20世纪末期中国石油资源空间流动格局与流场特征

本研究以“1999年分省能源平衡表”及石油资源贸易与转运资料为基础,首先将全国26个石油流动省份划分为基本自给型、半自给型、净支出型和净补给型四种石油资源流动平衡类型及输流中心、汇流中心和交流中心三大流动职能类型,分析得出中国石油资源流动在地理空间上表现为集中输流和分散汇流的特征,其中源地系统的空间形态为直角三角形,汇地系统为直角梯形,源—汇复合系统则为钝角三角形。其次依据资源位势梯度力将中国石油流动划分为北部、西北、华东和华南四大流场。北部流场的石油流动轨迹在东北区呈现树状网络结构、在华北区为单枝二叉树结构,西北流场的流动轨迹形态为“X”形结构,华东流场为多中心“Ⅲ”字形结构,华南流场则为“Y”形结构。

魏荆线添加BEM-6N原油流动性改进剂现场试验

介绍了魏荆线应用BEM-6N原油流动性改进剂的工业性试验情况,探讨了剪切对加剂原油改性效果影响的原因。现场试验表明,BEM-6N流动性改进剂对魏荆线原油具有较好的降凝降粘效果,加剂后可降低管道的运行温度,并相应取得一定的经济效益。

物流场理论及其在物资流动中的应用

为研究物资流动的内在机理,本文借鉴物理学中的场的概念和原理,构建了物流场理论分析框架,对物资流动过程进行了场论分析,揭示了物资流动的机理:物流势差是物资流动的本质原因,物流场力是推动物资流动的直接力量。运用物流场理论较好地分析了中东原油出口的地域流动情况。

大型浮顶油罐内原油流场数值计算

大型浮顶油罐与周围环境进行热交换,罐内原油密度发生改变,形成低瑞利数湍流运动,原油流动对热量耗散有较强的促进作用,故研究储罐内原油流动对深入认识储罐散热规律有重要意义。以10×104m3双盘式浮顶油罐为例,考虑大气温度变化、罐底土壤传热、罐壁和罐顶散热以及原油物性等因素,建立流动传热模型,采用基于压力耦合方程组的半隐式算法,通过FLUENT软件模拟计算,得出罐内原油运动速度分布特点及流速一般处于10-2至10-4m/s范围内的结论 ;根据流函数分析,得出罐内原油湍流运动由单个漩涡流到多个漩涡流的发展过程。

原油降凝剂种类及应用

介绍了国内外原油降凝剂(PPD)的发展概况,现有降凝剂的种类及现场应用实例。

我国原油流动的空间格局研究

运用平衡方程式分析了我国各省区的原油生产消费与输入输出状况,并根据自给率,将我国26个原油流动省区划分为基本自给型、半自给型、净输出型和净补给型4种原油产需平衡类型。根据流动比率,26个省区可划归为输出中心、输入中心和交流中心3种原油流动职能类型;在分布格局上,输出中心为直角三角形,输入中心为直角梯形区,交流中心则为钝角三角形。以主要源地为标准,我国原油流动可划分为北部、西北、华东和华南四大流场,其中北部、西北属于全国性流场。我国原油流动路径可分为五大密集区,各区路径的空间结构不同:东北区为树状网络结构,华北区为单枝二叉树状结构,西北区为"X"形结构,华东区为多中心"Ⅲ"形结构,华南区则为"Y"形结构。流动路径之间还广泛存在并联与串联,充分发挥多种通道的综合流动效益。研究原油流动空间格局为我国石油空间组织的优化奠定了基础。

用差压新方法确定模型环道蜡沉积厚度

用于计算模型环道蜡沉积厚度的传统差压法未考虑测试段流场畸变对测试段压差的影响。利用Fluent软件对测试段的流场和温度场进行了数值模拟 ,考虑到近壁处油温的下降及管内流场的畸变 ,给出了确定蜡沉积厚度的差压新方法。模拟结果表明 ,在测试段管外冷却水的作用下 ,近壁处油温低于管中心附近的油温 ;冷却水与管壁的换热热阻及钢管管壁的导热热阻的存在使贴壁处油温与冷却水的温度有差异 ,离测试段入口越远 ,它们之间的差值越小 ,管内速度分布发生畸变 (近壁处流速减小 ,管中心附近流速增大 ) ,管段压差增大。流场畸变造成管段压降增加近 10 %。

流动改进剂对含水原油集输极限温度的影响

在管道直径76、62、50mm，管长30m，实验管段长20m的实验管路装置上，研究了大庆采油一厂含水90％的采出液（简称含水原油）的流动特性。根据不同温度下（32～45℃的5个温度下）不同直径管路中含水原油的压力梯度～流量关系及油流是否维持连续而不出现间断段塞，测得该含水原油的极限（最低）管输温度为35℃。加入不同量流动改进剂DODE，在50mm管路内作相同测试，求得流动改进剂最佳加量为200mg／L，加剂含水原油极限管输温度为27℃。测得不同温度下压力梯度均随管径增大而下降，故增大管径可以降低极限输油温度。大庆油田所属9个采油厂在集输含水原油时使用DODE系列流动改进剂，输油温度下限由35～45℃降至20～30℃，降幅约为10℃。讨论了DODE的减阻机理：生成油珠粒径粗大的拟水包油乳状液；管壁形成亲水膜。图8表1参4。

纯油介质井喷对水下应急封井装置的冲击作用

针对3000 m水深环境下,井喷羽流冲击作用影响水下应急封井装置平稳下放的问题,基于FLUENT软件建立流场分析的物理模型和数学模型,通过前处理方式合理简化水下应急封井装置模型,创建流体域并完成网格划分,利用FLUENT进行数值仿真,最终得到速度流线图、速度分布云图、流场最大流速和装置所受载荷等后处理内容。基于仿真结果,从有无海流、不同井喷速度和装置距井口不同高度3方面进行对比论证。试验表明,当原油井喷且速度较小时,井喷羽流会受到海流影响产生明显偏移,但装置所受冲击载荷较小;当速度较大时,流场分布较规则,水下应急封井装置不易产生摇摆,更多的影响来自井喷羽流冲击作用力。研究结果可对井喷作用下水下应急封井装置受到井喷羽流冲击作用时,如何做到平稳下放提供一定经验。

考虑气液比影响的原油采输流场等效剪切速率计算方法

紊流剪切是原油采输系统普遍存在的流动特征,其剪切效应的等效模拟一直是油水乳化及多相流动研究中面临的一项难题。基于对剪切流场的物理描述,以油井井筒区域和井口油嘴区域为研究对象,考虑原油采输过程中含水率及气液比变化工况,结合对流场特性的数值模拟,构建了流场等效剪切速率计算方法。该方法的实例计算结果表明,流场等效剪切速率受含水率影响不明显,在相同含水率工况下,流场的等效剪切速率随着气液比的增加而增大;含水率为80%的工况下,气液比从240:1增加到430:1时,等效剪切速率在油井井筒区域和井口油嘴区域增幅分别达到84%和76%。研究结果为原油采输系统相关研究中油水乳化液体系的模拟制备及多相流动相似性模拟提供了必要的理论基础。

原油含水率变化对输油泵蜗壳内部流场影响数值分析与仿真

为了确定高含水原油集输过程中输油泵流体动力噪声与流体含水率之间的关系,以ZA150-400型离心泵为输油泵机组研究对象,针对设计流量状态下原油含水率变化对输油泵蜗壳内部流场影响开展研究。采用RNGk-ε模型,通过Fluent软件针对含水率0.8-0.98之间6组参数进行数值分析。仿真研究结果表明:随着原油含水率增加,原油流体密度增大、黏度下降;在保持设计流量状态下,蜗壳内流场相应点随原油含水率越高其内压越大;离心泵蜗壳内部流场隔舌处压差最大。