本文選題：站間管道　切入點(diǎn)：油水兩相體系　出處：《東北石油大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：本論文受到國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:51404068)的資助。大慶薩南油田所產(chǎn)原油具有含蠟高、凝點(diǎn)高、析蠟點(diǎn)高的特點(diǎn),為使原油在管道中具有較好的流動性,同時提高管輸介質(zhì)的溫度,集輸系統(tǒng)多采用摻水加熱流程。然而,管輸介質(zhì)在輸送過程中溫度會逐漸降低,其中的蠟分子會逐漸的形成結(jié)晶并析出,最后粘附在管道的內(nèi)壁上。蠟分子的沉積將使管路的有效流通截面減少,導(dǎo)致輸送壓力升高、輸送能力降低、能耗上升、生產(chǎn)運(yùn)行成本增加等一系列問題,嚴(yán)重時還可能造成凝管事故。為此,有必要開展油水兩相體系蠟沉積規(guī)律研究,并制定合理經(jīng)濟(jì)的清管周期,以保證輸油管道的安全高效運(yùn)行。本文首先通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對薩南油田外輸油樣進(jìn)行了析蠟特性研究,得出其凝點(diǎn)、原油組成、析蠟溫度特征值以及微觀結(jié)構(gòu)特征。并且針對具有代表性的油樣進(jìn)行流變特性分析,以明確其粘溫特性、粘彈特性及低溫流變性。然后在進(jìn)行了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上,針對大慶薩南油田站間管道進(jìn)行了管輸流量界限研究,在滿足安全生產(chǎn)的前提下,給定現(xiàn)有工況下的管輸流量界限。其次,對比現(xiàn)有的蠟沉積模型,從中選取最合適的計(jì)算模型,并通過改變部分相關(guān)參數(shù)的方法,將含水率這一因素納入到蠟沉積速率的計(jì)算過程中,重新構(gòu)建蠟沉積動力學(xué)模型,對油水兩相體系在管輸過程中的蠟沉積規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和預(yù)測,明確不同含水率、不同輸油溫度及不同外輸液量對結(jié)蠟速率變化的影響。最后,以管道運(yùn)行成本為目標(biāo)函數(shù),建立管道經(jīng)濟(jì)清管周期模型,得到薩南油田站間管道在不同外輸條件下的清管周期�？偨Y(jié)國內(nèi)外常用的清管技術(shù),根據(jù)薩南油田實(shí)際生產(chǎn)情況選擇最合理的清管器進(jìn)行清管作業(yè)。
[Abstract]:This paper is supported by the Youth Science Foundation of the National Natural Science Foundation (project No.: 51404068). The crude oil produced in Daqing Sanan Oilfield has the characteristics of high wax content, high condensation point and high wax precipitation point, in order to make the crude oil have better fluidity in the pipeline. At the same time, the temperature of the pipe transport medium is raised, and the gathering and transportation system adopts the water mixing heating process. However, the temperature of the pipe transport medium will gradually decrease during the transportation process, and the wax molecules will gradually form crystallization and precipitate. Finally, adhesion to the inner wall of the pipeline. The deposition of wax molecules will reduce the effective flow section of the pipeline, leading to a series of problems, such as higher transport pressure, lower transport capacity, higher energy consumption, higher production and operation costs, and so on. For this reason, it is necessary to study the wax deposition law of oil-water two-phase system and to establish a reasonable and economical pigging cycle. In order to ensure the safe and efficient operation of the pipeline, this paper firstly studied the waxing characteristics of the oil samples transported outside the Sanan Oilfield through laboratory experiments, and obtained the condensing point and the composition of crude oil. The characteristic values of waxing temperature and microstructure were analyzed in order to determine the viscosity and temperature properties, viscoelastic properties and rheological properties of the typical oil samples. Then, based on the statistical analysis of the basic data, the rheological properties of the oil samples were analyzed. In this paper, the pipe flow limit is studied for the pipeline between stations in Sanan Oilfield, Daqing. Under the premise of satisfying the safety of production, the pipe flow limit is given under the existing working conditions. Secondly, the existing wax deposition models are compared. The most suitable calculation model is selected, and by changing some related parameters, the moisture content is incorporated into the calculation process of wax deposition rate, and the kinetic model of wax deposition is re-constructed. The wax deposition law of oil-water two-phase system in pipeline transportation is systematically studied and predicted. The effects of different water content, different oil temperature and different external infusion amount on wax deposition rate are determined. Taking pipeline operation cost as objective function, the economic pipeline cleaning cycle model is established, and the cleaning period of pipeline between stations in Sanan Oilfield under different conditions is obtained. The common pipe-cleaning techniques at home and abroad are summarized. According to the actual production situation in Sanan Oilfield, the most reasonable pipe-cleaner is selected for pigging operation.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE832.36

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本文編號：1657934