热油管道输油温度的研究

在研究了热油管道的极限运行温度，热处理温度和最优运行温度间的关系及其影响因素后指出：热油管道要求的允许停输时间取决于管道的状态和管道所处的地形，地貌和环境条件；管道允许的最低运行温度取决于管输的流变性。，管道要求的允许停输时间，季节和管道的设备配置；热油管道正常运行时的输油温度应根据优化运行理论来确定，在计算热油管道最优运行温度时，应考虑管道允许的极限运行温度的限制和不同热处理条件下原油流变性的变     

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。     

热油管道安全经济输油温度研究

从热油管道安全经济输油的角度,讨论了确定热油管道安全经济输油温度的原则及其影响因素.分析指出,热油管道的允许停输时间,取决于管道环境、管道工作状态和输油企业的抢修能力;热油管道安全经济输油温度是满足管道允许停输时间要求的最低进站油温;热油管道安全经济输油温度取决于管道允许停输时间、管径、季节、所输原油的低温流变性、站间环境条件、管道保温条件等因素.同一地区输送同一种原油,管径大的管道与管径小的管道比,允许最低进站油温应偏低;同一条管道,夏季的允许最低进站油温应比冬季的油温低.确定热油管道允许最低进站油温不宜仅用凝点作为选择依据.     

塔河油田稠油外输管道水力热力计算

利用塔库线2009年上半年的6 296组管道运行参数,对塔河油田稠油管道水力、热力计算程序进行了检验。结果表明,程序计算结果与生产管道数据吻合良好。使用年平均总传热系数计算,沿程温降的平均偏差为1.3℃;若使用月平均总传热系数计算,沿程温降的平均偏差为0.8℃。使用2009年上半年管输稠油的平均黏度计算,沿程摩阻的计算平均偏差为10.8%;若使用实测黏度进行计算,则平均偏差小于5%。稠油输送管道水力、热力计算程序可满足工程计算要求。     

基于有限元法的含蜡原油管道停输过程温降数值模拟

含蜡原油在管输过程中不可避免地会发生停输情况,随着管内原油温度降低至凝点以下,会出现凝油层导致凝管现象,严重影响管道安全经济运行,因此有必要研究含蜡原油管道停输过程的温降问题。在原油管道正常运行工况的基础上,考虑蜡沉积现象,建立了含蜡原油管道停输传热模型。采用温度场三角形单元格划分→离散→合成有限元这一有限元法求解思路对模型进行数值求解,讨论了在不同停输时间管道温降的变化规律。通过对管道温度场计算结果进行分析可知,管道对周围环境温度场的影响随着离管道距离的增大而逐渐减小;在不受热影响的外部区域,温度场等温线近似为一组波动的平行线。该研究成果提供了一种简单易行、准确可靠的温降模拟计算模型,为蜡质原油停输后再启动过程的方案制定提供了关键数据的采集方法。     

输油埋地管线传热实验研究

为了研究新疆地区长输管道内输送介质温度变化规律，设计研制出一套室内可以模拟环境的试验装置。根据长输管道实际运行情况，设计出不同的环境及运行工况，并进行了试验测试。根据测试数据，可绘制热油管线周围砂体温度场分布图。通过分析停输情况下油管内多相混输介质非稳态变化规律，拟合出油温温降的经验公式，此公式可用于确定新疆地区输油管道的最低允许输油温度和最大允许停输时间。     

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。     

热油管道停输温降过程的模拟研究

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软件对水下及架空热油管道停输温降过程进行了数值模拟,分析了管内不同位置、不同初始温度条件、不同管径条件下的油温变化过程,得出了与实际吻合较好的温降曲线。通过模拟发现,温降过程可分为三个阶段,初始温度越高或管径越大时,到达曲线转折点的时间越长。水下与架空热油管道的温降曲线相似,只有在第二、三阶段曲线间距相差不到1℃。     

彩南原油的流变性及其管道输送

彩南原油对加热历史的敏感性效应不强,加强温度变化对动平衡流变特性基本没有影响。低温彩南原油在流动动平衡条件下的表观粘度低,但剪切停止后,在静态降温条件下,表现出原油的结构强度大。因此,管输彩南原油时,对于进站温度的选择应给予足够的重视。形成结构的低温彩南原油经剪切后,结构裂降快,裂降幅度大,剪切平衡时间一般为25min左右。彩南原油的这一特性有利于管道停输启动过程的流量恢复。     

原油顺序输送管道安全停输时间研究

针对原油差温顺序输送工艺,建立了原油顺序输送管道安全停输时间计算模型,利用有限差分法对停输模型和再启动模型进行离散化,采用迭代法计算最小安全停输时间。以原油管道顺序输送大庆油和俄罗斯油为例,分别探讨混油界面位置、油品输量、油品输送温度和油品输送顺序对安全停输时间的影响。研究结果表明,大庆油顶俄油的停输时间长于俄油顶大庆油的停输时间;混油界面离出站点越远,停输时间越短;油品输送温度越高,停输时间越长;油品输量越大,停输时间越长。     

埋地湿天然气管道安全停输时间计算方法研究

为了防止湿天然气管道在停输过程中水合物的形成,有必要对管道的安全停输时间进行计算。湿天然气管道在停输过程中,管内介质与周围环境进行热交换,停输时间过长可能会导致水合物形成,造成再启动困难。采用多相流模拟软件对安全停输时间计算方法进行了研究,利用有限元方法分析停输时埋地管道及周围土壤温度变化情况,将天然气温度与水合物形成温度进行对比,计算湿天然气管道安全停输时间,并研究了不同输送工况下安全停输时间变化规律。一般说来,安全停输时间随着输量、起点温度、环境温度增加而延长。所以,准确计算湿天然气管道安全停输时间对于指导气田安全生产具有重要意义,可以为计划停输方案制定提供依据,防止事故停输工况下水合物的形成,提高输气管道操作安全性。     

海底多相流混输管道压降计算主要影响因素分析

以我国海洋油气开发工程为例,以黑油物理模型为基础,利用PIPERFLO软件,分析了不同压降计算模型、起输温度、气体流量及总传热系数(K)对海底多相流混输管道压降计算的影响。用不同压降计算模型得到的混输管道的压降结果相差很大,在设计混输管道时,应根据实际情况选择合适的模型。设计高粘原油混输管道时,应根据油品物性将起输温度控制在适当的范围;设计低粘原油混输管道时,在满足管道终端温度要求条件下,应尽量降低起输温度。海底油气混输管道存在一个最小压降气液比,按此气液比确定高粘原油混输管道的气体输量,可降低管输原油粘度,从而减小管道压降。对海底多相流混输管道应进行一定的敏感性变量分析和结果预测,以保证管道具有一定的抗波动能力。     

输油管道安全停输时间的计算方法

计算管道安全停输时间需要确定管道的最低允许启动温度,该温度决定了再启动过程所需要的启动压力,它受制于由管道承压和输油泵的工作特性所决定的最大启动压力,所以,安全停输时间的确定过程是一个重复试算过程。苏嵯输油管道中间站只有加热炉,因此将管道全线作为一个密闭系统来评价其安全停输时间。根据计算步骤中的方法,最终确定苏嵯输油管道春季安全停输时间为9～10 h、夏季为13～14 h、秋季为16～17 h、冬季为9～10 h。     

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。     

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。     

海底原油管道蜡沉积预测研究

国内某海底原油管道长期未进行清管作业,在没有预测管线结蜡厚度的情况下进行清管,可能会导致卡球、蜡堵事故。为了预测管道蜡层分布情况,降低清管作业的卡球、蜡堵风险,采用普适性蜡沉积模型,对各油品在不同季节、不同地段的蜡沉积速率进行了预测,并与现场清管数据进行对比验证。统计分析该管道的运行环境、操作条件和油品物性,计算油品沿程温降;结合各油品的析蜡特性,确定可能产生蜡沉积的油品种类。结果表明:此条管线海底部分管道的蜡沉积速率远高于地面部分管道,约为地面部分管道蜡沉积速率的10倍;在海底管道的出海处,蜡沉积情况最为严重;蜡沉积总量预测结果与现场数据吻合良好,二者相差17.9%,证明了预测结果的准确性,为清管作业提供了依据。     

油气集输管线温降计算方法

油气集输管线沿程温降主要受油管向周围地层环境散热及沿程压降等因素影响,而沿程压降又因流动形态的不同而不同。在考虑了上述因素后,提出３种计算油气集输管线沿程温降的数学模型。这些模型从集输管线稳态的能量平衡微分方程出发,考虑了平均气含率对传热的影响和焦耳——汤普森效应,得出了沿程温降的解析表达式。在压降的计算上,采用了贝克（Ｂａｋｅｒ）给出的对应各种不同流型的压降计算经验关联式。由于压降与流型有关,所以温降曲线也随流型发生变化。     

尼日尔原油添加降凝剂对比实验

针对尼日尔原油进行了三种降凝剂的筛选,分别从不同加剂量、不同热处理温度、不同二次回升温度、不同静置时间等方面进行了对比实验,确定了合理的降凝剂种类及运行参数。同时对尼日尔原油添加不同降凝剂之后凝点附近的屈服值进行了对比,发现对于添加某种降凝剂之后,虽然降凝降黏效果良好,但是凝点附近屈服值有所增大。屈服值与再启动压力密切相关,因此会对管道安全停输时间有所影响,需要引起生产部门的注意。     

低温原油管道中压力传递速度的计算

原油管道中的压力传递速度是管道运行管理过程中需要掌握的重要参数。加热原油管道停输后,管内油品不仅会出现降温收缩,而且当温度降到一定程度后会出现屈服值;因此,热油管道停输后初始再启动的压力传递不同于一般流体中的压力传递,这时的压力传递速度除了与原油物性、管道状况有关之外,还与降温幅度、再启动时施加的压力大小和传递距离有关。应用质量守恒和动量守恒原理,推导出了既有温降收缩又有屈服值的原油管道再启动时的压力传递速度公式。     

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.