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热含蜡原油管道临界石蜡沉积厚度研究

作　者: 李保国
导　师: 张国忠
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气储运工程
关键词: 热含蜡原油管道临界石蜡沉积厚度原油流变性
分类号: TE832
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

热含蜡原油管道输送的是易凝高粘原油,管壁内容易产生石蜡沉积,石蜡沉积厚度对管道的正常运行和停输启动过程产生重要影响。为此,本文对热含蜡原油管道进行临界石蜡沉积厚度研究,以期为管道的安全运行提供一定的指导作用。魏荆线原油流变性研究包括动态剪切降温过程中的流变性及再启动时胶凝原油的启动屈服特性两个方面。首先,测定了襄樊原油流变性,分析了不同的预加热温度对襄樊原油流变性的影响。其次,在其他条件相同时,分析了预热温度、预剪切速率、启动剪切速率对襄樊原油启动特性的影响。建立了埋地热油管道管外土壤温度场数学模型和沿线管内油流的流场、温度场的数学模型,并分别采用有限差分法和有限元法进行联立求解。研究分析了冬、夏两个季节,不同的石蜡沉积厚度对原油停输降温过程和停输启动过程的影响,计算出了相应的允许停输时间,给出了热油管道的临界石蜡沉积厚度。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章前言  8-10
  1.1 研究目的及意义  8
  1.2 本文的主要研究内容  8-10
第二章国内外研究现状及不足  10-23
  2.1 热油管道正常运行的传热特性  10-12
    2.1.1 管内原油的对流传热  10
    2.1.2 管壁的导热  10
    2.1.3 管道与外部环境间的传热  10-12
  2.2 热油管道的停输温降  12-13
    2.2.1 埋地热油管道停输降温过程的研究  13
  2.3 胶凝原油非牛顿流变性  13-23
    2.3.1 胶凝原油的触变特性  13-15
    2.3.2 胶凝原油的屈服特性  15-23
第三章魏荆线外输原油流变性研究  23-36
  3.1 油样及预处理  23-24
    3.1.1 实验仪器  23
    3.1.2 实验条件  23
    3.1.3 实验方案  23-24
  3.2 动态流变性结果分析  24-28
    3.2.1 加热温度T=50℃时的粘温曲线  24-26
    3.2.2 加热温度T=70℃时的粘温曲线  26-28
  3.3 魏荆线原油的启动特性  28-36
    3.3.1 加热温度50℃，28℃启动时的屈服裂降过程  28-33
    3.3.2 加热温度70℃，28℃启动时的屈服裂降过程  33-35
    3.3.3 不同启动剪速下的启动屈服应力和平衡剪应力  35-36
第四章热含蜡原油管道临界石蜡沉积厚度研究  36-56
  4.1 魏荆线管内结蜡状况调研  36
  4.2 计算理论依据  36-39
    4.2.1 管外土壤温度场数学模型  36-38
    4.2.2 管道沿线油流的流场、温度场的数学模型  38-39
    4.2.3 数学模型的求解  39
  4.3 计算条件  39-40
  4.4 计算结果分析  40-56
    4.4.1 不同沉积层厚度,冬季,40℃、36℃断面原油停输降温过程  40-45
    4.4.2 不同沉积层厚度,夏季,40℃、36℃断面原油停输降温过程  45-49
    4.4.3 不同沉积层厚度,胡集～16#站间管道的启动特性  49-56
第五章结论  56-57
参考文献  57-60
附表  60-64
致谢  64

热含蜡原油管道临界石蜡沉积厚度研究

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