环境变化对热油管道运行过程的影响分析

分析了受大气温度年变化的影响,土壤自然温度场和埋地热油管道运行温度随季节的变化呈现周期性变化规律。对于东北原油长输管网,还研究了寒流对埋地热油管道周围土壤温度场的影响,并分析了寒流持续时间超过滞后时间后寒流对热油管道运行温度产生的影响。     

埋地热油管道总传热系数热平衡法的测定

埋地热油管总总传热系数的大小直接影响到管道的运输成本,特别是随着输量的降低,成本不断增加,效益不断降低。而能耗占成本的５０％,因此节能降耗,提高效益成为当前的首要任务。本文阐述了埋地热油管道总传热系数热平衡法的测定,并结合中洛埋地热油管道总传热系统热平衡法的测试实例说明热平衡法的可行性和必要性。     

热油管道停输后周围土壤温度场变化规律研究

针对埋地含蜡原油管道停输后温降的变化过程,建立直角坐标系下埋地热油管道及其周围土壤传热的物理模型;考虑原油物性、土壤温度随深度和时间的变化规律,建立原油、管道和土壤耦合传热的数学模型。模拟管道在不同土壤导热系数、不同环境温度和不同初始油温情况下停输后的土壤温度场分布变化情况。模拟结果表明:不同季节停输后土壤的温度场分布呈现不同的趋势,且越靠近管道的土壤区域,温度场分布受管道影响越大。     

埋地热油管道周围温度场数值模拟

埋地热油管道周围的温度场是热油管道运行的重要参数之一，本文建立了埋地热油管道周围土壤温度场的物理模型，并用ANSYS软件对管道周围的温度场进行数值模拟。通过和实验结果对比表明该方法能准确的计算管道周围温度场的分布，同时也能求解出管道周围中任意点在整个运行周期中的温度变化情况。     

冻土区埋地热油管道停输温降数值模拟

针对多年冻土区埋地热油管道运行环境特点,建立管道停输时非稳态传热模型,利用FLUENT软件数值模拟了不同季节管道停输过程中大地温度场及管内油温随时间的变化规律,结合"焓-多孔度"技术,考虑了凝固潜热和自然对流换热对温降的影响,对管内原油凝固演化过程进行仿真。确定了合理停输时间,为管道安全启动提供理论指导。     

埋地热油管道经济运行方案研究

对在役埋地热油管道,为妥善地解决管路沿线的能量消耗和能量供应之间的矛盾,研究一种经济上、技术上比较合理科学的运行方案,对于降低输油成本具有重要意义。本文建立了埋地热油管道经济计算数学模型,提出了采用方案比较法和TLNET软件相结合求解数学模型,确定了管道在一定输量下,使管道的运行费用为最小的经济运行方案,包括：管道沿线运行的热泵站数,站内泵机组的组合方式,各站的进出站压力、进出站温度,管道的小时运行费用,变频调速电机的转速,热站的热负荷等,最后进行了实例计算,通过与现场实际相比较,结果令人满意。     

长输管道总传热系数分析及评价

1．长输管道总传热系数的定义 管道总传热系数即K值指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量，表示油流对周围介质散热的强弱。对于埋地热油管道，管道传热主要由油流至管壁放热，管壁保温层的热传导和保温层到土壤的散热三部分组成，由热平衡方程关系式化简近似得：     

埋地热油管道停输与再启动过程研究

通过分析埋地热油管道停输与再启动的不稳定过程,在模拟研究热油管道内油品在连续降温剪切、停输与再启动过程中原油流变性的基础上,建立了埋地热油管道停榆与再启动过程的数学模型,使用数值方法模拟了长距离埋地热油管道的停输与再启动过程,分析了环境条件变化(季节、天气降温、管道沿线大范围突降暴雨)对停输与再启动过程的影响.成功进行了停输与再启动现场试验,试验数据与模拟计算结果基本一致.     

埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地热油管道预热启动过程是一个三维非稳定传热过程,通过分析埋地热油管道几何特性,考虑沿管道轴向预热介质温降对土壤温度变化的影响,建立了有限区域内热油管道预热过程耦合的数学模型,并借助于PHOENICS软件对该模型进行了求解,能够求解出土壤中的任意点在预热过程中任意时刻的温度变化情况和任意时刻的管道周围土壤温度场的分布.这些问题的求解可为管道安全、经济启输投产提供保障.     

埋地输油管道热力计算数值求解结果分析

在油田现场,埋地输油管道在输渍工程中得到非常普遍的应用,埋设管道存在许多传热问题,如由于埋调深度不同,造成管道散热损失不同,不同保温层厚度也会影响管道散热量,另外当环境温度发生变化时,管内介质散热情况也随之发生变化,能够全面,详帝的得到这些传热关系,对于指导输油生产,管道安全运行具有重要意义,将大地半无限大区域简化为有界的矩形区域,建立数学计算模型,并采用数值求解方法对该数学进行求解,通过对求解结果进行定性的分析,给出了不同管径,不同敷设条件下,管道散热损失变化情况。     

热油管道间歇输送优化方案研究

热油管道在输送原油过程中,由于输油量的变化,必然导致输油方式的改变。当热油管道的输量不能满足最小输量时,应采用间歇输送工艺来解决。在分析热油管道工艺输送过程中目标函数和约束条件的基础上,给出了埋地热油管道间歇输送的数学模型,并对间歇输送方案优化模型进行简化及求解。对间歇输送与常规输送方案能耗费用进行理论分析,又以铁大线为例,对这2种输送方案的能耗费用进行对比分析。结果表明,间歇输送的动力费用比常规输送的动力费用减少9.36%,间歇输送的总费用比常规输送的总费用减少4.47%。     

基于指数积分函数的热油管道停输时间计算方法

针对加热原油管道停输后油品、管壁、防腐层、保温层、周围土壤间的相互关系以及不稳定传热问题,根据埋地热油管道的温降特点,提出了分阶段计算安全停输时问的数学模型.将指数积分函数近似级数表达式应用于模型,简化了数学模型求解过程;提出了一种新的埋地热油管道安全停输时间的近似计算方法,并给出了计算实例.     

埋地热油管道动态热经济性——应用及误差分析

基于埋地热油管道热经济性动态评价方法进行了实例评价,讨论了输量变化和埋设段土壤含水率对管道总传热系数K的影响及其对评价曲线产生的误差.算例表明,应用评价曲线可以方便确定热经济性良好的输量范围,预测经济加热耗油指标,动态评价当前输量下管道总体热经济性程度,动态评价当前输送方案的合理性状况,及时提出运行优化动态调整方案.根据全线实际加热耗油量,还可动态评估热站的综合运行效率.误差分析则表明,在评价曲线输量范围,即使土壤含水率和导热系数较大,输量变化对K值从而对评价曲线的影响是有限的,应用基于反算K值建立的动态评价曲线是可行的.     

地下热油管道泄漏对地表温度的影响因素分析

通过分析地下热油管道泄漏传热过程,建立地下热油管道泄漏模型,研究了环境温度、环境风速、管道埋深、液体泄漏量等因素对地下热油管道泄漏过程地表温度场的影响,总结了其影响规律.     

埋地输油管道非稳态热力计算数值求解方法

埋地输油管道在运行中不可避免地会遇到停输问题,这时油管内原油的粘度随油温下降而升高,当油温降到一定值后,会给管道的再启动带来极大的困难,甚至造成凝管事故,所以急需研究这一非稳态热力过程。针对新疆埋地输油管道停输问题,分析非稳态热力过程,建立了埋地管道停输时的传热计算模型,给出了埋地管道传热微分方程,并采用有限差分数值法求解上述传热微分方程。经过实测比较知：该数学模型基本正确,数值求解结果与实测值符合较好,精确性较高,可直接应用于工程计算中。     

埋地液态CO_2管道沿线土壤温度场分布规律研究

对埋地液态CO_2管道沿线土壤温度场的分布规律进行了研究,分析了季节及管道输量、埋深、起点温度变化等因素对土壤温度场分布规律的影响。结果表明:埋地液态CO_2管道在其周围形成环状温度场,内层温度较低,外层温度较高;随着输送里程的增加,低温温度层的温度逐渐升高;管道周围土壤等温线在冬季表现为上疏下密,夏季表现为上密下疏;管道埋深越大,起点温度越低,管道周围低温层越厚,而远离管道的温度层受影响较小;CO_2输量变化对土壤温度场分布的影响相对较小,随输送距离的增加,可对管道周围的低温层产生一定的影响。     

用渗流法研究东营凹陷烃源岩压实排油特点

根据两相渗流原理,用实际资料研究了东营凹陷沙四上亚段和沙三下亚段烃源岩压实排液过程中排油浓度的变化特点,并建立了该烃源岩排油浓度变化剖面。排油浓度受烃源岩内原油黏度、油水相对渗透率、含油和含水饱和度等因素的控制,烃源岩排油临界饱和度也与上述参数有关。在早期阶段,尽管烃源岩含油饱和度较高,但排油浓度远低于烃源岩含油饱和度,为主要排水阶段。排油浓度随烃源岩埋深的增加而增加,当埋深达到一定深度时,含水饱和度接近束缚水饱和度,排油浓度接近于1,进入主要排油阶段。     

埋设管道竖向抬升时的土体抗力研究

利用有限元软件ABAQUS来建模分析海底埋设管道在疏松、中等密度和致密砂土中不同埋深比下,管道竖向抬升时土抗力随位移的变化。分析结果表明,砂土的竖向土抗力随埋深比增加而增大,竖向土抗力达峰值时管道的竖向抬升位移也随之增大,砂土越密实最大竖向土抗力越大;当埋深比为2、3、4时,土体表面有明显的隆起现象;达到最大竖向土抗力时管道的竖向位移随着埋深增加而增大。分析结果与试验结果和理论结果相符,验证了有限元分析计算的可行性。最后指出,研究管道隆起屈曲过程中竖向土抗力的发挥过程和变化规律具有实际的工程意义。     

埋地热油管道总传热系数计算公式的讨论

在简单评述埋地热油管道传热系数公式的基础上,通过理论分析,获得了新的计算公式,并与现有公式进行了对比分析.     

埋地热油管道失稳分析及预防措施

针对目前存在的埋地热油管道失稳现象,分析了工程中实际存在的各种不利因素和管道投产初期的实际温度应力和温度应变的变化过程,找出了管道失稳发生的实际原因是由于环境的影响和不合理施工造成的。同时提出了预防管道失稳的措施。