在含蠟原油的輸送過程中,當原油溫度低于析蠟點時,原油中的重質(zhì)組分就會從油品中析出來以固相的形式附著在管壁上。固相的附著直接導致管道有效流通面積的減小,增加了管道的沿程摩阻損失,使泵的功率消耗大大增加,同時當蠟沉積較多時,極有可能會堵塞管道,造成一系列的安全事故。然而,石油工業(yè)中管道中的蠟沉積危害僅僅只是冰山一角,在油氣藏儲集層、井筒、地面石油設施中,蠟沉積無處不在,這給石油生產(chǎn)帶來嚴重的安全隱患和額外的能量損耗。因此,準確的預測蠟沉積溫度和蠟沉積量對于石油工業(yè)而言意義深遠。本文在充分調(diào)研了原油的化學組成,詳細研究了蠟沉積的機理及影響因素,認為蠟沉積是一個復雜的物理化學過程,是多種機理共同作用的結(jié)果。本文使用熱力學相平衡方法來研究油氣體系中氣-液-固相平衡,對常用的狀態(tài)方程進行了詳細的對比分析,選擇PR狀態(tài)方程來描述氣相和液相的非理想性。為保障計算的精度以及使算法快速收斂,對原油中的重餾分進行了特征化處理;對于固相則使用了理想溶液理論,在計算蠟固相含量時使用經(jīng)驗公式進行修正。使用有關(guān)文獻中生產(chǎn)數(shù)據(jù)對模型進行了驗證,研究表明,該模型具有良好的收斂性和穩(wěn)定性,計算數(shù)值與實驗數(shù)據(jù)吻合較好,并且驗證了“相平衡點更接近于溶蠟點”的說法。最后,介紹了 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的工作原理,并認為對于工程中積累了大量生產(chǎn)實踐數(shù)據(jù)的情況,可以使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡來預測析蠟量。
【學位單位】：長江大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TE832
【部分圖文】：

氣一液一固三相相平衡熱力學模型程序框圖

圖４－１蠟沉積量隨溫度的變化關(guān)系（Ｐ＝０．１ＭＰａ）??Ｆｉｇｕｒｅ?４－１?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｈｅ?ｍａｓｓ?ｆｒａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｗａｘ?ａｎｄ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（Ｐ＝０．１ＭＰａ）??從表４－５可以看出，本文對于蠟的沉積量預測結(jié)果有些與實測值相符，有些偏??差較大。這有可能是由于缺少實驗數(shù)據(jù)，對模型的調(diào)整不夠準確，也可能是因為??實驗條件的限制，導致個別數(shù)據(jù)存在缺陷。??４．?２科威特原油蠟沉積模擬計算??由文獻［６ａ６ｌ］可知科威特原油組成及重餾分特征參數(shù)，見表４－６、表４－７。類似??于北海原油相態(tài)分析，在以下計算中科威特原油始終為液固兩相共存狀態(tài)。??表４－６科威特原油摩爾組成表??Ｔａｂｌｅ?４－６?Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?ｆｏｒ?Ｋｕｗａｉｔ?ｃｒｕｄｅｓ??組分?Ｏｉｌ?Ａ?ＯｉｌＣ?ＯｉｌＤ?Ｏｉｌ?Ｅ?Ｏｉｌ?Ｆ?Ｏｉｌ?Ｇ?Ｏｉｌ?Ｈ??Ｃ０２?０．０３?０．０５?０．１?０．０１?０．０６?０．０２?０．０４??Ｈ２Ｓ?０．１３?０．１９?０．０６?０．００?０．００?０．００?０．００??Ｃｌ?０．０２?０．０２?０．００?０．００?１．４?０．０２?０．００??

圖４－２科威特各原油的組成分布??Ｆｉｇｕｒｅ?４－２?Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ?ｏｆ?Ｋｕｗａｉｔ?ｃｒｕｄｅｓ??從圖４－２中可以看出各個原油中輕質(zhì)組分含量差距不大；油氣體系中低碳數(shù)烷??烴（Ｃ廣Ｃｌ６）含量最多的是Ｏｉｌ?Ｄ，最少的是Ｏｉｌ?Ｅ；?Ｏｉｌ?Ｅ、Ｏｉｌ?Ｇ和Ｏｉｌ?Ｈ中石蠟（Ｃｌ７??？Ｃ３。）含量較多；ＯｉｌＥ中微晶蠟（＜：３１？�；。）�?孔疃�。�?在Ｏ．ＩＭＰａ，不同溫度下，科威特原油的蠟的質(zhì)量分數(shù)見表４－１０，蠟的質(zhì)量分??數(shù)隨溫度的變化趨勢見圖４－３。??表４－１０不同溫度下蠟的質(zhì)量分數(shù)（Ｐ＝０．１ＭＰａ）??Ｔａｂｌｅ?４－１０?Ｍａｓｓ?ｆｒａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｗａｘ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（Ｐ＝０．?ＩＭＰａ）??、．曰在?￣Ｏｉｌ?Ａ￣￣￣ＯｉｌＣ￣￣￣ＯｉｌＤ￣￣ＯｉｌＥ￣￣￣￣ＯｉＴ？＂＂＂￣Ｏｉｌ?Ｇ￣￣Ｏｉｌ?Ｈ??、血又?（ｗｔ％）?（ｗｔ％）?（ｗｔ％）?（ｗｔ％）?（ｗｔ％）?（ｗｔ％）?（ｗｔ％）??２３３．１５?７．１８?９．０６?６．４０?９．４７?６．９２?９．４３?９．３３??２４３．１５?５．２６?６．７５?
【參考文獻】

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本文編號：2868608