埋地含蜡原油管道停输后管内原油温度场变化规律研究

为准确把握埋地含蜡原油管道停输过程中管内原油温度场的分布和温降规律,建立了合理的管道-土壤-大气环境耦合的物理模型。综合考虑管内原油在停输过程中物理性质随温度的变化,以及析蜡过程中释放的析蜡潜热的影响,数值模拟埋地含蜡原油管道停输后管内原油温度场的分布以及温度变化过程,分析影响原油温降和温度场分布的因素。结果表明,管内原油初始油温越高,到达凝点时间越长,允许停输时间就越长;外界空气环境温度越高,管内原油与其温度差越小,管道散失的热量就越少,温降越缓慢;土壤的导热系数越大,热量在土壤中的传递速度越快,温降越快,保温效果越差。     

基于胶凝原油可压缩性的含蜡原油管道停输再启动模型研究

基于胶凝原油可压缩性的影响,建立适用于含蜡原油管道的停输再启动模型,研究含蜡原油管道在停输再启动后的流动规律,对比不考虑胶凝原油可压缩性的停输再启动模型与加入了胶凝原油可压缩性影响因素的模型区别,分析了胶凝原油不同压缩性对停输再启动过程的影响。结果表明:建立含蜡原油管道停输再启动双流体驱替模型时,合理考虑胶凝原油的可压缩性因素,相较与不考虑可压缩性模型能更准确地预测含蜡原油管道的停输再启动过程;胶凝原油的可压缩性对管道停输再启动过程的影响作用不可忽略,当无量纲压缩系数为3.606×10-6时,管道完成重启需要的质量流量比不考虑可压缩性模型高17.6%,管道完成重启所需的时间缩短了12%;在注入流体(ICF)区域,管道内压力分布的斜率随着时间的增加而逐渐增大,而在胶凝原油(OGF)区域,由于随时间变化的屈服应力衰减,压力分布的斜率随着时间的增加而逐渐减小。     

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。     

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。     

寒区多相混输原油管道停输过程数值模拟

为避免凝管事故发生,需要对管道停输过程周围土壤温度场以及原油进行热力计算,确定管道允许停输的安全时间。建立寒区多相混输管道的停输模型,该模型不仅考虑水分结冰和原油凝固相变对传热过程的影响,而且考虑了水分在土壤多孔介质中和管内原油的自然对流。通过分析寒区埋地管道停输传热建立的埋地管道停输过程数学模型,使用数值方法模拟了多种混输工况对停输安全时间的影响。     

降凝剂在海上含蜡原油管道中的应用

降凝剂在海上和陆上含蜡原油输油管道上的应用结果表明,降凝剂可降低含蜡原油凝点,改善含蜡原油低温流动性能,延长停输时间,减小停输再启动压力等,特别适用于海洋和沙漠中不宜建中问加热站的含蜡原油管道。对降凝剂的作用机理及其在海底管道的应用特点进行了介绍和论述。     

降凝剂在海上含蜡原油管道中的应用

降凝剂在海上和陆上含蜡原油输油管道上的应用结果表明,降凝剂可降低含蜡原油凝点,改善含蜡原油低温流动性能,延长停输时间,减小停输再启动压力等,特别适用于海洋和沙漠中不宜建中间加热站的含蜡原油管道.对降凝剂的作用机理及其在海底管道的应用特点进行了介绍和论述.     

不同季节海底输油管道运行分析

由于海水温度年周期变化,为了降低输油成本并评价不同季节管道最大允许停输时间,需要对管输原油的沿程温降曲线和管道停输时间进行数值模拟研究。本文建立了海底输油管道热力数学模型,并编制软件进行了求解,计算了管道在不同季节管输原油的沿程温降曲线和最大允许停输时间。通过计算结果分析可知,不同季节对停输降温过程有很大的影响,随着海水温度的降低,原油降温加快,因此建议管道维修在夏天进行。     

延长定靖含蜡原油管线加热输送流动特性研究

针对延长定靖含蜡原油管线清管周期频繁的运行问题，以延长油田含蜡原油为研究对象，利用实验分析，测量原油组分、物理性质和流变性，确定了最佳热处理温度及流变特性；为准确分析管线的温降与压降，采用实验与理论分析相结合开展研究，以最佳热处理温度为首站管输温度进行分析。研究表明，原油最佳热处理温度为75℃、析蜡点为51℃、反常点为32℃,获得热处理后全线的温降、压降特性，确定管输最优热处理温度及在最优热处理温度下管输流动特性。研究成果为含蜡原油管道的安全可靠运行提供实验支撑与科学依据。     

含蜡原油输送管道清管周期预测模型研究

含蜡原油温度低于其析蜡点时,蜡分子会沉积在管壁上,降低管输效率。定期清管可以清除管道结蜡,提高管输效率。为了确定安全、经济的清管周期,从含蜡原油输送管道管输效率的定义出发,结合蜡沉积速率预测方法,提出了描述管道清管周期与管输效率、结蜡速率之间关系的数学模型,确定了应当进行清管时的管输效率阈值。以塔里木油田英买力-牙哈含蜡原油输送管道为例,计算管道清管周期为110 d,验证了该方法的有效性。该预测模型为合理决策含蜡原油输送管道的清管周期提供了依据。     

为管输应用的原油降凝剂效果评价的研究

添加降凝剂处理的含蜡原油的低温流动性受处理后降温过程中的剪切作用及降温速率的影响很大,这种影响因原油及管道运行条件而异,因此为管道设计及运行提供数据的含蜡原油降凝剂效果评价,必须综合模拟管输的降温及剪切条件.现行的测试标准在这方面存在明显缺陷.本文在总结多年研究经验的基础上,讨论了管输过程中泵剪切和管流剪切及其与降温条件的综合模拟方法,提出了评价管输过程中加剂原油动态及静态稳定性的方法,以及为管输提供数据的加剂原油凝点及流变性的评价方法.     

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.     

水下热油管道停输温降过程的数值模拟

热油管道停输降温过程是输油管道中最常见的现象,掌握其降温规律对确定安全停输时间、再启动方案和停输检修安排都有着十分重要的意义.利用FLUENT软件对水下热油管道停输温降过程进行了模拟,分析了不同时刻管内油温及速度的变化,停输后10 h内管内存在自然对流作用,随后逐渐减弱至消失,之后管内油温逐渐下降,至80 h后全管凝结.通过模拟,得到了管内油品的温降过程,为实际工程设计提供一定的参考依据.     

埋地热输管道预热温度场分析与计算

埋地热输管道预热启动过程是一个三维不稳定传热过程，通过分析埋地热输管道的几何特性，考虑了沿轴向预热介质温降对土壤温度变化的影响，建立了热输管道预热过程土壤温度场的数学模型和求解边界条件。在求解数学模型时，对某一断面处土壤部分的温度场应用有限差分法求解，并编制了相应的软件，为管道预热启动的温度场计算及由土壤蓄热量估算预热时间的研究提供了一定的参考。     

流动保障技术在BZ34-3/5油气田开发中的应用

BZ34-3/5油气田属于边际油气田,由于所处海域环境温度较低而所产原油凝固点较高,混输管道初次启动难,且在冬季停输情况下管内原油容易出现在较短时间内凝固而堵塞海底管道的风险。应用流动保障技术对BZ34-3/5油气田海管预热、置换过程和停输后的温降等多种工况进行了动态模拟,确定了初始投产时采用完井液预热和停输再启动时采用海管子母管置换的流动保障方案,从而合理地解决了启动预热和海管停输再启动的问题,有效地规避了凝管风险,为油气田安全合理的开发提供了有力的技术保障,确保了该油气田开发工程投资和运行成本的降低。流动保障技术在BZ34-3/5油气田开发中的成功应用,对其它类似边际油气田开发具有借鉴作用,也为深水油气田开发流动保障问题研究奠定了基础。     

浮顶式原油储罐罐顶涂料保温效果分析

保温涂料作为一种新型节能环保材料,在含蜡原油单盘式浮顶储罐罐顶保温中具有非常广阔的应用前景,但由于实验条件限制,保温效果尚未明确。为此,基于湍流模型,充分考虑原油流变特性、太阳辐射及含蜡原油在温降过程中析蜡潜热等众多因素对储罐温度场的影响,建立了大型浮顶油罐传热过程数理模型,对某罐区2×104m3单盘式浮顶储罐内含蜡原油的温降过程开展数值模拟研究,分析不同厚度的罐顶保温涂料在各季节对储罐温度场的影响规律,并进行了相应的经济性分析。结果表明,罐顶涂刷保温涂料可大幅度降低罐内油品的温降速率,且随着保温涂料厚度增加保温效果进一步增强;2×104m3的单盘储罐罐顶涂刷一定厚度涂料后温降速率可减少50%以上,冬季储罐罐顶保温建议涂刷2.3 mm厚度保温涂料,其10年内总体经济效益最高,可节约运行成本约138.3万元。     

BEM系列原油流动性改进剂的研制

通过对EVA的醋酸乙烯含量、熔融指数对含蜡原油的降凝影响的研究 ,探讨EVA对含蜡原油的最佳加入量以及不同的结构表面活性剂对原油降凝剂抗重复加热和抗剪切能力的作用 ,BEM降凝平均相对分子质量与含蜡原油蜡碳数分布之间的关系等。研制的BEM降凝剂广泛用于鲁宁线、中洛线等多条管输管道     

海底热油管道停输温降的数值模拟及影响因素

为研究海底热油管道的停输温降,建立海底热油管道传热计算的二维简化模型,通过结构化网格细化"钢管-保温层-钢管"3层结构,得到在正常工况下海底热油管道周围的海泥温度场,并以此为基础研究海底热油管道停输温降的影响因素,对海底热油管道的设计和生产管理有一定的指导意义。     

BEM系列原油流动性改进剂的研制

通过对EVA的醋酸乙烯含量、熔融指数对含蜡原油的降凝影响的研究,探讨EVA对含蜡原油的最佳加入量以及不同的结构表面活性剂对原油降凝剂抗重复加热和抗剪切能力的作用,BEM降凝平均相对分子质量与含蜡原油蜡碳数分布之间的关系等.研制的BEM降凝剂广泛用于鲁宁线、中洛线等多条管输管道.     

管输含蜡原油添加降凝剂应用进展

含蜡原油在管道输送过程中会面临原油流动性降低、管壁结蜡等问题,使得管输工艺的动力费用增加、清管周期缩短,严重时会造成管道堵塞风险.向含蜡原油中添加一定剂量的降凝剂,可适当改善原油流动性,减小管道沿程摩阻损失,有助于降低管道运行风险、减小投资.针对管输原油工程添加降凝剂的应用及研究现状,简述了含蜡原油降凝剂的主要类型及作...