含蜡原油管道停输再启动数值模拟触变流体的简化方法

在含蜡原油管道停输再启动过程的数值模拟中,对触变段采用何种处理方式,极大地影响着程序的运行速度。提出了一种处理原油触变性的简化算法,通过该算法模拟含蜡原油停输再启动过程,计算时间大幅度减少。     

热油管道停输再启动模拟试验

为掌握热油管道停输再启动过程中温度和压力等参数的变化规律,在大庆试验基地进行了架空管道停输再启动模拟试验。试验结果表明,热油管道停输初期的温降速率比停输后期的温降速率快;管道停输再启动一定时间后出现压力的最大值,此后压力随着启动时间的延长逐渐降低,最后达到稳定状态;管道停输再启动后,出口温度先随启动时间的延长迅速增加,当管道运行一段时间后,管道末端的进站温度趋于稳定;管道停输再启动后,流量虽有一定的波动,但很快达到稳定状态。     

含蜡原油管道停输再启动的安全性问题

总体评价了国内外埋地含蜡原油管道停输再启动的研究现状,认为造成停输温降和启动压力的计算结果与实际存在偏差的主要原因是,原油流变性、环境及管道运行工况等参数的不确定性、建立数学模型时的不合理假设和尚无法对原油的剪切历史和热历史效应进行定量描述.说明了运用确定性方法对含蜡原油管道停输再启动安全性进行评价的缺陷,指出了停输再启动问题的难点所在,提出了停输再启动安全性评价的研究方向.     

热油管道停输再启动特性的环道模拟试验研究

借助大型环道,对热油管道的停输再启动特点以及相关影响因素进行了现场条件下的全面试验研究.首次测得了埋地管道停输过程中管内不同径向位置处油温的变化数据.试验所测量得到的停输温降、启动压力、压力波速情况以及各因素对启动过程定量的影响程度结果,对于停输再启动的计算研究具有重要参考价值.     

冷热原油交替输送停输再启动研究

建立了冷热原油交替输送停输再启动过程的数学模型,采用有限差分法和有限容积法相结合的研究方法对其复杂的停输再启动过程进行数值模拟,所编制的软件能计算管道再启动站间的温度、压力和流量的恢复过程,考察了停输时机对停输再启动过程的影响.研究成果可为冷热原油交替输送管道安全停输时间的确定提供技术支持.     

彩石输油管道停输再启动过程试验研究

在对彩石输油管道原油流变性研究和停输再启动过程计算机数值模拟的基础上,成功地进行了彩石输油管道现场停输再启动试验。为验证数值模拟计算结果的可靠性,并将试验结果与计算机模拟计算结果进行了对比分析,提出了对彩石输油管道安全运行管理几点建议。     

海底稠油管道停输再启动研究

根据海底稠油管道停输再启动的特点，以及影响再启动过程的主要因素，介绍了一种针对海底稠油管道而研制的预测再启动过程的计算软件，分析了准确预测再启动过程中存在的难点，并提出了部分建议。     

热油管道停输与再启动过程模拟计算软件

在建立热油管道停输与再启动过程数学模型的基础上,采用数值方法和混合语言编程技术,成功地开发了热油管道停输与再启动过程模拟计算软件ＳＡＲＰ,解决了热油管道停输与再启动过程预测的技术难题。     

热含蜡原油管道停输再启动压力研究

在室内环道上进行了胶凝原油再启动过程的试验,在试验分析的基础上解决了以下几个问题：首先,试验证实管内凝油屈服过程存在三个阶段,以弹性变形理论分析初始屈服段,用有时效的流变方程描述屈服值裂降段,用无时效的流变方程描述残余屈服段;其次,证实压力在管内凝油中传递与声波传播机理不同,压缩管内凝油系统“孔隙”是影响再启动凝油管道压力传递速度的关键因素,多“孔隙”凝油的阻尼作用和管内凝油屈服的径向滞后是两个重     

深水混输管道停输再启动水合物生成风险北大核心

深水长距离混输管道停输再启动容易产生水合物堵塞问题。基于安哥拉某深水区块开发模式,借助PIPEPHASE与OLGA多相流软件,分析混输管道停输再启动天然气水合物生成风险。结果表明:停输2 h后,管内开始出现水合物生成区域;停输再启动前期,海底管道水合物生成区域在井口附近逐渐消失,在海平面附近的立管段则迅速增大;随启动时间的延长,水合物生成区域由两边向中间逐渐缩小,启动6 h后在水深约700 m的立管段消失。基于混输管道温度压力敏感性的定量描述,提出水合物生成风险定性分析方法,分析发现随海管长度、内径及气油比增大,水合物生成风险增大;随含水率增大,水合物生成风险减小。计算结果能够较好地指导多相混输管道选型、路由及混掺比例设计。     

东黄复线停输再启动过程研究

在研究了胜利原油连续剪切降温，静止降温和再剪切过程原油流变性变化，建立热油管道停输再启动数学模型的基础上，使用数值方法计算了东黄复线停输再启动过程，并成功地进行了工业现场试验，实测数据与计算结果基本一致。     

彩石输油管道集输再启动过程试验研究

在对彩石输油管道原油流变性研究和停输再启动过程计算机数值模拟的基础上，成功地进行了彩石输油管道现场停输再启动试验。为验证数值模拟计算结果的可靠性，并将试验结果与计算机模拟计算结果进行了对比分析，提出了对彩石输油管道安全运行管理几点建议。     

含蜡原油纳米降凝剂及管道加剂停输再启动试验

添加降凝剂是改善原油低温流动性、提升管道安全性的主要途径,而纳米降凝剂因其结构的特殊性降凝降黏效果更好,稳定性更强,适用的含蜡原油范围更宽。任京输油管道通过添加纳米降凝剂,实现了高碑店热力越站,且在低于规程规定的输量下运行,大幅降低了管道运行能耗。两次停输再启动试验结果表明:在7―9月试验工况条件下,添加纳米降凝剂延长了任京输油管道的安全停输时间,大幅降低管道运行能耗的同时,提高了管道运行的安全性。     

埋地含蜡原油管道停输温降规律

全面分析了埋地含蜡原油管道停输后管内原油的温降规律,对埋地含蜡原油管道与输水管道、稠油管道以及架空管道的停输温降规律进行了比较.在分析影响埋地含蜡原油管道停输温降的各种因素时,指出停输初始阶段的自然对流传热和伴随有蜡晶潜热释放的移动界面传热问题是埋地含蜡原油管道停输温降研究的两个关键.分析并比较了常用的停输温降数学模型.     

热油管道停输数值模拟

合理进行热油管道停输后的温度计算，模拟原油的凝固过程，有利于热油管道安全停输时间和再启动方案的确定。针对加热原油管道停输后油品物性、管道及周围介质的相互关系及其不稳定传热问题，提出了热力计算的数学模型。该模型综合考虑了有关物性参数随温度的变化，以及在冷却过程中油品的凝固问题。采用保角变换和盒式积分法对数学模型进行处理，构造出问题的差分方程。运用所提出的方法，对加热原油管道停输温度变化和冷凝过程进行了计算，与实测数据和文献中的计算方法相比，计算结果更符合实际情况。     

深水油气管道再启动过程模拟计算

为了研究深水油气管道再启动过程的多相流动和传热规律,结合传热学和多相流理论,建立了深水管道再启动过程数学模型,给出了模型的定解条件和求解方法;利用该模型,仿真模拟了深水管道再启动过程中温度和压力等参数的变化规律;在此基础上对水合物的生成情况进行预测并分析参数敏感性。研究表明：启动流量、绝热层的导热系数和厚度可以明显改变管内流体的温度分布,且启动流量越大、绝热层导热系数越小、厚度越大、管内流体温度越高,生成水合物的风险越小。研究结论可为深水油气管道再启动的安全进行提供理论指导。     

原油差温顺序输送最大安全停输时间

原油差温顺序输送管道最大安全停输时间的确定是目前原油顺序输送技术领域重要而又尚无公认可行方法的技术难点。为此,基于数值模拟结果,从“再启动难易程度”的角度对停输安全性进行分析。通过一系列理论分析,导出了既能满足生产需求又简便易行的原油差温顺序输送管道最大安全停输时间的确定方法：对于不存在停输危险性的停输时机,理论上最大安全停输时间为无穷大;对于存在停输危险性的停输时机,通过数值模拟分析,先找到刚好使无量纲排空时间趋于无穷大的停输时间,再进一步在该停输时间附近找到满足判定条件“只要再启动过程出现进站流量随时间减小的现象都不安全”的停输时间,即最大安全停输时间。该方法同时适用于普通含蜡原油管道。     

含蜡原油管道安全停输时间的确定

管道输送高凝高粘原油是一个复杂的工艺问题,根据原油的特性,应运用一些专门的技术方法来解决。但对于含蜡原油,主要还是采用加热输送。 当管道突然停输时,管内原油经过与周围环境的热交换,会逐步冷却下来。在这种情况下,高凝高粘原油会快速析出蜡、沥青和焦油,在温度降幅较     

苏丹3/7区原油管道的停输安全性

针对苏丹3/7区原油物性、Moleeta油含量和水含量多变的特点,对管道停输安全性问题进行数值模拟计算。该管道平均油温最低的站间是PS4-PS5站间,亦是最早出现触变段且最危险的站间。以该站间为研究对象,分析了季节变化、Moleeta油含量变化以及PS1-PS2站间管输原油的含水率在0～7%变化时,对停输过程中管输原油触变段长度和平均温度的影响规律,进而得到管道在不同条件下的最大安全停输时间:输送M25W0原油、M15W0原油和M5W0原油时,平均地温最高的8月份比平均地温最低的2月份分别长169.4h、120.7h和118.4h;管输原油中Moleeta油含量增加,PS1-PS2站间原油含水率在低于原油乳状液转相点的范围内增加,都有助于提高管道的停输安全性。     

停输压力对胶凝原油管道启动特性的影响北大核心

管道停输时,因地形起伏等因素管内难免存在压力,从而影响管道的启动特性。基于胶凝原油环道试验,采用3种加压方式探究不同停输压力对胶凝原油管道再启动特性的影响规律:1管道首段瞬时加压后密闭管道并恒温静置;2管道恒温静置过程中,在管道首段持续施加不同恒定压力;3管道首段持续加压特定时间后,密闭管道并恒温静置。分别开展管道再启动实验,计算管道启动屈服应力。分析表明:瞬时加压时,管道启动屈服应力随着加压压力的增加而增大;持续加压时,管道启动屈服应力随加压压力的增加而先增大后减小;加压时间对屈服应力也有一定影响。研究结果可为保障原油管道安全、高效运行提供技术支持。