基于SPS软件的埋地热油管道停输温降分析

为了进一步认识埋地热油管道的停输再启动过程,首先利用管道仿真软件SPS进行管道分析。在软件中建立了1个埋地热油管道模型,结合软件自身功能实现管道的停输再启动过程的仿真,记录分析停输温降数据,对影响停输温降的一些因素进行了探讨。另外,使用软件TLNET和公式法对该管道进行了停输温降分析,并将其结果与SPS软件得到的结果进行比较。3种方法计算结果有差别。文中分析了造成差别的原因。     

埋地热油管道安全停输时间近似计算方法

输油管道停输后,当管内原油温度降到一定值时,管道的再启动会遇到极大的困难,甚至造成凝管事故.为了避免凝管事故的发生,需要对输油管道的停输安全性进行研究.文中主要介绍埋地热油管道安全停输时间的近似计算方法,并且给出了计算实例.     

热油管道安全停输时间数值模拟

针对加热原油管道停输后油品、管壁、保温层、防护层及周围介质的相互关系和它们的不稳定传热问题,对埋地管道、架空管道分别提出了热力计算及安全停输时间计算的数学模型.该模型综合考虑了有关物性参数随温度的变化情况.采用保角变换和盒式积分法对上述数学模型进行处理,构造出问题的差分格式,并采用高斯消元法求解差分方程组,得到了问题的数值解,最后附有算例.     

伴热稠油管道停输温降数值模拟

基于有限容积法,建立伴热稠油管道停输过程的非稳态传热模型,采用＂焓-多孔度＂技术,利用FLUENT软件,分别对伴热管与稠油管同时停输及稠油管道单独停输两种情况进行了数值模拟,并考虑了析蜡潜热对温降的影响,得出了不同时刻管内原油凝固区、混合区、液油区的位置及温度场的分布。结果表明：两种情况下,稠油固化过程基本相同。稠油管道单独停输时,管内原油温降速率比双管同停温降速率略慢,但在一定时间内相差不大。随着停输时间的延长,两种情况下管内稠油温降速率变化明显,说明伴热管对稠油管道短期停输影响不大。文中给出安全停输时间,为工程设计提供一定指导。     

环境条件变化对热油管道停输降温过程的影响分析

建立了热油管道停输降温过程的数学模型、使用数值方法,模拟了长距离埋地热油管道的停输降温过程,分析了环境条件变化（季节、天气降温、管道沿线大范围突降暴雨）对降温过程的影响。     

热油管道输送含蜡原油的轴向温降计算

在含蜡原油热油管道输送工艺计算中,根据比热容随温度变化的趋势,得出3个不同温度区域内的比热容表达式,分别将其代入能量平衡方程中,推导出热油管道输送含蜡原油的轴向温降公式,将其与苏霍夫温降公式进行对比。结果表明:应用该公式能更精确的计算出热站间距、出站温度,减少不必要的损失。     

埋地热油管道沿程温降的数值模拟

运用fluent软件在三维笛卡尔直角坐标系下建立埋地热油管道的物理模型,分别对不同传热系数和不同流速的热油管道以及非稳态环境下的热油管道进行数值模拟,得到热油管道轴向温度的分布图,通过改变管道总传热系数和流速分析其温度的变化规律并对其进行比较分析。计算结果很好地反映出埋地热油管道沿程温降的基本特征,可为实际生产管理提供科学的依据,对于指导油田的输油生产、管道安全运行和节能降耗具有重要意义。     

原油管道停输时间对原油温度的影响

为了使管道经济安全地运行,防止凝管事故的发生,需要掌握停输期间的温降变化。通过建立模型,给出计算平均油温随时间变化的公式。通过案例分析停输时间对管输油温的影响。     

输油管道双管同沟敷设停输过程的数值计算

为了研究同沟敷设情况下,不同油品的温度、管道埋地深度以及管间距对管道停输过程的影响,在研究计算传热学和流体动力学的基础上,对输油管道同沟敷设建立了数学模型并给出了边界条件,利用ANSYS软件对模型进行了网格划分和施加载荷之后,对同沟敷设的温度场进行了模拟计算.结果表明:提高原油和成品油的初温、增加管道埋地深度都会增加原油管道的停输时间;当管道间距大于1.2m以后,成品油管道对原油管道的停输时间的影响很小.1.2m为双管同沟敷设管道安全运行的最小间距.     

埋地热油管道圆形边界处理方法的比较

研究热油管道停输再启动及间歇输送,首要的问题是计算管道周围土壤的非稳态温度场.在土壤温度场模型中,将土壤的半无限大区域转化成有限矩形区域,利用有限差分法进行离散化求解.对于埋地管道圆形边界的处理,可用阶梯形折线或方形边界来近似代替管道圆形边界;通过比较利用方形边界和折线边界计算所得的热流密度值(随埋深、半径、保温层厚度的变化),说明用方形边界代替管道圆形边界是可行的,并且可以简化埋地管道的传热计算.     

不停输原油管道大修时压降的计算

针对原油长输管线在不停输时,由于挖开段的传热系数增大影响到站阃的压强,采用分段法在稳定的热力条件下计算不停输原油管道大修时压降,用C语言编制了计算程序;并举例加以说明,对开挖与不开挖时出站压力相同时的压降进行对比分析;确定不出现凝油事故时的最低出站压力.     

气液混输管线间歇流动压降研究

间歇流动是水平混输管线的主要流动形式,压降是两相流动中的关键参数之一,对间歇流动压降进行了详细的实验研究和理论研究.实验工作是利用水-空气和油-空气作为介质在长约30 m、内径分别为50 mm和25 mm的管线上完成的.实验发现液相黏度越大,两相流动压降越大.气相表观速度或液相表观速度的增加都会使压降增大,但增加液相表...     

油田埋地盗油管道地面温度场周期性变化模拟计算

建立了埋地盗油管道年周期性变化温度场的物理模型,通过简化该物理模型建立了埋地盗油管道数学模型,进行了数值模拟运算.分析比较了不同月份埋地盗油管道热影响区域地表温度场特征,其结论表明:夏天相同距离温度差异比较小,在冬天相同距离温度差异比较大.     

利用FLUENT软件模拟计算含蜡原油管道的停输降温过程

研究含蜡原油管道的停输降温过程,对确定安全停输时间、提出再启动方案以及制订停输检修计划具有重要的指导作用.介绍了利用FLUENT软件模拟求解含蜡原油管道停输降温问题的方法,将双边壁面设为耦合壁面,不需要再单独设定边界条件;将析蜡潜热转化为附加原油比热容,不需要跟踪固液相界面的移动.通过与实验结果进行对比,表明该方法能够准确地计算出任一时刻管道横截面上各点的温度,而且能表现出降温过程中自然对流的变化和固液相界面的移动,使得此类问题的求解更加简单.     

流动保障技术在海底热油管道上的应用

为保障海上终端装卸船海底热油管道安全经济运行,引入了国外始于深海油气田开发的流动保障的概念,建立了海底热油管道的水力、热力模型.为了提高计算的准确性,在建立热力模型时,采用变化的比热容进行计算,考虑了含蜡原油结晶潜热的影响;建立水力模型时,考虑了含蜡原油在管内流动的温降过程是蜡结晶的相变过程,采用了分段计算方法.同时,...     

对原油管道最低出站油温的控制分析

对原油管道最低出站油温的控制进行分析,通过全面考虑原油管道正常运行、停输和再启动情况下管道系统的散热和流动特性,对建立的数学模型利用数值解法的预测一校正法和有限元法联立求解,并在此基础上编制了模拟软件,可对实际生产提供科学依据。通过对实际管道进行分析,得出原油管道最低出站油温的控制由季节、管道的允许停输时间、要求恢复正常运行的时间以及出站最高可加热油温等因素而决定。