含蜡原油管道恒压再启动失效概率研究 被引量：7

1

作者 于鹏飞 张劲军 +2 位作者 宇波 禹国军 黄金萍 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期705-709,共5页

管道停输后再启动失败(即凝管)是含蜡原油管道安全运行的主要威胁.传统的管道再启动安全性评价采用确定性方法,未考虑相关参数随机波动的影响。本文基于可靠性思想,综合考虑运行参数、油品物性参数以及环境参数的不确定性,从管道再启动... 管道停输后再启动失败(即凝管)是含蜡原油管道安全运行的主要威胁.传统的管道再启动安全性评价采用确定性方法,未考虑相关参数随机波动的影响。本文基于可靠性思想,综合考虑运行参数、油品物性参数以及环境参数的不确定性,从管道再启动失效机理出发,建立了基于流量恢复的极限状态函数,并引入干涉原理对其进行求解;研究了输量、管径、土壤温度等随机参数均值变化对管道再启动失效概率的影响,实现了以概率形式定量描述管道再启动的安全性,提出了基于可靠性的输油温度和安全停输时间确定方法. 展开更多

关键词 含蜡原油 管道 可靠性 再启动 失效概率

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成品油管网双罐区中转油库油罐收发油计划编制 被引量：4

2

作者 陈海宏 左丽丽 +4 位作者 王大鹏 宋保强 王莉 吴长春 李清平 《油气储运》 CAS 北大核心 2019年第8期892-898,共7页

双罐区的成品油管网中转油库在油罐收发油作业时,既要满足管网运行要求,又要满足罐区与油罐作业工艺流程的复杂要求,导致油罐收发油作业计划难度较大。针对给定的成品油管网批次计划,提出了一种编制双罐区中转油库油罐收、发油计划的时... 双罐区的成品油管网中转油库在油罐收发油作业时,既要满足管网运行要求,又要满足罐区与油罐作业工艺流程的复杂要求,导致油罐收发油作业计划难度较大。针对给定的成品油管网批次计划,提出了一种编制双罐区中转油库油罐收、发油计划的时序递推法:通过引入罐容上限、罐容下限、油罐作业连续性、罐区作业连续性、油品沉降时间等经验规则,对罐区与油罐划分优先级,在每个时段均可选择出最合适的油罐来进行收、发油作业,确定整个计划期内任意时刻中转油库各油罐的状态(收油、发油或静置)和收油/发油流量。将该方法应用于某成品油管网的一个双罐区中转油库,验证了方法的可行性与实用性。基于该方法开发的计算机软件可以作为成品油管网双罐区中转油库油罐收、发油计划编制的有效工具。 展开更多

关键词 成品油管网 中转油库 油罐 收/发油计划 调度

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天然气管网大数据分析方法及发展建议 被引量：20

3

作者 苏怀 张劲军 《油气储运》 CAS 北大核心 2020年第10期1081-1095,共15页

天然气管网数据具有海量、多源异构、类型多样、价值密度差异大等特点,数据分析与应用难度大。借鉴电网、供应链、互联网等领域大数据研究成果,提出了基于数据处理、数据挖掘、多元数据综合分析的天然气管网大数据分析方法框架。从数据... 天然气管网数据具有海量、多源异构、类型多样、价值密度差异大等特点,数据分析与应用难度大。借鉴电网、供应链、互联网等领域大数据研究成果,提出了基于数据处理、数据挖掘、多元数据综合分析的天然气管网大数据分析方法框架。从数据清洗、特征筛选、特征重构3个方面阐述了管网数据处理的方法与功能;结合具体业务和场景,明确了预测预警、模式识别、规则学习与推理是构成管网数据挖掘方法的基础;讨论了运用多元化管网数据的综合方法,指出发展多模态学习和联邦学习是打破管网数据壁垒、形成数据智慧的关键路径。天然气管网大数据分析应该不断完善管网的大数据"生态"、深入研究融合领域知识的机器学习方法,发展跨领域、可解释、可控制的管网大数据分析方法体系,为智慧管网技术提供理论基础。 展开更多

关键词 天然气管网 大数据 分析 应用 方法论

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界面特性与粘附对探究凝油粘壁机理的启示 被引量：6

4

作者 吕杨 柴德民 +4 位作者 李晓宇 张富强 刘罗茜 张瀚文 黄启玉 《油气储运》 CAS 北大核心 2021年第12期1338-1348,共11页

凝油粘壁现象常会对地面集输管道的安全流动保障造成影响。目前凝油粘壁的研究方法与粘附作用机理尚不明确,为此系统调研了国内外原油界面特性与粘附作用的研究进展,对现阶段较为成熟的粘附作用理论与模型进行了梳理与对比,讨论了原油... 凝油粘壁现象常会对地面集输管道的安全流动保障造成影响。目前凝油粘壁的研究方法与粘附作用机理尚不明确,为此系统调研了国内外原油界面特性与粘附作用的研究进展,对现阶段较为成熟的粘附作用理论与模型进行了梳理与对比,讨论了原油界面特性与粘附作用的影响因素,并总结了当下较为适用的界面特性实验设备与测试分析方法,特别就目前较为新颖的分子动力学模拟在原油界面特性与粘附的研究展开了探讨。最后给出开展原油管壁粘附作用机理研究的几点思考与启示,这将对进一步揭示低温集输凝油粘壁机理具有指导意义。 展开更多

关键词 低温集输 凝油粘壁 界面特性 粘附作用 分子动力学模拟 流动保障

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POD方法在扁管管翅式换热器研究中的应用 被引量：5

5

作者 王烨 王艺 +1 位作者 胡文婷 王良璧 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期587-596,共10页

针对复杂流动与传热现象的扁管管翅式换热器板芯结构构建特征正交分解（POD）低阶模型,数值分析不同参数组合的传热特性并与有限容积法（FVM）计算结果进行比对.结果表明：POD计算结果与FVM计算结果间的相对偏差平均值在5.25%以内,但计... 针对复杂流动与传热现象的扁管管翅式换热器板芯结构构建特征正交分解（POD）低阶模型,数值分析不同参数组合的传热特性并与有限容积法（FVM）计算结果进行比对.结果表明：POD计算结果与FVM计算结果间的相对偏差平均值在5.25%以内,但计算速度比FVM提高了164.78~2 021倍.所得结论对于扁管管翅式换热器结构参数设计和运行优化有理论参考价值. 展开更多

关键词 特征正交分解 低阶模型 扁管 管翅式换热器 数值模拟

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不加热集输原油粘壁行为研究进展 被引量：5

6

作者 崔悦 王聪 +4 位作者 时浩 李庆 王坤 孔维敏 黄启玉 《油气储运》 CAS 北大核心 2020年第10期1096-1102,共7页

集油管路不加热集输工艺是油田开发后期节能降耗的有效手段,如果运行参数设置不当,会导致管内流体流动性恶化并产生粘壁问题,威胁石油生产安全。重点阐述了原油主要组分、复杂流动条件对油固黏附行为的影响机理,分析了原油中蜡晶、沥青... 集油管路不加热集输工艺是油田开发后期节能降耗的有效手段,如果运行参数设置不当,会导致管内流体流动性恶化并产生粘壁问题,威胁石油生产安全。重点阐述了原油主要组分、复杂流动条件对油固黏附行为的影响机理,分析了原油中蜡晶、沥青质、酸性化合物与粘壁行为之间的关系,梳理了不加热集输边界条件所包含的粘壁温度、粘壁速率两个评价指标的研究方法。在宏观研究的基础上,总结了油-固界面相互作用微观研究手段,从力学行为角度对粘壁机理进行阐述。最后,提出了今后对原油粘壁行为的研究建议。 展开更多

关键词 高含水原油 不加热集输 边界条件 油-固界面 黏附行为

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直流式气液旋流分离器高效数值求解算法 被引量：3

7

作者 孙东亮 邓雅军 +1 位作者 宇波 梁永图 《油气储运》 CAS 北大核心 2017年第6期728-733,共6页

为了克服直流式气液旋流分离器数值计算过程中收敛速度较慢、健壮性较差的问题,急需引入高效稳定的数值求解算法。首先建立了直流式气液旋流分离器的物理数学模型,然后分别采用SIMPLE、SIMPLEC和IDEAL 3种压力速度耦合算法对旋流器进行... 为了克服直流式气液旋流分离器数值计算过程中收敛速度较慢、健壮性较差的问题,急需引入高效稳定的数值求解算法。首先建立了直流式气液旋流分离器的物理数学模型,然后分别采用SIMPLE、SIMPLEC和IDEAL 3种压力速度耦合算法对旋流器进行数值求解,比较了3种算法的计算效率和健壮性。数值计算结果表明:在不同网格数量、入口速度和湍流模型下,IDEAL算法的收敛性和健壮性均优于传统的SIMPLE和SIMPLEC算法,因此建议在旋流器数值计算中采用高效稳定的IDEAL算法。研究结果为后续旋流器内气液两相复杂流动特性的研究及分离性能的预测奠定了基础。 展开更多

关键词 直流式气液旋流分离器 数值求解算法 高效 IDEAL算法

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管道不加热集输粘壁行为与粘附理论 被引量：2

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作者 李小龙 韩文超 +5 位作者 陈高磊 杨明 胡春平 时浩 黄启玉 吕杨 《油气储运》 CAS 北大核心 2022年第12期1455-1463,共9页

为了进一步探究高含水含蜡原油不加热集输粘壁行为的影响因素与形成机理,通过不加热集输环道实验与粘附理论探究了含水率、管流剪切力、含蜡量对粘壁现象的影响。基于含蜡原油界面特性的实验分析,讨论了油滴的粘附能与内聚能在粘壁行为... 为了进一步探究高含水含蜡原油不加热集输粘壁行为的影响因素与形成机理,通过不加热集输环道实验与粘附理论探究了含水率、管流剪切力、含蜡量对粘壁现象的影响。基于含蜡原油界面特性的实验分析,讨论了油滴的粘附能与内聚能在粘壁行为中的作用。结果表明:宏观上增大含水率、增大管流剪切力、降低含蜡量会弱化粘壁行为;界面特性方面,粘附能对温度的响应并不敏感,粘附能的大小主要取决于管壁材质的表面自由能,而造成粘壁层生长的主要因素是低温下分散油滴与初始粘壁层之间的内聚作用;微观上油滴的范德华相互作用是粘壁行为发生的主要作用机理,Hamaker常量、油水乳状液粒径、介质温度、油滴间分离间距是主要影响因素。最终利用含蜡原油粘壁温度理论模型计算了D油井的粘壁温度并开展了现场试验,充分验证了该管道不加热集输的可行性,可为今后在高含水油田试行与推广不加热集输提供技术参考与理论基础。 展开更多

关键词 不加热集输 粘壁现象 粘附理论 范德华相互作用

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成品油管道分输计划优化的启发式方法 被引量：3

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作者 陈海宏 左丽丽 吴长春 《油气储运》 CAS 北大核心 2020年第11期1244-1249,共6页

高效的批次计划优化方法对提高成品油管道管理水平具有重要意义。针对单点注入、多点分输的成品油管道,基于分输作业衔接性经验优化准则,提出了一种管道分输计划优化的启发式方法——分输作业衔接法。该方法将管道沿线分输站分组,每组... 高效的批次计划优化方法对提高成品油管道管理水平具有重要意义。针对单点注入、多点分输的成品油管道,基于分输作业衔接性经验优化准则,提出了一种管道分输计划优化的启发式方法——分输作业衔接法。该方法将管道沿线分输站分组,每组包括连续分布的几个分输站,从上游至下游依次编制每组站场的分输计划。在编制分输计划时,遵循同组各站的分输作业时间段尽可能无缝衔接的经验优化准则。每次确定某站场分输某批次的计划时,分输开始时刻优先设定为相邻站场某次分输作业的结束时刻,分输流量优先设定为分输流量最小允许值。以某成品油管道1个月的输油任务为例,验证了分输作业衔接法的有效性,为成品油管道分输计划编制提供了可行方法。(图6,表3,参20) 展开更多

关键词 成品油管道 顺序输送 批次计划 最优化 启发式方法

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成品油管道批次计划优化方法研究进展 被引量：3

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作者 陈海宏 左丽丽 吴长春 《油气储运》 CAS 北大核心 2020年第10期1103-1108,共6页

成品油管道一般采用多种油品顺序输送方式,其运行管理工作的一项重要内容是制定批次计划,在短时间内制定较优批次计划对提高成品油管道批次计划编制水平及效率具有重要意义。对国内外成品油管道批次计划优化问题的研究现状进行了梳理:... 成品油管道一般采用多种油品顺序输送方式,其运行管理工作的一项重要内容是制定批次计划,在短时间内制定较优批次计划对提高成品油管道批次计划编制水平及效率具有重要意义。对国内外成品油管道批次计划优化问题的研究现状进行了梳理:从数学规划法、智能算法、启发式算法及分解手段的角度出发,系统总结了解决成品油管道批次计划优化问题的5种策略;对建立成品油管道批次计划优化模型需采用的时间与体积表达方式、需满足的约束条件、需考虑的优化目标进行了阐述;对模拟批次计划采用的时序递推法、空间递推法进行了对比分析。结合工程实际需求,提出了成品油管网批次计划优化研究目前存在的问题及未来发展趋势。 展开更多

关键词 成品油管道 顺序输送 批次计划 最优化 仿真 数学模型

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重质原油组分对水合物生成影响的研究进展 被引量：1

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作者 张东旭 伍奕 +2 位作者 杨明 吕杨 黄启玉 《油气储运》 CAS 北大核心 2022年第3期264-271,共8页

水合物生成会对海底多相混输管道的安全运行造成巨大挑战,而蜡、沥青质等原油组分会显著影响水合物的生成过程,加剧管道内流体流动的复杂性。在此系统分析了针对油水体系的水合物生成动力学模型,综述了油水体系中蜡对水合物成核及生长... 水合物生成会对海底多相混输管道的安全运行造成巨大挑战,而蜡、沥青质等原油组分会显著影响水合物的生成过程,加剧管道内流体流动的复杂性。在此系统分析了针对油水体系的水合物生成动力学模型,综述了油水体系中蜡对水合物成核及生长过程影响的研究成果,总结了沥青质对水合物生成作用规律的研究进展。分析发现:现有油水体系中水合物生成动力学模型缺乏对油品组成的考虑,蜡和沥青质对水合物生成规律的影响尚未取得统一认识。最后建议结合蜡相碳数分布、沥青质的组成和官能团类型进行水合物生成结果分析,采用分子-微观-宏观多尺度方法探究原油组分对水合物生成的影响。 展开更多

关键词 水合物 蜡 沥青质 油水体系 多相混输管道 流动保障

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DSC-NMR多尺度实验方法在水合物研究中的应用 被引量：1

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作者 张东旭 黄启玉 +5 位作者 池坤 时浩 朱昌成 程显闻 李荣彬 朱祥瑞 《油气储运》 CAS 北大核心 2019年第9期961-974,共14页

差式扫描量热仪(DSC)、核磁共振波谱仪(NMR)及其衍生的核磁共振成像技术(MRI)作为水合物不同尺度研究的重要手段,可用于水合物成核、生长、分解过程热流曲线的获取,结构信息识别及多相态表征,日益受到国内外学者的广泛关注。阐述了3种... 差式扫描量热仪(DSC)、核磁共振波谱仪(NMR)及其衍生的核磁共振成像技术(MRI)作为水合物不同尺度研究的重要手段,可用于水合物成核、生长、分解过程热流曲线的获取,结构信息识别及多相态表征,日益受到国内外学者的广泛关注。阐述了3种方法在水合物研究中的应用现状,介绍了DSC恒压变温和恒压恒温宏观实验方法在水合物热力学和动力学方面的研究进展,总结了MRI在水合物相变过程中微观可视化的研究成果,综述了NMR在水合物结构识别、混合气体水合物中客体分子组成、孔穴占有率及水合数等分子尺度信息获取的应用情况。针对3种方法的优劣和特点,提出了将DSC与NMR结合,进行水合物生成和分解过程多尺度系统研究的建议。 展开更多

关键词 差式扫描量热仪 核磁共振波谱仪 核磁共振成像 水合物 多尺度表征

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水合物颗粒间粘附力实验研究进展

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作者 王唯 赵毅 +4 位作者 刘英杰 赵德银 李遵照 王晓霖 黄启玉 《油气储运》 CAS 北大核心 2023年第3期249-258,共10页

水合物颗粒间粘附力是影响水合物聚集体尺寸及其宏观流动特征的主要因素,明确粘附力变化规律及机理对防止水合物堵管事故具有重要意义。微机械力(Micromechanical Force,MMF)实验装置可从微观角度直接测定粘附力,是目前应用最广泛的水... 水合物颗粒间粘附力是影响水合物聚集体尺寸及其宏观流动特征的主要因素,明确粘附力变化规律及机理对防止水合物堵管事故具有重要意义。微机械力(Micromechanical Force,MMF)实验装置可从微观角度直接测定粘附力,是目前应用最广泛的水合物粘附行为研究仪器。综述了目前基于MMF的水合物颗粒间粘附力实验研究进展,讨论了温度、颗粒间接触时间、添加剂及原油中天然组分等因素对粘附力的影响,深入分析了研究中存在的缺乏准液层特性研究、毛细液桥固化过程描述不完善、阻聚剂与原油中天然组分间协同作用鲜有涉及等问题,并从MMF与原子力显微镜及原位拉曼光谱相结合、MMF与宏观流动实验相结合等方面对未来水合物颗粒间粘附力研究提出建议,以期为水合物粘附理论继续深化提供思路。 展开更多

关键词 水合物 聚集 粘附力 MMF 毛细液桥 准液层 阻聚剂

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非稳态IDEAL算法与PISO算法计算效率对比研究

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作者 王会杰 宇波 +1 位作者 李敬法 张文华 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1752-1755,共4页

本文针对非稳态问题对IDEAL算法与PISO算法的计算效率展开对比研究,并以顶盖驱动流为数值算例,考察了雷诺数、时间步长和网格数的影响。数值计算结果表明:IDEAL算法与PISO算法各有优缺点,求解强非线性非稳态压力-速度耦合问题且精度要... 本文针对非稳态问题对IDEAL算法与PISO算法的计算效率展开对比研究,并以顶盖驱动流为数值算例,考察了雷诺数、时间步长和网格数的影响。数值计算结果表明:IDEAL算法与PISO算法各有优缺点,求解强非线性非稳态压力-速度耦合问题且精度要求较高时建议采用IDEAL算法。 展开更多

关键词 IDEAL算法 PISO算法 计算效率 非稳态

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