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埋地含蜡原油管道运行及停输再启动过程研究

贾永英  
【摘要】: 为了实现埋地含蜡原油管道安全运行,本文研究了埋地含蜡原油管道运行及停输再启动过程。在研究过程中,针对含蜡原油特点,建立了含蜡原油正常运行数学模型,建立数学模型时考虑了含蜡原油在输送过程中,会形成蜡沉积,导致管径变小,摩阻增加。根据含蜡原油蜡沉积原理,考虑了结蜡层影响,求解了热边界层及管内原油温度,并给出水力计算公式;在停输过程研究中,建立了埋地含蜡原油管道停输径向及轴向温降数学模型,并给出了模型的求解方法;建立含蜡原油再启动模型时,通过连续性方程、运动方程以及流变性方程建立了压力、流量及剪切力三者相互耦合的再启动数学模型。模型考虑了流体的压缩性、沿管道位置和时间变化的流变性影响,凝油的流变性方程采用宾汉模型,并考虑了屈服应力的逐时变化。通过数值模拟,给出埋地含蜡原油管道运行及停输再启动计算结果,并进行影响因素分析。在管道正常运行工况时,给出质量流量、管道尺寸、管道长度、埋地深度、保温层厚度、再启动日期、入口温度、预热时间、地面传热系数等对原油温度和压降的影响;分析在停输过程中,停输日期、停输时间长短对停输过程的影响;在再启动过程中,给出了再启动压力、压缩影响、流体填充度、初始压缩时间对质量流量、管线压力分布、再启动清除时间的影响。


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