苏丹原油的启动特性与数据处理方法研究

论文摘要

利用管流实验装置,以实验为基础研究苏丹原油在恒定流量下的启动特性,分析了苏丹原油的流变特性,以及未添加稠油和添加10%稠油在不同的热处理条件下对原油流变性的影响。最后以实验数据为基础,利用人工神经网络BP算法,预测了不同温降幅度下含蜡原油的启动屈服值,取得了满意的效果。（1）、对管流实验装置进行了多项改造,使之能更好的进行胶凝原油启动实验研究。对缓冲罐进行了自动化改造,减少了操作误差,提高了实验的安全性和数据的准确性;（2）、增加了恒压力实验数据采集装置,采用高精度的超声波传感器采集数据,并利用LABVIEW7.0的高速采集特性,实现了管流装置恒压力的启动实验,并且得到可信任的数据;（3）、KSCC-10-18降凝剂对GNPOC原油和GNPOC+WNPOC混合原油的降凝效果作用不大,但从管流启动特性看,降凝剂对降低启动屈服应力和启动后的平衡应力有非常明显的效果。由于在管流中受降温剪切的作用,降凝效果会不断减小;（4）、对苏丹原油进行不添加稠油实验,发现不同的热处理温度对停输启动有较大的影响。随着热处理温度的增加,原油的蜡晶结构遭到破坏,在相同的降温和剪切速率条件下,温度越高,所需要的启动屈服应力就高,65℃的热处理效果明显优于90℃的热处理;（5）、对苏丹原油进行添加10%稠油实验,此时的热处理效果和未添加稠油的效果截然相反。92℃的热处理效果优于65℃的热处理效果;（6）、利用实验数据训练BP网络逼近启动应力的复杂函数,可以较准确地预测实验管路中的停输再启动屈服应力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 原油的流变性
• 1.1 原油的一般物性
• 1.2 低温含蜡原油的屈服现象
• 1.2.1 含蜡原油的静屈服研究
• 1.2.2 含蜡原油的屈服值的测量
• 1.3 停输启动过程概述
• 1.4 管道的启动压力
• 1.5 胶凝原油常见的启动模型
• 1.5.1 Sestak 启动模型
• 1.5.2 Cawkwell 启动模型
• 1.5.3 李才启动模型
• 1.5.4 Cheng 启动模型
• 第二章 苏丹原油停输启动实验介绍
• 2.1 实验装置介绍
• 2.2 实验装置的改造
• 2.2.1 热处理系统的改造
• 2.2.2 缓冲罐自动化控制系统
• 2.2.3 接近开关
• 2.2.4 继电器
• 2.3 恒压力物位采集系统
• 2.4 实验内容
• 2.4.1 油样的预处理
• 2.4.2 恒流量启动实验操作规程
• 第三章 苏丹原油启动特性研究
• 3.1 实验方案
• 3.2 苏丹原油倾点的影响因素
• 3.2.1 不同的热处理温度对苏丹原油倾点的影响
• 3.2.2 降凝剂浓度对苏丹原油倾点的影响
• 3.3 苏丹混合原油的启动特性研究
• 3.3.1 苏丹混合原油的实验方案
• 3.3.2 苏丹混合原油的粘温特性
• 3.3.3 苏丹混合原油屈服应力与启动温度的关系分析
• 3.3.4 苏丹混合原油屈服应力与静态温降幅度的关系分析
• 3.4 降凝剂对苏丹原油启动特性的影响
• 3.5 苏丹原油流变性热历史的影响
• 3.5.1 苏丹原油（未添加稠油和降凝剂）热历史对停输启动的影响
• 3.5.2 苏丹原油+1096稠油的热历史的影响
• 第四章 BP 神经网络在环道启动屈服应力的应用
• 4.1 BP 神经网络算法
• 4.1.1 BP 网络概述
• 4.1.2 BP 网络训练性能的测试
• 4.1.3 BP 神经网络的结构和参数
• 4.2 BP 神经网络在实验环道中的应用
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录ⅠBP 神经算法部分程序
• 附录Ⅱ缓冲罐各设备技术参数
• 研究生期间的研究成果
• 致谢
• 作者简介