顺序输送成品油管道混油的分析

综述了顺序输送成品油管道混油的形成、混油量的计算、混油的处理方法,对顺序输送成品油管道中如何减少混油量,如何处理混油,确保油品质量,提高管输经济效益提供一种思路和方法。     

成品油管道拖尾油形成机理研究

拖尾油是混油的尾段。在成品油顺序输送过程中不可避免地会产生拖尾油,而拖尾油会污染后行油品。在盲管段主要是由于死油区的前行油品混入主管而形成拖尾油。传统的混油量计算式没有考虑拖尾油的影响,采用雷诺时均法对紊流进行模拟计算,利用CFD对不同的流速及盲管长度的情况进行模拟得到混油相关实验数据,模拟结果表明,盲管中油品替换速度与流速呈指数关系,为使混油量较小,流速最好控制在1.6 m/s内。盲管长度与油品替换时间呈指数关系,为减少混油量,盲管长度应小于5倍主管管径。利用MATLAB对盲管段油品替换时间、盲管长度和流速进行多元非线性拟合,得到盲管段所产生的拖尾油长度,结合混油长度计算的Austin-Palfery式得到混油长度的计算修正公式。对比现场实际数据表明,修正公式计算得到的混油量更加接近实际值。     

弯管内成品油顺序输送混油数值计算

为了研究弯管对成品油顺序输送混油量的影响,采用volume of fluid（VOF）多相流模型,通过改变水平弯管的弯曲角度、曲率半径与竖直双弯管油品的输送顺序、方向及速度等因素,对水平弯管和竖直双弯管两种状态下成品油顺序输送进行三维数值模拟。结果表明：成品油在不同弯曲角度水平弯管中顺序输送时,随弯管弯曲角度增大,弯管处流场变化对混油段干扰加剧,混油量加大;在不同曲率半径水平弯管中输送时,随着弯管曲率半径增大,混油“双前锋”效应减弱,顺序输送过程中的混油段也相应缩短;成品油在竖直双弯管中顺序输送时,对于油品上行,汽油前行比柴油前行产生的混油量少,对于油品下行,相同输送顺序下结果则正好相反;当油品上行、汽油前行时,增大油品输送速度,紊流径向脉动加剧,油品间轴向扩散减小,混油段明显变短。     

长输成品油管道混油的变化趋势研究

长输成品油管道影响混油分布和混油量变化的因素很多,变化过程也很复杂。通过对成品油管道内混油在实际运行中参数变化的数据以及混油形成理论的分析,研究了正常输油条件下各种因素在混油形成过程中所起的作用,总结了混油在长输管道内分布、变化的一般规律。     

冷热原油顺序输送弯管内混油特性数值模拟

针对冷热原油顺序输送工艺,在已有混油理论基础上,建立冷热原油顺序输送混油计算的数学模型,采用有限容积法进行数值求解,并对竖直弯管内的混油特性进行分析研究.结果表明:重力作用方向与管道轴向的角度变化及流速分布变化是影响竖直弯管内混油特性的主要因素;在水平管段,重力方向与管道轴向垂直,导致混油浓度在径向分布不对称,而在竖直管段,重力方向与管道径向垂直,密度大的油品在上方时,混油量相对较大;在弯头及其后面直管内流速分布发生较大变化,高速区发生偏移,致使混油增强,混油前峰形状发生变化并且后行油品在径向的高含量区发生偏移.     

成品油管道混油检测嵌入式仪器设计

分析了成品油管道中混油段的检测技术以及现有SCADA系统中对混油量计算所使用公式的不足之处,根据现场实际采用的经验控制方式以及混油段历史数据统计规律,对混油段切换控制设计了一套安全可行的嵌入式测控系统.该系统以并发任务的方式对光学界面仪数据进行采集,同时输出历史数据平均值以及切换控制信号.系统使用μC/OS操作系统,在软件设计中通过信号量机制及临界区的使用控制程序流程和时序.     

顺序输送成品油质量指标值衰减规律研究进展

相邻批次间混油拖尾现象的跟踪和油品质量指标的预测是混油切割及制定成品油管网调度计划的基础。然而油品质量指标的变化规律因拖尾段存在反常扩散、流动与传热耦合及复杂边界条件影响等问题而尚未得到有效揭示。针对"工业4. 0"背景下成品油管网大规模、高精度、智能化运行的需要,综述了管道中混油拖尾、质量指标值衰减过程的相关研究进展,总结了利用实验和数模揭示油品按不同比例混合后质量指标值变化规律的相关研究的现状和局限性。评述了组分油体积分数与管流过程拖尾现象的关系模型、油品成分与质量指标的关系模型,并梳理了相关的实验研究。指出今后将重点开展3个层次的研究:通过静态混合实验测定不同油品按不同比例在不同状态下混合后的不同质量指标值的变化规律,建立单组分分析模型及预测质量指标值的混合规则;探究考虑反常扩散过程的混油拖尾现象的机理,构建混油段形成拖尾效应的反常扩散模型;探究混油段质量指标值在管流过程中的变化规律,构建基于拟组分体积分数的混油段质量指标值的衰减规律模型。最终得到全面反映顺序输送管道内混油拖尾、质量指标值衰减现象的变化规律,为管输成品油的混油量控制、油品质量控制、切割方案制定提供了理论支持。     

成品油管道输送高差混油模型研究

在倾斜管道顺序输送中，输送油品的物性差异在重力作用下影响混油的形成。分析了油品物性对混油过程的影响，利用与混油区的物质分布相关的轴向有效分散系数，建立了管道顺序输送高差混油模型。同时考虑了粘度和密度的变化，采用Crank-Ncholson型隐式格式构造差分方程，并进行了数值求解。利用计算实例对雷诺数、倾角和输送长度等混油影响因素进行了分析。结果表明，倾角对混油的影响随着输送距离的增加和雷诺数的提高逐渐减小，特别是在大于临界雷诺数的高度湍流和长距离输送时，倾角对混油的影响相当小。     

基于数值模拟的致密油油藏注气开发技术研究

致密油将是缓解我国能源紧缺局面的重要非常规资源,美国利用注气开发致密油已取得显著进展,因此我国开展致密油注气开发研究是十分必要的。利用数值模拟技术,评价不同注气方式对致密油油藏开发效果的影响,从提高采出程度、压力保持水平以及气窜等角度分析了不同混相程度、不同井型及不同注入方式对致密油油藏生产的影响。研究结果表明,近混相和混相注气都能高效开发致密油,以0.5%PV注气量生产20年后,混相和近混相注气下的采出程度能在衰竭式开发基础上提高9.56%以上;在近混相下,水平井注气比直井注气更能提高波及系数和采出程度,循环注气能有效减缓气窜的发生。因此,采取水平井近混相循环注气将是高效开发致密油藏的重要技术。     

中国成品油管道顺序输送混油研究现状与展望

混油是成品油管道顺序输送无法回避的问题。针对管道顺序输送过程中混油成因、混油发展控制方法、混油检测方法、混油计算模型以及油品质量管理等方向开展综述,归纳陈述各方向的发展现状与既有成果,并在此基础上分析未来发展趋势。分析认为：需建立特殊场景混油的数学表征,进一步研发与SCADA系统实时交互的混油仿真软件,发展机制-数据融合混油模型、“软硬”协同混油检测设备,研发有效减少沿程混油的新型隔离材料,开展“管道-储罐”一体化智能化管理油品质量,关注甲醇、液氨与成品油的顺序输送工艺及其中的液体混合与处理问题。     

成品油管道输送高差混油模型研究

在倾斜管道顺序输送中 ,输送油品的物性差异在重力作用下影响混油的形成。分析了油品物性对混油过程的影响 ,利用与混油区的物质分布相关的轴向有效分散系数 ,建立了管道顺序输送高差混油模型。同时考虑了粘度和密度的变化 ,采用Crank Nicholson型隐式格式构造差分方程 ,并进行了数值求解。利用计算实例对雷诺数、倾角和输送长度等混油影响因素进行了分析。结果表明 ,倾角对混油的影响随着输送距离的增加和雷诺数的提高逐渐减小 ,特别是在大于临界雷诺数的高度湍流和长距离输送时 ,倾角对混油的影响相当小     

基于PHOENICS顺序输送管道内两种油品传质数值研究

针对现有一些顺序输送混油计算公式中存在的问题，在k-ε紊流模型和使用壁面函数法处理近壁区问题的理论基础上，提出了顺序输送混油新的模型，并利用PHOENICS软件成功地对该模型进行了数值求解。首次以图像的形式直观地显示出管内的混油浓度分布，并通过浓度曲线的比较，对油品流速与输送次序对混油的影响进行了分析。研究结果表明，PHOENICS模拟能够为顺序输送混油机理的研究提供一个较为准确而便利的手段。同时也对影响混油的其他一些因素（高差、阀件、温度等）的研究提供了参考与帮助。     

停输对顺序输送管道混油影响的PHOENICS模拟

在紊流模型基础上, 建立了顺序输送混油新的模型,并利用PHOENICS软件对停输前后混油段浓度分布进行了数值模拟,给出了混油浓度变化图象和曲线。研究结果表明:在竖直管道顺序输送过程中密度差对层流边界层的影响会表现的比较明显且大于粘度差的影响。同时也验证了停输时,密度大的油品在管道下方所形成混油段长度无明显增大现象且小于油品以相反的方向输送时所形成的混油段长度。研究结果对于减少停输工况下的混油与停输再启动混油界面的跟踪与切割具有理论指导意义。     

成品油管道混油切割操作及应急处置分析

该文基于华南成品油管道运行现有实际情况,结合以往事故、经验,对成品油管道混油切割操作中事故预防方法进行分析总结并对事故发生后的应急处理方法加以概括,得出了控制混油切割操作风险的有效途径.     

油品的顺序输送

油品顺序输送是长距离管道输送的主要方式之一。介绍了顺序输送的适用范围,简述了顺序输送中的混油问题及规律、混油界面的检测和混油处理,对工程实践中应注意的问题提出切实的解决办法。     

某300MW发电机组给水泵液力耦合器工作油冷却器进油温度高原因与对策

某300MW发电机组电动给水泵R16K-550E型液力耦合器运行中存在工作油冷却器进油温度高的缺陷,经分析其原因是由于液力耦合器油系统油量循环控制阀至工作油系统的供油量不足,工作油系统循环油量少引起的;通过对耦合器油系统的调整,增加工作油系统的循环油量,消除了耦合器工作油冷却器进油温度高的缺陷。     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏注气驱油提高采收率机理研究

为了研究塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏注气替油提高采收率机理,开展了原油物性实验、相态分析和注气驱油数值模拟研究。结果表明:塔河油田注氮气驱油为非混相过程,注二氧化碳驱油为混相过程;注氮气驱油的作用机理为降低原油黏度、体积膨胀补充地层能量、驱替微小孔径中的原油及重力分异形成人工气顶置换顶部剩余油;注二氧化碳驱油的作用机理为降低原油黏度、体积膨胀补充地层能量及降低油气界面张力;非混相注气驱油比混相开发效果好。     

优化工艺操作,提高粗酚收率

介绍河南神马工程塑料公司在生产粗酚过程中,采用分段洗涤三混油、提高洗涤温度及延长洗涤后的静置时间,通过对上述工艺的调整,粗酚收率有了较大的提高。     

西峰油田油气混输技术应用情况及分析

油气混输工艺是实现伴生气资源有效回收的关键技术,西峰油田高气油比下的油气混输工艺是油气密闭集输的难点,也是实现系统优化和工艺简化的关键点。本文通过介绍和分析西峰油田油气混输泵的应用情况,指出高气油比下油气混输工艺的关键是控制进液率,对油气混输流程提出了相应的改进意见,并对油气混输泵的选型确定时机提出了具体的要求。     

融合机制与高斯混合回归算法的成品油管道顺序输送混油长度预测模型

成品油管道顺序输送过程中会出现混油现象,精确预测混油长度对油品批次切割具有重要意义,混油长度机制模型存在精度不高,数值计算量庞杂等问题。当前基于机器学习算法构建的全局预测模型未考虑实际工况多模态特性,预测精度受限;直接引入高斯混合回归算法辨识数据模态难以准确表征变量间复杂非线性关系。采用现有机制计算公式与高斯混合回归算法构建融合机制认知的局部建模算法,基于真实成品油管道顺序输送混油长度数据集进行不同模型预测结果对比试验。结果表明,融合机制认知与局部建模算法能有效表征变量间函数关系,新模型预测精度有明显优势。