固体杂质对输油站安全运行的影响及预控措施

介绍了成品油管道内固体杂质的组成及来源,结合具体实例,分析固体杂质对输油站安全运行的影响,并针对性地提出预控固体杂质不利影响的措施:对于卡阻现象,应采取措施防止固体杂质进入设备并及时对设备内的固体杂质进行清理;对于堵塞设备和管道的现象,应增加其通过面积或及时给予疏通;对于可能对管道造成的冲击磨损,应避免固体杂质在低点沉积,并消除可能引起固体杂质对管道局部反复进行冲击磨损的动力来源。     

西南某管道顺序输送航煤质量指标分析

随着航空工业的发展,航煤需求量日益增长,利用成品油管道顺序输送航煤可有效保证机场供油的稳定。为了研究航煤经长距离、大落差成品油管道顺序输送后质量指标的变化情况,在西南某管道开展了航煤顺序输送现场试验,通过对管道沿线各个站场的航煤批次进行采样、化验得到航煤的各项质量指标。基于此总结航煤顺序输送过程中电导率、馏程质量指标以及混油体积的变化规律,并对比了航煤顺序输送过程中现场实际混油量和汽柴混油量计算经验关系式的计算值。结果表明:航煤在西南某管道顺序输送过程中,电导率呈起伏状变化,馏程几乎不变,航煤经西南某管道顺序输送后,电导率及馏程均符合要求,验证了利用成品油管道增输航煤是可行的;此外,汽柴混油量计算经验关系式对航煤-柴油混油量的计算结果与现场实际值的最大误差为31.2%,最小误差为4%,平均误差为17.1%,由此可知汽柴混油量计算经验关系式亦可用于航煤顺序输送过程混油量的估算。该研究成果可为成品油管道航煤顺序输送方案的制定提供参考。     

同沟敷设中热油管道停输过程模拟分析

管内油流的传热与土壤中导热的耦合由管道内流体换热量和土壤中导热量的平衡关系建立联系.用分段法对鄯兰线停输温降进行数值计算,油品的物性参数及周围环境参数是根据实验数据、西部管道勘察设计数据以及历史资料来分段确定.数值计算结果表明,对于西部管道的土质环境及敷设方案,2月份停输72 h内无输送危险;沿线加热站布置合理,加热设施选配得当;同沟敷设间距为1.2 m时,成品油管道对原油管道停输温降的影响比较小.     

含杂质超临界CO_2输送管道的停输影响因素

CO_2管道输送和安全运行相关技术的研究是CCUS技术推广的重要一环。在年生产36万吨CO_2的陕西延长油田CCUS项目基础上,对管道输运含杂质超临界CO_2的过程进行研究。在分析延长油田实际含杂质CO_2物性及相图的前提下,采用OLGA软件分析超临界CO_2稳态输送过程,进而研究超临界CO_2管道停输及安全停输的影响因素,分析停输过程中流体达到准临界区的脉动规律,及初始温度、流量参数对CO_2管道停输的影响,获得初始条件对脉动冲击的影响规律。     

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。     

冷热油交替输送管道安全停输时间计算

对于输送单一油品的管道来说,安全停输时间是管道停输后终点处油温不低于油品凝固点的保证。以庆铁老线林源站-垂杨站段顺序输送大庆油与俄油为例,分别模拟计算大庆油推俄油等四种工艺情况下的管道安全停输时间。计算结果表明,安全停输时间与冷热油输送次序和停输时冷热油交界面所处位置有关。     

以扭带起旋的气固两相螺旋流流动与传热数值模拟

为了探讨输气管道中天然气水合物颗粒输送体系的螺旋悬浮流动规律,利用ANSYS软件对天然气管道内的气固两相螺旋流动和传热进行了三维瞬态数值模拟。研究了天然气管道内不同横截面的速度场、水合物颗粒体积分数分布规律、水合物颗粒沉降规律以及传热规律。模拟结果表明:螺旋流具有较强的携带能力,可以防止颗粒沉积,增强水合物颗粒之间的传热,避免形成水合物堵塞,保障管道安全;固体颗粒含量对携带能力有较大影响,当不含固体颗粒时,螺旋流流线稳定,衰减并不明显;当水合物颗粒体积分数达到8%左右,螺旋流的切向速度迅速衰减,衰减速率是无颗粒螺旋流的3倍。研究结果可为保障输气管道的安全输送提供理论指导。     

颗粒在起伏成品油管道中的沉积运移规律

成品油管道中杂质颗粒的沉积会增加管道内积水,腐蚀管道。通过建立的成品油携水携杂质实验环道系统,研究了成品油管道中颗粒的沉积运移规律,测量了将颗粒从管道中清除的临界流速,同时考虑了颗粒沉积对油携水运动的影响。根据实验现象,将临界流速划分为可沉积临界流速和稳定沉积临界流速,分别界定颗粒是否会产生沉积和是否会稳定沉积。采用LES-DEM耦合计算方法,仿照实验过程对颗粒的沉积运移进行数值模拟。实验和模拟结果表明:杂质颗粒一般会在上倾管段之后的高点位置沉积;颗粒沉积后容易引发积水,若要将积水清除,须同时将颗粒清除;2种临界流速随管道倾角的增大而增大,受颗粒尺寸影响较小,与管道中颗粒的含量无关;数值模拟验证了颗粒在管道高点位置沉积的实验现象。     

华东成品油管道混油影响因素的分析和优化控制措施

针对成品油管道多种油品顺序输送中普遍存在的混油回掺矛盾突出的问题,通过对输送批次安排、初始混油量、混油的流速、运行距离和停输等影响因素的定性定量分析,并应用华东成品油管道实际运行数据进行比对和验证,总结出减少部分站场下载的批次数、切割逻辑优化、停输时混油量的控制、操作优化和优化具有支线管道的混油流向、混油切割处理等一套效果明显的混油量控制和优化切割的应对措施,可进行交流。     

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。     

海底输气管道平均压力的计算与研究

海底输气管道的平均压力是海底管道基础设计的重要参数之一,其预测结果的可靠性和准确性直接关系到管道的安全施工和平稳运行。基于OLGA动态模拟软件,以实际海底天然气输送管道为例,模拟了管道停输时进出口压力及温度随停输时间的变化规律,确定了该工况下的管道平均压力并预测了此时管道是否存在水合物生成的风险。     

埋地保温管道和非保温管道停输温降规律对比研究

针对非保温、新建保温和在役多年保温三种保温效果差异性较大的热油管道,通过数值模拟,对比研究了其在停输过程中油温的变化规律和热力性能差异。结果表明:对于管段首端,停输时间较短时非保温管道的停输温降速率和温降幅度要大于保温管道,但随着停输时间延长,非保温管道的停输温降速率逐渐变小,同时非保温管道的停输油温开始高于保温效果较差管道的油温;对于管段末端,停输过程中非保温管道油温始终低于保温管道,但非保温管道停输温降速率总体要小于保温管道。针对不同管段保温效果不同的管道模拟也表明:非保温管道的降温速率并不一定是最快的。因此,在生产运行管理中,要注意保温管道与非保温管道在停输过程中的热力差异性,结合仿真模拟科学决策,杜绝简单惯性思维。     

基于LedaFlow的某海底管道蜡沉积模拟研究

随着深海油气资源的开发,海底管道的蜡沉积问题使得深水管道流动安全保障面临巨大威胁.蜡沉积的出现不仅会降低管道的输送效率,严重时还会导致蜡堵或者停输事故.为了深入研究某海底管道的蜡沉积情况,采用LedaFlow软件中改进的MWP动力学蜡沉积模型,利用实验析蜡曲线、PVTsim软件计算曲线以及Multiflash软件计算曲...     

裸露输油管道保温层对停输温降的影响

热油管道在运输过程中不能避免停输,由于没有土壤保温,其保温层对停输至关重要。根据东北地区裸露输油管道实际运行情况,建立了输油管道停输温度场的物理模型,利用CFD软件分别对保温层失效前后的温度场进行了停输模拟,得到稳态和非稳态下温度场分布规律。模拟结果表明:保温层失效后温度变化率远大于失效前的温度变化率,失效后管道中心与管壁附近油流温差较大,安全停输时间由失效前的9 d降低到失效后的7 h。     

泡沫型清管器在子洲气田的应用效果评价

天然气管道在长时间运行后会出现杂质、液体附着或沉积在管道内壁的问题,不仅会增加管输能量损耗,降低输送能力,还会造成管道腐蚀,安全风险增加。因此,为保证管道高效、安全平稳运行,定期对管道进行清洁尤为重要。本文通过对传统式皮碗型清管器和泡沫型清管器进行性能分析及现场应用研究,确定了泡沫型清管器更适合应用于子洲气田,且试验效果良好,解决了传统式皮碗型清管器在应用过程中存在的安全风险高、效率低、资源浪费等难题。     

气体杂质对CO_2管道输送系统安全的影响

目前CO2管道输送呈现出快速发展趋势,相关问题也日益备受关注。目前国际上还没有关于CO2管道输送混合气体组分的统一标准,而我国在CO2输送管道的建设方面还处于空白,关于CO2中各种杂质对其输送过程的影响特别是对安全的影响也尚不清楚。为此,在对国外CO2长输管道运行现状进行调研的基础上,对管道实际输送CO2混合气体中的杂质类型、杂质含量以及不同的CO2混合气体组成要求进行了总结,分析了含有不同杂质(H2、H2S和SO2等)的CO2混合气体物性参数(密度、黏度和蒸气压)和相态特性的变化规律,重点从管线腐蚀、CO2水合物形成及CO2溶解于水等方面研究了不同杂质对CO2管道系统设计运行的影响,尤其是游离水对CO2输送管道安全运行的影响,并参照国外CO2管道输送系统的标准规范提出了管道输送的CO2混合气体的纯度和含水量要求。     

海底油气混输管道中清管段塞的控制方法

随着海洋油气田开发的快速发展,海上油田油气集输系统越来越复杂,海底油气混输管道越来越多,输送距离也越来越长.海底油气混输管道操作条件的改变(如管道的停输、再启动、清管操作、输量变化等)、地势的起伏等可能形成管内严重段塞,影响下游设备运行甚至造成危害.针对某海上油田开发中油气混输管道运行遇到的段塞流问题,分析对比了3种清管工况清管段塞流量,以及下游平台接收清管段塞流的流程,计算了段塞流捕集器台数及尺寸,并提出了控制段塞的方法.旨在为进一步开展海底油气混输管道严重段塞流的研究提供借鉴,为工程实践提供参考.     

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。     

长输油管道砂沉积模拟实验及临界流速计算分析

为了研究海底长输油管道运行过程中管道砂(泥)沉积特性及临界流速变化规律,以渤海某油田原油外输海管为例,通过砂(泥)沉积特性模拟实验及沉积临界流速理论计算,确认了海管内砂沉积特性及管道缩径的可能性,并得出非均匀颗粒砂沉积最大临界流速为0.463 m/s,均匀颗粒砂沉积临界流速为2.39 m/s。研究表明,海底长输油气管道在长期运行过程中,管线内泥砂沉积可能造成管线缩径,该研究结果可为海管内检测以及完整性管理提供理论指导。     

电动潜油离心泵防堵单流阀的研制

在生产过程中 ,电动潜油泵经常由于停电和管线维修等原因出现停泵现象 ,停泵后 ,由于井液中的砂粒和其它杂质的存在 ,沉积在单流阀上 ,致使电潜泵再次开启困难 ,甚至停产而不得不重新作业。为解决这一问题 ,研制了电潜泵防堵单流阀。这种防堵单流阀主要设计了沉砂环空和冲洗孔眼 ,具有自清洗和自清洁的作用 ,能将沉积在环空中的小颗粒杂质随液流携带出井筒。现场试验证明 ,电潜泵防堵单流阀能够防止砂堵单流阀 ,提高开机成功率 ,显著延长电潜泵检泵周期。