利用灰色理论预测注水管道腐蚀速率的变化趋势

针对注水管道中腐蚀速率和腐蚀影响因素之间复杂的映射关系 ,提出了利用灰色理论对腐蚀速率进行有效预测 ,同时为提高预测精度 ,对标准的GM (1,1)模型进行了合理改进 ,提出了 4种改进方法 :改进背景值、考虑初始点影响、灰色理论和BP神经网络相结合 (简称灰色神经网络 )以及灰色理论和遗传算法 (简称灰色遗传算法 )相结合等。通过示例表明 ,经过改进后的 4种方法预测精度都有所提高 ,特别是灰色理论和神经网络结合、灰色理论和遗传算法相结合预测得到的腐蚀速率和实测值能较好吻合 ,预测精度最高 ;

开采地层中的天然气水合物的数学模型

目前从天然气水合物中开采天然气的方法 ,主要有热激发法、化学试剂法和减压法。文章通过适当简化 ,从理论上推导出减压法开采天然气的数值模型和水合物分解前缘边界曲面离井筒距离表达式 ,并对推导出的偏微分方程经过线性简化和自相似原理 ,推导出多孔介质水合物地层中压力和温度的分布方程和天然气产量方程。通过实例 ,研究了多孔介质水合物地层中压力和温度的分布规律 ,即离井筒越近 ,压力和温度越小。进行了影响水合物分解前缘边界曲面离井筒距离各影响因素的敏感性分析 ,得到了减小井筒压力和增大地层温度可以使离井筒越远地方的水合物层分解释放出天然气 ,天然气的产量随着开采时间的增大而逐渐减小但最终趋于一稳定值的结论。

利用模糊综合评判评价注水管道腐蚀程度

注水管道腐蚀机理研究 ,需要进行注水管道的腐蚀程度评价。对腐蚀地面注水管道的腐蚀程度定量评价 ,能全面了解注水管道腐蚀情况基础 ,同时也是对注水管道剩余强度评价、剩余寿命预测以及可靠性分析的关键 ,为水质处理流程、缓蚀剂、杀菌剂和防垢剂等筛选提供了科学依据。提出了利用模糊综合评判方法对注水管道进行腐蚀程度评价的具体方法 。

利用BP神经网络预测注水管道的腐蚀速率

利用人工神经网络的自适应、自组织学习能力 ,通过对训练样本集的学习 ,预测了注水管道的腐蚀速率。通过实例 ,采用 4种不同的预测腐蚀速率的方法 ,即采用传统的预测腐蚀速率的CVDA— 84规范、传统的BP神经网络、改进的Rumelhart和MBP神经网络计算注水管道的腐蚀速率。CVDA— 84规范偏保守 ,采用BP以及改进的BP神经网络预测的腐蚀速率和观测值基本一致。但采用BP人工神经网络预测时 ,迭代次数比CVDA大得多 ,采用改进的Rumel hart和MBP神经网络能有效地提高预测速度 ,改善网络的收敛性 。

海底混输立管段瞬态流动规律及其敏感性分析

利用OLGA 2000软件对某海底混输管道系统立管段瞬态流动规律及其敏感性进行了数值模拟分析,在立管底部、顶部以及管道入口、出口处压力波动很大,容易形成段塞流;采取适当减小立管管径、管道出口节流阀开度、多相流含水率以及增大管道出口压力、降低立管高度和增大多相流气油比等措施,可以在一定程度上减弱或消除立管中严重段塞流的影响。今后应加强数值模拟、试验模拟和理论计算等方法的综合研究,深入探讨海底混输管道立管段严重段塞流的形成机理,并探索经济、有效地控制和消除严重段塞流影响的措施。

海洋深水海底含蜡原油管道中蜡沉积预测和清管模拟

针对含蜡原油管道蜡沉积会引起回接管道的流动安全问题,研究深水含蜡原油管道蜡沉积规律以及控制措施。使用OLGA软件,对中国南海某深水油田2根233mm水下回接不保温含蜡原油管道中蜡沉积速度、蜡沉积在管壁的厚度以及清管周期等进行模拟分析,综合考虑蜡沉积厚度和蜡沉积引起的压力增加确定清管周期。结果表明:在投产后前2年,清管周期约35d,从第3年开始,随着含水量大幅增加,清管周期约60d;单根233mm管道最大输液量为7000m3/d,输液量高于7000m3/d时需要采用双管输送,FPSO平台上清管所需的最大输液量为4200m3/d(175m3/h),发球所需的最大外输泵压力为6000kPa。

采用Aspen Plus软件对轻烃回收装置优化设计

采用Aspen Plus软件对新建的一套2.8 Mt/a轻烃回收装置吸收塔-再吸收塔-脱吸塔-稳定塔的四塔流程进行模拟,并使用灵敏度分析对轻烃回收系统的主要影响因素（包括吸收剂的选择、再吸收塔设置、脱吸塔的进料方式以及稳定塔回流比等）进行了研究,结果表明：1选用常压塔顶一级冷凝石脑油和稳定塔底石脑油分别用作吸收剂和补充吸收剂时的液气质量比为4.18,C3,C4组分的吸收率达到95%以上,干气质量好;2增设再吸收塔且再吸收塔采用16块浮阀塔盘后,干气中C＋3组分的摩尔分数由2.3%降为1.4%,预计可回收液化石油气产品535 t/a,可增加经济效益267万元/a;3脱吸塔进料方式采用冷、热双股进料,选择第25块板为最佳进料位置;4稳定塔适宜的回流比为3.6-3.8。

南海深水气田回接管线清管模拟分析

本文使用OLGA瞬态多相流软件对深水回接天然气凝析液管线进行清管瞬态模拟，模拟过程中考虑了到达浅水平台压力、天然气输量、从浅水平台来的天然气反输量等因素对浅水平台分离器操作的影响。模拟结果表明：随着井流物输量的增大，清管后天然气重新达到稳定的时间就越短，清管周期就越短；随着井流物输量的降低，进入分离器中天然气和凝析液的“断流时间”越长，清管后天然气重新达到稳定的时间越长。在生产后期，采用反输干燥天然气和适当降低到达浅水平台的压力，有效降低管线的积液量和水下管汇压力，减少对浅水平台上天然气和乙二醇的补给量。无论采取何种措施，在清管期间，进入浅水平台分离器的液体流量都大于分离器的处理能力365m^3／h，需要考虑让超过分离器允许处理量的那部分液体进入闭排系统。

海底混输管道停输和再启动瞬态流动规律研究

本文采用大型实验环道模拟和OLGA软件结合探索海底混输管道在停输和再启动过程中的瞬态流动规律.实验模拟表明气液同时停输过程中没有出现过减现象;在保持气量不变的情况下,将液量突然增加,会出现压力过增现象.OLGA软件模拟表明在停输过程中,管线沿线温度下降,可能出现水合物;再启动过程中,平台终端的液量波动幅度很大;停输过程中,整条海底管线的总持液量不断减小,但幅度不大,再启动过程中,总持液量急剧增大,之后又重新达到稳定.

注水管道腐蚀缺陷裂纹扩展速率的确定方法

在试验的基础上 ,研究了注水管道中以腐蚀为主、疲劳为辅的腐蚀缺陷裂纹扩展机理 ,认为腐蚀缺陷裂纹扩展主要是由钝化膜开裂引起的。在此基础上 ,建立了腐蚀缺陷裂纹扩展速率的数学模型 ,并提出了求解此数学模型的有效方法。以胜利油田营 11试验区某段加缓蚀剂的注水管道为例 ,利用腐蚀缺陷疲劳裂纹扩展数学模型预测注水管道腐蚀缺陷尺寸随时间的变化趋势 ,预测结果和智能检测仪的检测结果基本一致。

天然气水合物生成条件预测模型的比较

天然气水合物理论预测模型是在Van der Waals-Platteeuw模型的基础上发展起来的。目前,预测天然气水合物形成条件的模型有8种,即两种经验或半经验模型(KK和回归公式)和6种热力学相态平衡理论模型,采用这8种模型对给定压力下水合物的形成温度进行了计算,与实测值相比,计算值都偏小。在低压下(压力小于5MPa)时计算值相差不大,误差较小;但当压力大于5 MPa后,计算值相差较大。其中采用两种经验或半经验模型(KK和回归公式)计算给定压力下水合物的形成温度时,计算值偏低。而6种热力学相态平衡理论模型计算误差较小,误差大小顺序为VDW>PP>HJ>NR>Du＆Guo88>Chen＆Guo96。其中Du＆Guo88和Chen＆Guo96两种模型计算最精确。

深部凝析气井流入动态分析研究

根据天然气和反凝析液在地层中渗流特点 ,结合凝析气体系相态理论及闪蒸计算方法 ,运用状态方程进行模拟 ,考虑流体相态和组分的变化以及凝析气井的表皮系数 ,引入稳态理论的两相拟压力函数 ,建立适合凝析气流入动态预测的方法 ,并根据凝析油的临界压力和临界饱和度与渗流的关系 ,给出了预测凝析气井井底流压的数学模型 :①井底压力高于露点压力时的渗流数学模型 ;②井底流压低于露点压力且凝析油饱和度小于临界饱和度时的渗流数学模型 ;③井底流压低于露点压力且凝析油饱和度大于临界饱和度时的渗流数学模型。根据这一思路编制了完整的计算软件。该方法适用于凝析气井流入动态预测。参 9(喻西崇摘 )

腐蚀管道的剩余强度计算方法研究

对目前国内外常用规范进行归纳和总结,得到5种常用方法: ASME—B31G,DM方法,Wes-2805—97,CVDA-84和J积分方法.本文将BP神经网络和遗传算法相结合,得到一种新的神经网络,并将这种神经网络成功用于计算腐蚀管道的剩余强度和最大允许注水压力.通过示例分析,对7种常用规范和本文提出的改进的遗传神经网络方法进行了比较,得到下面结论:不同计算方法计算得到的剩余强度和最大允许注水压力相差较大, Wes-2805-97规范、 ASME—B31G规范、 CVDA-84规范等都比J积分方法计算得到的剩余强度和最大允许注水压力偏大、偏保守; DM断裂力学方法计算得到的剩余强度和最大允许注水压力比J积分偏小、偏危险; J积分方法和基于J积分方法的改进的遗传神经网络方法计算结果比较接近,比较适中,可以认为是计算剩余强度和最大允许注水压力较好的方法.

PVT状态方程的选择和分析

在油气田开采和油气输送过程中,要经常使用状态方程进行计算,但状态方程大都是半理论、半经验的关系式,都有一定的使用范围。常用的状态方程在计算纯气体和非极性分子热物性参数时,准确性普遍较好,但计算气体混合物,特别是计算含有CO_2、H_2S等酸性气体时,计算误差较大。常用的状态方程有SRK、RK、PR、PT、SHBWR和LHSS。根据现场事例,采用常用的6种状态方程来计算气液相的压缩因子Z_g和Z_l、气液相的逸度f_g和f_l以及汽化率e,通过计算结果得到PR、PT和LHSS状态方程在其适用范围内计算精度较好,采用SRK、RK、SHBWR状态方程则计算值偏小。

凝析气井井眼压降和温降计算研究

在凝析气井井眼流体相态理论的基础上 ,综合考虑压力、温度之间的相互影响 ,建立凝析气井井眼压力、温度耦合组分模型。该模型包括压力计算模型和温度计算模型 ,在压力模型计算中考虑了动能变化的影响 ,在建立温度分布模型时 ,假设井眼中传热为稳态传热 ,并考虑了摩擦生热对井眼温度分布的影响。计算压力、温度时 ,将井眼分成若干段 ,在每段采用压力、温度之间相互耦合 ,迭代法求解。将文中提出的模型和常用模型进行比较 ,显示文中模型具有较高的精度 ,用于凝析气井井眼压力温度分布的分析与计算 。

地层多孔介质中水合物生成条件的预测

在自然界中 ,蕴藏着丰富的天然气水合物 ,水合物的结构有Ⅰ、Ⅱ和H型。开发的方法有 :热力分解法、减压法和注入化学剂等等。多孔介质中水合物的形成条件和管道、井筒中水合物的形成条件有较大的区别 ,在多孔介质中必须考虑毛细管力的作用 ,水合物的分解条件主要取决于多孔介质中岩石和流体的特性如润湿角和孔隙尺寸等。文章所推导出在多孔介质中考虑毛细管力的影响后 ,天然气水合物形成压力和温度与实验数据吻合较好 ,而没有考虑毛细管力的影响计算出的天然气水合物在给定温度下所得到的水合物的形成压力偏低。

人工神经网络预测注水腐蚀管道的剩余寿命

利用人工神经网络的自适应、自组织学习能力,通过对训练样本集的学习,使用传统的CVDA—84规范、传统的BP神经网络、改进的Rumelhart和MBP神经网络,对注水管道的剩余寿命进行了预测。结果表明,CVDA—84规范偏保守,采用BP以及改进的BP神经网络预测的剩余寿命和观测值基本一致。但采用BP人工神经网络预测时,迭代次数比CVDA多得多。采用改进的 Rumelhart和 MBP神经网络能有效地提高预测速度,改善网络的收敛性,并且使预测精度有所提高。

利用改进的神经网络预测腐蚀管道的剩余强度

将BP神经网络和遗传算法相结合 ,得到一种新的神经网络 ,并将这种神经网络成功用于计算腐蚀管道的剩余强度和最大允许输送压力。通过示例分析 ,得到下面结论 :不同计算方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力相差较大 ,Wes - 2 80 5 - 97规范、ASME -B31G规范、CVDA— 84规范等都比J积分方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力偏大 ;DM断裂力学方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力比J积分偏小 ;J积分方法和基于J积分方法的改进的遗传神经网络方法计算结果比较接近 。

腐蚀管道的可靠度分析方法研究

对腐蚀管道的模糊可靠度计算方法进行了深入研究,提出了确定性可靠度和模糊可靠度两个基本概念;提出了基于断裂失效判据、基于FAD失效评估图和基于剩余强度3种方法计算模糊可靠度的方法;提出了3种新的方法计算确定性可靠度,即改进的JC法、GA-JC法和改进的Monte—Carlo法.以胜利油田某试验区已加入缓蚀剂的注水管道为例,采用本文建立的计算模糊可靠度的3种计算方法和确定性可靠度的3种方法,分别计算注水管道可靠度随着时间的变化趋势.在模糊可靠度的3种计算方法中,基于剩余强度失效方法比较适中,是计算模糊可靠度较好的方法;在确定性可靠度的3种计算方法中,改进的Monte.Carlo法较好.

国内外油气水多相管流技术的研究

地面油气水多相管流的研究经历了从经验、半经验关系式开始,到统一流动模型、瞬态模型和物理机理模型的发展过程。研究热点是:地形起伏多相管流的研究;油气水多相管流的研究;多相泵和多相流量计的研究;建立大型实验架,把这些在低压、小管径和低输量条件下得出的关系式加以适当修正后用到实际多相管路。筛选出一些较好的关系式,组合成一些适用范围广,精度高的组合关系式。