含蜡原油管道结蜡特性研究

论文摘要

本论文主要针对花格线进行结蜡及运行成本的研究。内容主要包括室内试验、程序编写及结果分析。通过室内的流变试验,测定所给油样即青海一厂原油的基本物性及流变特性,由此可以了解该油样的某些特性,并为结蜡模型的建立及程序编写提供基本数据。另外,利用室内管流蜡沉积试验装置研究青海一厂原油的结蜡特性,并根据室内研究结果,建立了青海一厂原油的结蜡模型。根据建立的青海一厂原油的结蜡模型编写程序,预测管线内的结蜡情况。文中列出了管线内的摩阻、管线油温的沿线分布、管壁径向温度梯度、管壁剪切应力、管壁处蜡分子浓度梯度等参数的计算方法。编写的程序考虑了牛顿流体和非牛顿流体这两种不同的流型,内置了花-格输油管道的基础数据,包括各站高程,站间距等。另外根据实际情况输入的数据有:输量,各季节的进出站油温,地温等。通过编写的程序模拟了不同工况下花格线的结蜡、运行成本及最佳清管周期,分别考察了运行温度、输量以及地温对管线结蜡的影响,并结合影响蜡沉积速率的四个因素（即原油粘度、管壁处蜡分子浓度梯度、管壁处温度梯度和管壁剪切应力）分析了原因。进一步分析了不同工况下管线结蜡对动力费用、燃料费用以及清管费用的影响,从而确定其对运行成本的影响,进而确定不同工况的最佳清管周期。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 研究背景和现状
• 1.2.1 管壁蜡沉积机理
• 1.2.2 管壁蜡沉积的影响因素
• 1.2.3 管壁蜡沉积计算
• 第二章 青海一厂原油蜡沉积模型的建立
• 2.1 青海一厂原油的基本物性
• 2.1.1 青海一厂原油的基本组成
• 2.1.2 青海一厂原油密度及其与温度的关系
• 2.1.3 青海一厂原油比热容的测定
• 2.1.4 不同温度青海一厂原油析出的蜡量
• 2.1.5 青海一厂原油的热处理
• 2.1.6 青海一厂原油的粘温曲线
• 2.2 青海一厂原油蜡沉积规律的研究
• 2.2.1 试验装置
• 2.2.2 青海一厂原油的蜡沉积模型
• 第三章 管道结蜡及清管周期程序的编写
• 3.1 程序中参数的计算方法
• 3.1.1 管线摩阻计算
• 3.1.2 幂律流体管流时管壁处剪切率及剪切应力的计算
• 3.1.3 热油管道的总传热系数K的计算
• 3.1.4 管道沿线油温分布
• 3.1.5 径向温度梯度
• 3.1.6 原油粘度
• 3.1.7 原油密度
• 3.1.8 管壁处蜡分子浓度梯度
• 3.2 清管周期模型的建立
• 3.3 程序编写的思路
• 3.3.1 管线结蜡厚度程序
• 3.3.2 清管周期程序
• 第四章 花格管线结蜡情况及清管周期的研究
• 4.1 花格线概况
• 4.2 不同季节运行参数的选取
• 4.3 管线蜡沉积速率的影响因素分析
• 4.4 不同运行温度下的结蜡及清管周期研究
• 4.4.1 不同运行温度对管线结蜡的影响
• 4.4.2 不同运行温度的运行成本及清管周期
• 4.5 不同输量下的结蜡和清管周期研究
• 4.5.1 不同输量对管线结蜡的影响
• 4.5.2 不同输量下的运行成本及清管周期
• 4.6 不同季节的结蜡和清管周期研究
• 4.6.1 不同季节结蜡情况
• 4.6.2 不同季节的运行成本及清管周期
• 结论
• 参考文献
• 致谢