胶凝原油管道启动压力衰减研究进展

低温胶凝原油管道启动过程中启动压力沿管长传递存在衰减现象。对低温胶凝原油管道启动压力传递过程中衰减现象的研究现状进行了总结,并对原油管道启动压力传递过程中衰减的原因进行了归纳、分析。结果发现,低温胶凝原油的压缩性对管线启动压力传递的衰减有重要影响。对现有考虑了原油可压缩性的启动模型进行了分析研究,并指出精确定量地描述低温胶凝原油的压缩性是管道再启动过程中亟待解决的关键问题。     

同沟敷设管道沿线停输温降计算分析

引入导热形状因子得到同沟敷设管道的管段总传热系数,建立了同沟敷设热油管道停输温降的计算模型,并采用PISO算法对停输瞬态问题进行模拟。利用西部管道沿线的历史数据及西部原油成品油同沟敷设热油管道的实际情况计算了沿线停输温降并进行了对比分析,找出了潜在的停输危险截面,为我国西北地区同沟敷设管道的设计与运营管理提供了参考。     

仿射变换在管道泄漏定位中的应用

基于瞬态压力波的泄漏检测和定位方法在实际中得到广泛的应用.提出了将仿射变换的思想应用到基于瞬态压力波的管道泄漏定位算法中,通过仿射变换,突出了压力曲线的关键特征量,使之易于检测和提取,有利于提高定位的准确性.工业数据的仿真实验验证了算法的有效性.     

基于能量平衡法的漏油工况分析及漏油点确定

从管道系统能量供求平衡关系人手进行输油干线漏油工况分析,得出漏油前后管道流量及全线各站进、出站压力的变化规律,并推导出确定泄漏点位置的计算公式.     

仿射变换在管道泄漏定位中的应用

基于瞬态压力波的泄漏检测和定位方法在实际中得到广泛的应用．提出了将仿射变换的思想应用到基于瞬态压力波的管道泄漏定位算法中，通过仿射变换，突出了压力曲线的关键特征量，使之易于检测和提取，有利于提高定位的准确性．工业数据的仿真实验验证了算法的有效性。     

基于改进CEEMDAN⁃熵方法的管道泄漏工况识别

负压波信号的去噪效果和特征向量的提取是影响输油管道泄漏检测准确性的关键因素。针对当前管道泄漏检测准确性较低的问题,提出了改进的添加成对白噪声的完全集合经验模态分解算法（改进的CEEMDAN）对负压波信号进行预处理,将管道上下游压力传感器测得的负压波信号进行CEEMDAN分解,得到多个固有模态函数（IMF）,并根据双通道传感器的相关系数原则筛选有效IMF分量,提出基于熵的特征向量,计算有效IMF分量的能量熵、峭度熵以及排列熵,并输入支持向量机（SVM）对不同工况进行分类。通过现场数据验证,改进的CEEMDAN⁃熵方法可以有效提高输油管道泄漏检测的准确性,具有一定的现场应用价值。     

储层毛管压力曲线构造方法及其应用

为了连续获取储层毛管压力曲线评价储层孔隙结构,针对储层毛管压力资料非常有限这一问题,以169块不同类型的岩芯压汞资料分析为基础,提出了利用常规孔隙度、渗透率等参数构造毛管压力曲线的新方法,并建立了毛管压力曲线的构造模型.通过与实际岩芯压汞毛管压力曲线的对比,验证了构造模型的准确性,并提出优选综合物性指数模型来连续构造毛管压力曲线.将该毛管压力曲线应用于实际储层评价中以求取平均毛管半径、最大毛管半径和储层含水饱和度等地层参数以及评价储层的孔隙结构,与岩芯分析结果以及油田现场利用测井模型解释获取结果对比表明,新模型计算的结果是真实可靠的.     

水电站 HOBAS 压力管水锤波速和管壁糙度的测算

介绍了确定一种新型复合材料水电站压力引水管道─ＨＯＢＡＳ管的水锤波传递速度,以及管路内壁糙度的方法,试验结果表明,该种管材的水锤波传递速度不仅数值上约为钢管的１／２,而且随着内水压力的改变呈非线性变化。     

液压油中压力波传递速度特性的研究

鉴于液压油中压力波传递速度以及油液体积弹性模量等物理参数在液压工程中的重要作用,本文从理论研究和实验验证两个方面分析了液压油中压力波传递速度的基本特性。     

二级管道节流过程中气蚀数值模拟

为了研究节流管道有气蚀、能量损失大、噪声大等问题,按照实际流道的结构和参数,自行设计二级节流管道三维模型.应用流场计算商用软件ANSYS对多种工况下二级节流管道和普通节流管道进行仿真计算,给出节流管道内的速度场分布图、压力场分布图.分析实验测量结果,验证计算模型的适用性.研究结果表明二级节流管道抗气蚀能力比普通节流管道强.气穴首先在节流管道入口处产生,并随着两端压差的增大向出口推移.研究结果对节流管道的选择设计具有一定的参考意义.     

围护结构热湿耦合传递模型及简便求解方法

为了预测围护结构内的温度和湿度分布,以连续变量,相对湿度和温度为驱动势,考虑热传递与湿传递之间的耦合作用,建立了围护结构热湿耦合传递非稳态模型,并提出了基于多物理场耦合仿真模拟软件COMSOL的热湿耦合传递模型简便求解方法。通过对比新建模型模拟结果与HAMSTAD标准验证实例,验证了模型及求解方法的准确性。     

复杂工况下热油管道泄漏识别与定位方法研究

针对复杂工况下热原油管道泄漏难以准确识别的难题,提出采用基于多元支持向量机的管道泄漏诊断方法,并建立了识别模型,可以在小样本情形下完成模型的训练工作,实现多种工况下对压力波动信号的分类识别,从而提高评判泄漏的有效性和准确性.针对热油管道负压波波速受油品及温度等因素影响较大所导致的定位误差,分析了管道沿程轴向温降以修正负压波波速,并采用牛顿-柯特斯积分方法对传统泄漏定位公式进行了改进.现场实验表明,基于多元支持向量机的检测方法能有效地识别管道运行异常状态,改进的漏点定位算法使得定位精度从原来的2.5%提高到1.0%.     

基于混合BP神经网络的原油管道电耗预测研究

原油管道电耗的准确预测能够用于控制原油管道耗能水平,充分挖掘原油管道输送系统的节能潜力。实际采集到的原油管道运行数据具有波动范围大的特点,且存在严重的噪声干扰和信息冗余,对精确预测管道电耗造成不良影响。为解决上述问题,提出一种基于混合神经网络的电耗预测模型。利用自适应噪声的完备集成经验模态分解,对原油管道日运行数据进行分解;利用主成分分析对分解后数据做降维处理;利用改进粒子群算法调节神经网络结构参数;使用该模型预测某原油管道电耗,并与常见的几种预测模型展开对比。结果表明,分解算法能够提高模型预测精度;该混合神经网络模型预测精度最高,其测试集的平均绝对误差为5.394%,较使用分解算法前降低39.200%。     

水平管道内冰浆流动阻力特性预测模型及比较

为研究水平管道内冰浆流体流动阻力特性,采用两相流混合模型,对不同工况下浆体所表现出的牛顿与非牛顿流变特性给予分段考虑,通过计算流体力学（CFD）模拟方法再现了水平管道内冰浆流体等温流动过程。研究结果表明,当浆体输送速度较高时,Thomas方程可很好地刻画出混合相流体的粘度特性。随着浆体速度降低,利用Bingham流变模型来刻画低速工况下混合相流体的流变特性可获得更为理想的效果。通过对比数值模型及现行实验关系式阻力模型发现,数值计算模型因能综合考虑管道压降的多种影响因素,模型的精度与通用性可得到较好的平衡。文中所验证的4组工况中,数值模型的预测值与实验值间的相对误差均可控制在±15％内。     

原油管道启动压力波速的宏观表征

以大型埋地试验环道为依托,对原油管道启动过程中压力波的传递进行了测量和分析。通过正交试验分析了3种波速影响因素对波速传递的影响规律以及影响重要程度。以此为基础,首次提出了温度影响系数的概念,从宏观的角度量化表征低温原油的收缩性和结构性,避免了对初始启动压力波速进行传统微观影响因素的分析,经环道两管径的现场试验,建立的新经验公式数据吻合程度较好。     

同沟敷设热油管道总传热系数计算方法

根据长输埋地热油管道的导热情况对同沟敷设管道传热过程进行简化假设,通过引入导热形状因子并利用牛顿迭代法编制计算机程序,在计算同沟敷设管道总传热系数过程中可以考虑土壤物性、并行敷设管道间距以及分别考虑原油管道和成品油管道的埋深与油温。根据乌鲁木齐至鄯善同沟敷设管道沿线不同的土质地貌划分单元段,采用分段法对该管道沿线总传热系数进行计算,据此得出更为切合实际的沿线温降。并以乌鲁木齐至鄯善管段实测数据以及SCADA系统的运行监控数据为依据验证该方法的准确性,同时与数值模拟结果进行对比。分析了同沟敷设热油管道不同敷设间距对总传热系数的影响。     

确定输油管道进出站压力的水力坡降线平移方法

对于具有多泵(减压)站的输油管道,在给定输送油品状况和热力状况的条件下,各管段的水力坡降线随之确定,管道的动力费用仅与各站的增压或减压值有关。为确定全线各站的进、出站压力,建立以动力费用作为目标函数,以管道的承压能力和允许最小压力作为约束条件的优化模型。而后将其转化为各站相对独立的以进站压力作为目标函数的优化模型,并提出了求解该模型的水力坡降线平移方法。该方法计算简便,易于编程,特别适合于成品油管道,并已应用于兰成渝成品油管道的运行调度系统。     

变压吸附制氧过程传质特性数值分析

研究了变压吸附制氧过程中吸附时间对制氧性能的影响,提出了利用浓度波传递模型分析变压吸附制氧过程传质特性、计算最佳吸附时间的方法。结果表明,吸附过程中吸附床内氮气浓度波形状随着时间和轴向位置而变化,理想传热传质条件下,氮气浓度波传递速度比实际吸附过程浓度波传递速度快,实际过程中由于传质和传热阻力,浓度波传递速度减少26%。基于浓度波传递模型计算的最佳吸附时间与实验值误差在0.5 s以内。     

海底电缆数据中压力分量与 垂直分量的分析与应用

根据海底电缆多波勘探中压力检波器和垂直方向速度检波器产生相同极性的上行波信号和相 反极性下行波信号的原理,通过将压力分量数据和垂直分量数据匹配后进行相加合并,可以消除水层鸣 震。从理论上分析了速度检波器和压力检波器对上、下行波场以及水层鸣震的响应特点,得到在理想情 况下消除水层鸣震的两种数据振幅匹配系数,用该匹配系数对理论模型模拟的两种数据进行相加处理, 并在分析实际数据振幅、频率、波形和初至特征的基础上,对实际资料进行了试算,验证了该方法的有 效性。     

不加热输油管道最佳清管周期影响因素研究

通过室内蜡沉积实验,建立了适用于杰诺原油的蜡沉积模型,并在满足安全运行的基础上,以日平均动力费用及日平均清管费用的总和即日平均运行成本为目标函数,建立了不加热输油管道的清管周期模型。结合临濮线临邑至赵寨子的站间运行数据,分析了不同出站温度、输量和季节对管道最佳清管周期的影响。结果表明,出站温度的降低会使管道日平均运行成本增加和最佳清管周期延长,输量的增加会使管道日平均运行成本增加和最佳清管周期缩短,地温的升高会使管道日平均运行成本先减小后增大,最佳清管周期延长。