科创中国

行业领域

电子信息技术,生物与新医药技术,软件,计算机及网络技术,轻工和化工生物技术

需求背景

气体示踪剂监测需求主要来源于储气库的运营和管理。储气库主要用于储存和释放天然气，以解决天然气供需不平衡等问题，提高天然气的可靠性和安全性。为了确保储气库的稳定运营，需要实时监测储层内的气体运动情况，而气体示踪剂监测是一种有效的手段。储气库的运营需要：储气库在注气、采气等过程中，需要对气体运动进行实时监测，以便及时掌握储层内的气体运动情况，为储气库的稳定运营提供保障。天然气的安全保障：储气库是保障天然气安全的重要设施之一，通过气体示踪剂监测可以及时发现和解决潜在的安全隐患，确保天然气的可靠供应。提高储气库的效率：通过实时监测气体运动情况，可以优化储气库的运营策略，提高储气库的效率和使用寿命。环境监测与保护：储气库周围的环境对储气库的运营和天然气的安全具有重要影响。通过气体示踪剂监测可以及时发现和解决环境问题，保护生态环境和人体健康。

需解决的主要技术难题

示踪气体选择：选择合适的示踪气体是气体示踪剂监测的关键。示踪气体应具有高灵敏度、高稳定性、低毒性等特性，同时要与储气库中天然气的成分有所区别，避免干扰。示踪气体注入和提取：示踪气体的注入和提取需要精确控制，以确保其在储层中分布均匀。同时，要考虑到示踪气体与天然气混合和扩散等因素，避免对储层造成损害。监测系统设计：为了实时监测储层内的气体运动情况，需要设计一套完整的监测系统。该系统应包括传感器、数据采集和处理、通信等模块，能够实现全天候、无人值守的监测。示踪气体检测灵敏度：示踪气体检测需要具有高灵敏度，以捕捉储层内微小的气体运动。同时，要考虑到天然气中其他成分对示踪气体检测的干扰，需要进行有效的校正和补偿。示踪气体与空气混合：示踪气体与空气混合程度直接影响到监测结果的准确性。如果混合不均匀，会导致测量误差增大，甚至无法反映储层内的真实情况。安全性问题：由于储气库中储存的是易燃易爆的天然气，因此在使用气体示踪剂监测时需要考虑到安全性问题。应采取有效的措施，确保示踪气体与天然气不会发生反应，避免产生安全隐患。

期望实现的主要技术目标

确定气体流动方向：通过在气体中添加示踪剂，监测其流动情况，可以确定气体流动的方向和路径。追踪气体流动：通过连续监测示踪剂的浓度分布，可以追踪气体的流动，包括气体进入和离开储层的情况。定量分析气体运动：通过测量示踪剂的浓度变化，结合流动模型，可以定量分析气体运动的情况，包括流速、流量等参数。识别和定位泄漏点：在储气库等设施中，泄漏是一种常见的安全问题。通过在泄漏点周围释放示踪剂，可以识别和定位泄漏点，及时采取措施解决泄漏问题。评估储层性能：通过监测气体运动情况，可以评估储层的性能和储气能力。例如，通过测量示踪剂的穿透深度和扩散范围，可以评估储层的渗透性和连通性。优化运营策略：通过实时监测气体运动情况，可以优化储气库的运营策略，提高储气库的效率和使用寿命。例如，根据监测结果调整注气和采气的时间和量，以实现更好的经济性和安全性。环境监测与保护：储气库周围的环境对储气库的运营和天然气的安全具有重要影响。通过气体示踪剂监测可以及时发现和解决环境问题，保护生态环境和人体健康。

需求解析

解析单位：-（-） 解析时间：2023-11-09

张展

容错与移动计算研究中心

计算机系副主任

综合评价

监测效果：评估气体示踪剂监测方案的设计和实施效果，包括监测点的覆盖范围、采样频率和持续时间等因素，以判断其是否能够有效地监测目标气体的分布和扩散情况。示踪剂选择：评估所选示踪剂的特性和效果，包括示踪剂与目标气体的反应特性、分解速度、扩散性能等，以判断其是否适合于目标气体的监测。数据准确性：评估数据分析的准确性和可靠性，包括数据采集、处理和分析的过程是否科学、合理，以及数据结果是否符合实际情况。监测成本：考虑气体示踪剂监测的成本效益，包括示踪剂的采购成本、投放和回收成本、人工成本等因素，以评估其在油田生产中的经济可行性。技术成熟度：评估气体示踪剂监测技术的成熟度和可靠性，包括该技术在国内外的研究和应用情况，以及是否具有可持续发展的潜力。操作简便性：评价气体示踪剂监测方案的简便性和易用性，包括方案的操作流程、采样和数据处理等环节是否简便易行，以及是否需要专业的技术人员支持。安全性：评估气体示踪剂监测过程的安全性，包括示踪剂的化学性质、投放和回收过程是否安全可靠，以及是否会对环境和人体健康造成潜在危害。适用性：考虑气体示踪剂监测方案是否适用于不同类型的油田和气田，以及是否能够适

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