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含蜡原油管道结蜡规律与清管周期确定

孟令德  
【摘要】:德—苏管道所输原油为高含蜡原油,采用加热输送工艺。随油田产量不断下滑,管道输量逐渐下降,极易进入不稳定运行区间,导致管道停流。含蜡原油在输送中,还会因蜡分子不断结晶析出并沉积在管壁上,减小实际通流面积,增大流动阻力。因此,为保证管道安全运行,需要在计算管道安全输量的基础上,结合管道结蜡速率预测,确定管道经济清管周期,定期对管道进行清蜡。本文主要研究内容包括:实验研究德二联含蜡原油的粘温关系、触变性、屈服应力等流变特性,测定剪切历史和热历史对原油凝点的影响,分析原油输送过程中的流态和流型变化;从热油管道低温流动与水力特性约束的角度,给出管道安全输量的概念及计算方法,探讨出站油温、环境温度、蜡沉积厚度等不同工况对管道安全输量的影响规律;由室内环道实验数据拟合出蜡沉积系数法的结蜡模型,计算不同流量、出站油温下的蜡沉积速率,并对其影响因素进行分析;以管道运行成本为目标函数,建立管道清管周期优化模型,求解确定德—苏管道在不同流量、季节、油温下的清管周期;使用Matlab图形用户界面编制蜡沉积速率计算及清管周期优化求解程序。


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