，也可注入油气混输管网送到处理站集中处理。 青西油田作业区窿103井日产油10.4吨，含水65％，原油由于乳化严重无法改入集输系统进行密闭混输，因此该并前期采取原油进罐，伴生气放空燃烧。该井日产伴生天然气1400m³-1600m³，井口有立式油气分离器，分离器之后带储藏罐，目前的伴生气从储气罐出来后被点火烧掉，造成极大的浪费。 项目实施后预计可回收油气伴生气156.2万Nm³/年，折合标煤为2077吨；设备运行消耗电能为40.93万kWh/年，折合吨标煤为140吨；由此可得出，每年可减少能源折合吨标煤约1937吨。目前设备运行正常，回收达到了预期效果。 2. 气井气回收 机组集气增压后，可送入附近管网，或者将多台机组回收的气体送入集中处理站，并根据流量大小，采用下列措施之一： 1）燃气发电； 2）供作业区采暖； 3）进行轻烃回收后用CNG 压缩，再送到CNG 加气站； 4）进行轻烃回收后液化成LNG，再作为商品销售。 3. 煤层气/页岩气回收 煤层气回收利用中需要用压缩机将气体收集增压到2MPa 以下，高可靠性、高安全性的涡旋压缩机是最合适的一种机型。 4. BOG压缩 BOG（闪蒸气）压缩机是LNG系统基本设备，用涡旋压缩机组压缩BOG气体在北美已有成功应用。 四、技术成熟度 □概念验证 □原理样机 £工程样机 R中试 £产业化 在多项国家自然科学基金以及国家“863”高技术研究项目等研究课题的资助下，已在能源高效利用领域开展了大量的基础研究工作和技术开发工作。 1)通过完成国家自然科学基金项目及 国家“863”高技术研究项目，研制了油田用两相混输泵，性能稳定； 2）与国内最大的压缩机制造企业沈鼓集团合作，完成了“863”高技术研究项目“加氢站用高压无油氢压缩机的研究与开发”，研制出压力高达40MPa的氢气压缩机，该压缩机也能用于包含天然气等在内的其它介质的压缩与输送。 五、合作方式：面议 （1）独占（设备+技术转让），设备费用50万左右、技术转让费在250万-500万； （2）设备+技术服务，费用在50万左右。

项目简介 新型井泵采用“叶轮极大直径设计法”，提高了井泵的单级扬程，从而减少高扬程 井泵的叶轮级数，提高了井泵性价比。创新性结构体现在 2 个方面，一是叶轮后盖板直 径小于前盖板直径，使叶轮出口的流线向上偏斜，流体就近进入导叶进口前的空间；二 是离心叶轮出口的流线方向为圆周方向，使流出叶轮的液体与泵壁之间有一个小于 10 度 的冲角，冲击损失小、效率高。新型井泵的第二项创新是采用“减小叶轮后盖板直径平 衡轴向力”结构。本项目巧妙设计叶轮前盖板直径大于叶轮后盖板直径，大大减小叶轮 上的轴向力。

XJ700-WHZ环保无绷绳修井机是我公司开发的一种卓效、稳定、环保的新型汽车专用底盘修井装备，采用中国重汽专用底盘，发动机国V排放，采用液力传动系统，底盘采用6×4驱动形式，“车机合一”结构，配有提供液压动力及输电设施，可以选择性使用油、电（380 伏）驱动柱塞泵及螺杆泵，提高其运行的经济性，同时与锅炉车、修井工具配套使用，在起、下管、杆的同时，可有效的清洗抽油杆及油管外壁及内腔，实现环保修井作业。

修井机用转盘是油田修井作业时用于钻水泥塞、套铣及造扣等井下作业的修井设备。XYZ 1200、XYZ2400为液压转盘，与修井机（通井机）的液压输出动力或专用的液压动力机组配套使用。ZP100为机械转盘，与带有输出传动轴的修井机配套使用。该设备的推广应用，将进一步扩大使用小型修井机（通井机）的作业范围和能力。小修作业队使用该设备可替代完成大修作业队的某些钻柱的旋转作业。使用简单方便，降低修井费用。该设备具有体积小、重量轻、扭矩大、井口安装方便、操作简便、适用性强等优点。

油田油泥、含聚油泥属于危险废物，产量巨大，泄漏后对环境、生态会造成严重污染。本技术开发了油田油泥以及含聚油泥的热化学转化原油回收以及无害化处理技术。该工艺采用清洁热裂解技术耦合残渣焚烧工艺实现对油泥中原油组分的回收利用。热裂解产生高热值可燃热解气可以作为燃气储备。热裂后产生的固体残渣被送至焚烧炉，并辅以热解气进行焚烧处理，从而达到高效燃烧去除残留污染物的目的，热裂解过程以及残渣焚烧过程全部采用高温除尘技术，完全可以实现气化尾气洁净排放，烟气颗粒物粒径<1.5 nm。热裂解过程可回收高品质柴油类产品，残渣中油分含量<0.1%。整个工艺无任何废水产生。 本技术方案主要具备以下技术优势及创新: 1. 高效热裂解原油回收技术。完全实现含油污泥的深度快速油品回收。 2. 裂解残渣的焚烧技术，实现利用油泥自身热量实现热裂解过程的能量供给。 3. 高温除尘技术可以实现热解焚烧过程的可燃气体以及烟气的热态净化，大大降低后续处理成本。

（一）技术目标 针对采油厂前期所建地面工程系统的资料，开展油田地面工程系统管理信息系统的研发工作，为实现采油厂主要生产油区的地面工程系统资料的在线查询提供详尽可靠的依据，为准确的决策提供支持。 （二）主要研究内容 根据采油厂提出的要求及各油田地面工程现状，进行系统数据库软件开发，满足各功能要求。 （1）站外各井站场（计量间、配水间，增压泵房）、油气集输系统、注水系统、电力系统

石油地质井身结构展教墙是通过利用微缩仿真模拟技术，为学生提供一个涉及钻井、采油、修井、酸化压裂、注水、集输及井下井身、地质构造等油气井开发工程多学科直观展示、讲解的平台。通过安装动态的油气井工程设备模型、井柱及LED彩色集成灯模块，配合不同的地质模型，可实现石油地质地下作业全国过程的学习。

一、项目进展 创意计划阶段 二、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 学号 黄胤秋 计科院网络工程 2017.9/2021.6 201731063414 曾文杰 计科院软件工程 2017.9/2021.6 201731062520 倪江原 计科院软件工程 2017.9/2021.6 201831062413 王柄钞 计科院软件工程 2017.9/2021.6 201731062518 三、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 杨力 计算机科学学院 副教授 软件工程 四、项目简介 本项目通过云模型建立云滴代替传统模糊推理过程，通过采集录井过程的安全参数，在此基础上计算期望、熵和超熵进行定性概念到定量的转换，建立规则集合，然后建立正向云发生器和逆向云发生器，最后采用云模型处理数据实现一套完整的云推理过程，最后提出了基于云模型处理的综合录井安全预报方法。利用该方法构建相关云推理系统，保证录井安全预报的准确性并及时采用应对措施。

本项目是通过无线方式对水源井群进行集中监控，系统以 ATMEGA128 为控制核心，结合日本日精公司最新开发的 ND250A 数传电台和其他外围电路进行系统设计。实现水源井群的遥测，遥控和就地控制，显示功能；实现电机起动、停止、报警等远程控制；实现对水源井的各种参数的设定和修改；实现水源井的电机电流、流量等数据的实时检测，以及电机的起停、故障等状态的检测；设计出良好的上位机监控界面，实现监控数据的实时显示、历史数据显示和历史数据查询等功能。监控系统的实时性、可靠性更高，为水源井的不间断运行和煤矿的安全生产提供了可靠的保障。

本项目通过超浓反相乳液聚合，利用丙烯酰胺、丙烯酸等单体共聚合成高性能反相乳液型油田降滤失剂。 钻井泥浆处理剂占钻井总费用的40％以上，随着我国三次采油技术的要求，西气东输工程的建设，各种隧道穿越，钻探工程的增加，对泥浆处理剂的用量会迅速增加，该产品作为主要的泥浆处理剂，符合国家整体建设发展战略，具有广阔的市场需求和良好的发展前景。此外，该产品还是性能良好的污水处理剂，对冶金、矿物加工产生的污水具有良好的聚凝、净化作用，对环境治理有重要意义。 目前国内同类产品通常在水溶液中进行，工艺路线长，有污水产生。产品性能较国外同类产品相比，相差甚远。 本技术生产工艺大大简化，产品无需后处理，可直接在泥浆中使用，产品性能大国为先进水平，降低了设备投资和产品成本，无任何三废。