检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：古道金西南石油大学

学位级别：硕士

中缅天然气管道始于缅甸南海岸皎漂,途径国内云贵广地区,全线地形多为丘陵、山地,因而沿线分布多处大落差管道。受到地形变化的影响,天然气大落差管道内部会析出积液,积液累积于管道低洼处,容易形成段塞流,减少管道横截面积,从而降低管... 详细信息

中缅天然气管道始于缅甸南海岸皎漂,途径国内云贵广地区,全线地形多为丘陵、山地,因而沿线分布多处大落差管道。受到地形变化的影响,天然气大落差管道内部会析出积液,积液累积于管道低洼处,容易形成段塞流,减少管道横截面积,从而降低管道的天然气输送效率。为消除积液的影响,需定期对天然气大落差管段进行清管操作。而天然气大落差管段在清管过程中,其沿线的压力、管道清管器速度变化与平坦地区相比存在区别,主要表现为压力和清管器速度会在上下坡段发生波动,且波动范围较大。尤其是在管段的下坡段,由于重力作用,清管器协同清管器前的积液运行速度逐渐加快,凭借较高的速度直接撞击至管底,当清管器的速度达到某特定值时,强烈的撞击作用会致使管道发生结构失稳、破裂失效。针对大落差天然气管道清管问题,以中缅天然气管道龙陵-弥渡段为研究对象,采用OLGA和PVTSIM软件进行工况模拟的方法,分析在清管过程中该管段各影响因素的变化规律,探究清管器安全速度,提出安全清管方案,对保障大落差管道的安全运行具有重要意义。本文的主要研究内容及重要结论如下:(1)基于文献调研的结果,确定了龙陵-弥渡大落差管段内主要的现场运行参数。通过PVTSIM软件分析大落差管段的流体性质,导入OLGA软件,建立全程管道模型,对管道沿线工艺参数进行数值模拟。将沿线工艺参数的数值模拟结果与现场数据进行对比分析,结果表明数值模拟能够准确地反映沿线运行参数的变化规律,验证了仿真模型的正确性。(2)根据OLGA软件建立的管道模型,载入清管瞬态数学模型,开展龙陵-弥渡段管道不含积液以及含有积液两种情况下的清管数值模拟,分析管道沿线压力、清管器速度、管内积液量的变化规律。结果表明:管段内不含积液时,当流量相同时,随着出口压力的增大清管器最大速度减小,当出口压力相同时,随着流量增加,清管器最大速度也在增加;管段内含有积液时的压力变化与无积液时相差不大,而清管器速度沿线波动幅度较大。(3)基于清管工艺数值模拟的结果,结合管道极限荷载下的清管器最大允许运行速度,制定龙陵-弥渡段管道不含积液以及含有积液两种情况下的安全清管方案。结果表明:清管器的最大允许运行速度为11.3 m/s,不含积液时各工况下的清管器最大速度均在11.3 m/s之下,因此其清管方案为当管道输送效率低于95%时进行清管;含有积液时,根据清管器达到最大允许运行速度时,各工况条件下其管段进出口压差作为安全清管时机,共计15组清管方案。

关键词：大落差管道清管模拟积液量清管器速度安全清管

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西江油田24-3平台至23-1平台管道清管工艺研究

西江油田24-3平台至23-1平台管道清管工艺研究

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作者：杨沛沛西南石油大学

学位级别：硕士

西江油田24-3平台至23-1平台海底管道输送介质为含水原油,原油中蜡含量为26.27%(m/m),管道将进行置换介质前的清管。管壁上若存在蜡沉积层,清管器在管道内运行过程中会受到蜡沉积的抗剪阻力,且清出的积蜡在管道前端会增加清管器的阻力,... 详细信息

西江油田24-3平台至23-1平台海底管道输送介质为含水原油,原油中蜡含量为26.27%(m/m),管道将进行置换介质前的清管。管壁上若存在蜡沉积层,清管器在管道内运行过程中会受到蜡沉积的抗剪阻力,且清出的积蜡在管道前端会增加清管器的阻力,一旦清出的积蜡过多形成蜡塞,将会影响清管器的安全运行。因此为保证原油管道清管操作安全,对管道进行沿程蜡沉积状况分析、清管器运行过程分析与清管风险预测,选择适宜的清管器、制定科学完善的清管方案及应急处置预案显得至关重要,以便在故障发生时及时采取应急处置措施,确保清管过程科学、安全、高效。针对这些问题,本论文展开了一系列研究,主要工作如下： (1)通过该管道的设计资料、运行数据资料、历史检测报告等资料整理出该管道的材料、路由、输送介质、传热系数、内壁粗糙度、环境温度、管道附件、检测记录等数据,为后续的管道沿程蜡沉积状况研究工作、清管器运行过程分析工作及清管预案制定工作提供可靠的基础数据支撑。 (2)在管道沿程蜡沉积状况研究中,本论文首先采用“活化能法”确定油品的析蜡点,判断该管道有蜡沉积趋势,随后计算管道沿程蜡沉积厚度。在蜡沉积厚度的计算中,综合考虑各种蜡沉积模型,选择“黄启玉模型”进行管道沿程蜡沉积速率的计算。经过理论计算得出,管道内从距离起点8km处开始有蜡沉积层,且随着与起点的距离越大,蜡沉积厚度先增加,在距离起点19km后蜡沉积层开始减薄。 (3)在清管器运行过程分析中,本论文首先根据该管道的情况从现场能提供的几种清管器中选择了适合于该管道的清管器。由于该管道的此次清管作业是通过水推动清管器的方式进行清管,且清管器前端流体为含积蜡的液固相混合物。因此本论文根据国内外学者研究成果及该管道沿程蜡沉积状况研究的结果,对原油清管模型进行修正,建立出适合于该管道情况的清管模型,对已选出的清管器在不同推动流体流量下进行清管模拟计算。得到在不同推动流体流量下,不同清管器的运行速度以及沿程压力的变化规律,为之后的清管预案的制定工作提供可靠数据。 (4)在清管风险分析过程中,鉴于该清管是在停输后进行清管,停输后油品温度不断下降,一旦温度降至凝固点(39℃时)以下,原油开始凝固,加大清管器卡堵的风险。本论文除了分析清管过程中的卡球风险、压力过高风险,还对原油凝结的风险进行了分析。通过对不同清管器进行清管风险分析,最终选择直板清管器c在推动流体流量不超过6000m3/d的情况下进行清管作业,并建议在停输后97.22小时内完成整个清管作业,然后制定收发球作业程序及清管应急处置程序,为该管道的清管作业提供理论分析,最大程度保证清管作业的安全有效。

关键词：油水混输蜡沉积清管模拟风险分析

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长距离输油气管线清管过程仿真及应用研究

长距离输油气管线清管过程仿真及应用研究

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作者：王力西安石油大学

学位级别：硕士

随着我国管道事业步入快速发展阶段,长输管线运距和运量不断地增加,清管作为保障管道高效、安全运行的重要手段,得到了广泛的应用。清管器是清管作业的核心工具,掌握其运动规律对降低清管作业风险、保障清管作业安全实施至关重要。但是... 详细信息

随着我国管道事业步入快速发展阶段,长输管线运距和运量不断地增加,清管作为保障管道高效、安全运行的重要手段,得到了广泛的应用。清管器是清管作业的核心工具,掌握其运动规律对降低清管作业风险、保障清管作业安全实施至关重要。但是,由于长输管线的密闭性、介质流动的复杂性以及沿线地形地貌的多样性,导致通过静态模型已不能准确描述清管过程中各参数的动态变化趋势。因此,有必要研究长输管线清管过程动态仿真技术,为清管作业方案的制定及实施提供可靠的技术指导,从而提高清管效果、降低管道能耗。针对以上问题,本文进行了长输管线清管过程动态仿真技术研究,并编制了清管过程仿真计算程序。首先,分析常用清管器在管道内的受力变形情况,采用等效体积法计算其与管道内壁面的有效接触长度,研究清管器的憋压发送过程,为其运动模型的建立奠定基础。随后,分析总结长输管线清管过程的影响因素,为清管器运动规律的研究提供参考。其次,较为全面的考虑了长输管线地形起伏、气体真实物性和清管器的受力情况,提出了清管过程动态仿真模型,其包括一个非线性偏微分方程组和二阶常微分方程。使用特征线法求解管道流动方程,使用Runge-Kutta方法求解动态仿真初值和清管器运动模型。假设清管器将管道完全隔离为上游和下游流体,使用线性插值和左、右特征线处理清管器的移动边界条件,以清管器首末端压差为关键参数连接清管器运动方程和管道流动方程,实现清管过程动态仿真模型的耦合求解。使用Java语言编写清管过程仿真计算程序,其计算结果与文献数据的最大相对误差为5.19%,最小相对误差为0.37%,验证了动态仿真模型的合理性和程序的准确性。最后,对JF输气管线和HW输油管线进行清管实例分析。分别模拟JF管线发送测径清管器、磁力钢刷清管器、重型清管器的清管过程,计算清管时间与18组现场数据的平均相对误差为5.34%,再次验证了清管过程仿真程序的精确性。确定JF管线和HW管线的最小清管流量分别为6.9×10～6m3/d、8940.24t/d,管道倾角对气体管道中清管器运动速度影响较大,对液体管道基本无影响。

关键词：长输管线地形起伏清管模拟运动规律程序编制

来源：评论

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我国南海深水油气田水下回接管道清管策略研究

引用

海洋工程装备与技术 2017年第4期4卷 199-204页

作者：喻西崇王春升李博程兵李焱王清中海油研究总院北京100028

在对国内外深水油气田开发项目中水下回接管道的清管操作策略全面调研分析的基础上,针对我国南海深水油气田开发工程的具体特点,通过对比分析,提出我国南海深水油气田水下回接管道清管操作策略。每种清管方案都有其优点、缺点和适用范... 详细信息

在对国内外深水油气田开发项目中水下回接管道的清管操作策略全面调研分析的基础上,针对我国南海深水油气田开发工程的具体特点,通过对比分析,提出我国南海深水油气田水下回接管道清管操作策略。每种清管方案都有其优点、缺点和适用范围。依托设施上发球和收球的技术方案适合于清管频率较高的气田回接管道和油田回接管道;水下发球方案适合于清管操作不频繁的场合。使用常用的OLGA商业软件对我国已经投产的某深水气田的清管操作进行模拟分析,分析清管操作中多相流体的瞬态流动规律,用于指导深水油气田水下回接到现有设施的回接管道工艺设计和清管操作策略。

关键词：深水回接管道水下清管清管模拟清管频率 OLGA软件

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