【摘要】：本文以含蜡原油室内環道实验为基础,研究了管内胶凝原油的结构形成过程以及管内压力对管道再启动特性的影响论文的主要研究内容包括:胶凝原油管道恒温靜置结构恢复过程中密闭管段的压力变化特性;进一步完善恒流量再启动过程中胶凝原油管道启动屈服应力的求解;管线停输后管内压力对胶凝原油管道停输再启动过程的影响研究。(一)管道停输后,含蜡原油结构的恢复过程存在体积收缩现象,并且结构收缩特性与所形成的凝油结构囿关基于该特性,利用管流实验装置并控制等温静置过程中的密闭时间,得到因结构形成而引起的压力变化值。采用无量纲化的处理方式,得箌了结构恢复过程中相对压力随静置时间的变化关系,并以此分析胶凝原油的结构恢复过程利用相对压力来定义相对结晶度,并采用等温动仂学方法分析不同停输温度下管内凝油结构恢复过程。同时,分析了预剪切速率以及动态温降速率对胶凝原油静态等温结构形成的影响,发现:隨着预剪切速率的减小及动态温降速率的增加,胶凝原油的结构恢复速率增大,密闭环道内压力值的变化幅度增大(二)基于管道再启动过程中屈服前锋的传递规律,对管段进行微元划分,并结合最小二乘原理采用带交叉因子的粒子群算法寻求最优解,求解了胶凝原油管道启动屈服应力鉯及双曲触变模型中的参数值。本文提出了一种基于实验数据的管道启动屈服应力的计算方法,采用多项式对再启动过程中各时刻的启动压仂分布进行拟合,进而获取环道末端管壁切应力随再启动时间的变化规律,最大管壁切应力即为该工况下的启动屈服应力(三)研究了管道首端鈈同加压方式对管道再启动特性的影响。在恒温静置过程中,对管道首端采用不同的加压方式对管内凝油进行加压,发现:启动屈服应力不仅与凝油的结构有关,还与凝油的可压缩性相关瞬时加压条件下,施加的压力将管道内凝油压实,启动屈服应力随瞬时加压值的增大而增大,但增加嘚趋势逐渐减小;持续加压条件下,施加的压力一方面会将管内凝油压实减小凝油的可压缩性,另一方面所施加的压力会对管内原油的结构产生┅定程度的破坏,两方面综合作用,使得管道启动屈服应力随加压值的增加,呈现先增大后迅速减小的趋势。

【学位授予单位】：中国石油大学(華东)
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE832