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1、庆—俄油混输条件下庆哈输油管道蜡沉积规律研究近年来,庆哈输油管道新线开始输送大庆原油与俄罗斯混合原油。但俄罗斯原油与大庆原油物性差异较大,混合后其流变性、析蜡特性等均发生较大改变,管输过程的结蜡规律更为复杂,这些未知的特性会给混合原油管道输送带来巨大挑战。因此,有必要对庆哈输油管道混合输送大庆和俄罗斯原油后的管输特性及蜡沉积规律进行研究,建立管输混合原油的蜡沉积速率预测模型,对不同工况下庆哈输油管道的蜡沉积规律进行预测分析,对指导庆哈输油管道在管输大庆和俄罗斯混合原油后的安全生产运行具有极其重要的意义。具体研究工作如下:首先,对
2、混合原油的基础物性进行了实验研究。根据相关标准测定了不同比例下大庆和俄罗斯混合原油的密度和凝点,应用差式扫描量热仪测试了混合原油的析蜡点和析蜡峰温等析蜡热性参数,并通过对实验数据的处理分析得到其含蜡量。应用旋转流变仪对混合原油的粘温特性进行了测试,并依据粘度测试所得到的数据结果,对已有文献中给出的5种混合原油粘度计算模型进行验证,从中优选出精度最高的计算模型——双对数模型,作为大庆和俄罗斯混合原油粘度的计算模型。之后,对已有的蜡沉积理论模型和实验方法进行整理和总结,从机理、参数确定方法、实验精度等方面进行筛选,选择差压法和蜡沉积
3、倾向系数法作为本次研究的实验方法和理论模型。设计一套小型室内环道作为蜡沉积模拟实验装置,将影响混合原油蜡沉积特性的因素分为混合原油的掺混比例,油品温度、油壁温差、油品流速4个因素,采用单因素分析法设计了24组实验,对不同因素对油品的结蜡规律进行分析,明确不同因素的作用规律。在此基础上,基于正交试验设计方法设计了27组实验,基于极差分析与方差分析方法对庆哈输油管道混合原油蜡沉积的影响因素进行主次分析,并根据分析结果得出各影响因素的影响程度。最后,根据实验数据,建立了两种蜡沉积速率预测模型。一种以蜡沉积倾向系数法为基础,以最小二乘法
4、回归模型参数;另一种基于最小二乘支持向量机对蜡沉积速率进行了预测。在大量试验中,选择19组数据用作蜡沉积速率预测模型的回归,8组数据用作检验预测模型的准确性,分别通过误差比较和相关性分析两方面说明模型的准确度。由分析结果得到,基于最小二乘支持向量机算法得到的预测模型准确度更高。选取3组庆哈输油管道实际运行的生产数据,应用优选的蜡沉积速率模型计算3种工况下的蜡沉积速率,并与实际蜡沉积速率值进行对比,结果显示相对误差均在20%以内,符合模型精度要求。从而确定最小二乘支持向量机算法预测的蜡沉积速率模型作为庆哈输油管道混合原油蜡沉积速率
5、模型,并对一定工况下的蜡沉积规律进行了分析。
