本文關鍵詞：油包水型乳狀液蠟沉積速率預測研究　出處：《西南石油大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著深水油田的開發(fā)和海底管線的建設,油水乳狀液的蠟沉積問題已成為多相混輸技術面臨的一個新的問題。油水乳狀液物性復雜,導致蠟沉積模型研究困難加大,目前國內(nèi)外學者建立的蠟沉積模型多為單相模型。本文利用已報道的蠟沉積實驗數(shù)據(jù)開展油包水型乳狀液蠟沉積預測速率研究。本文在跟蹤國內(nèi)外該領域內(nèi)相關研究成果的基礎上,以215組不同油水乳狀液蠟沉積數(shù)據(jù)為研究對象,提出以組合預測法建立油包水型乳狀液粘度預測模型,根據(jù)經(jīng)驗公式計算蠟沉積相關參數(shù),完善蠟沉積實驗數(shù)據(jù)樣本。本文引入PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡建立油包水型乳狀液蠟沉積速率預測模型,與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡模型和改進黃啟玉模型進行比較和驗證,同時預測實際管道中蠟沉積速率沿線分布規(guī)律。本文主要的研究內(nèi)容與結論如下:(1)通過文獻調(diào)研收集油包水型乳狀液蠟沉積速率的實驗數(shù)據(jù),整理、分析后獲得蠟沉積模型需要的數(shù)據(jù)。(2)通過粘度組合預測模型、Vand模型、Brinkman模型、Pal模型及大慶油田模型分別對5種油水乳狀液的204組粘度數(shù)據(jù)進行比較。結果表明,粘度組合預測模型適用性好、預測精度高,其平均相對誤差僅為5.4%。(3)本文在215組油水乳狀液蠟沉積數(shù)據(jù)樣本的基礎上,引入PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡模型預測蠟沉積速率,并與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡模型、改進黃啟玉模型對應的預測結果進行對比。結果表明,PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡模型預測的蠟沉積速率與實驗值的相對誤差較小,具有精度高,預測能力穩(wěn)定等特點。(4)蠟沉積影響因素多而復雜,確定各因素的主次對蠟沉積規(guī)律研究尤為重要。采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡中輸出變量對輸入變量的偏導的敏感性分析,確定了蠟沉積影響因素之間的關系,量化了各影響因素的敏感性系數(shù),并對影響因素的影響程度進行排序。(5)利用本文的蠟沉積模型預測了不同工況下實際管道蠟沉積速率沿線分布規(guī)律,并根據(jù)蠟沉積模型預測的沿程摩阻增加值和現(xiàn)場沿程摩阻增加值進行對比分析,間接驗證蠟沉積模型預測結果的準確性。結果表明,PSO-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡模型可用于預測油水混輸管道的蠟沉積分布規(guī)律。
[Abstract]:With the development of deep water oil field and the construction of submarine pipeline, wax deposition of oil-water emulsion has become a new problem in multiphase mixed transportation technology. The physical properties of oil-water emulsion are complex. Therefore, it is difficult to study wax deposition model. Most of the wax deposition models established by scholars at home and abroad are single-phase models. In this paper, the prediction rate of oil-in-water emulsion wax deposition is studied based on the reported experimental data of wax deposition. This paper tracks the correlation in this field at home and abroad. Based on the research results. Taking 215 groups of different oil-water emulsion wax deposition data as the research object, a prediction model of viscosity of oil-in-water emulsion was established by combination prediction method, and the related parameters of wax deposition were calculated according to empirical formula. In this paper, PSO-RBF neural network was introduced to establish the oil / water emulsion wax deposition rate prediction model. Compared with RBF neural network model and modified Huang Qi-yu model. The main research contents and conclusions of this paper are as follows: 1) collect the experimental data of oil-in-water emulsion wax deposition rate through literature investigation and collate. After analysis, the data needed for wax deposition model are obtained. (2) through viscosity combination prediction model, Vand model and Brinkman model are obtained. The Pal model and Daqing oil field model compare 204 sets of viscosity data of five kinds of oil-water emulsion respectively. The results show that the viscosity combination prediction model has good applicability and high prediction accuracy. The average relative error is only 5.40.The paper introduces PSO-RBF neural network model to predict wax deposition rate on the basis of 215 samples of oil-water emulsion wax deposition data. Compared with the RBF neural network model and the modified Huang Qi-yu model, the results show that the relative error between the wax deposition rate predicted by the PSO-RBF neural network model and the experimental value is small. It has the characteristics of high precision, stable prediction ability and so on. (4) the influence factors of wax deposition are many and complex. It is very important to determine the primary and secondary factors for wax deposition. The sensitivity analysis of output variables to the deviation of input variables in RBF neural network is used to determine the relationship between the influencing factors of wax deposition. The sensitivity coefficient of each influencing factor is quantified, and the influence degree of the influencing factor is sorted. 5) the distribution law of wax deposition rate along the actual pipeline under different working conditions is predicted by using the wax deposition model in this paper. The accuracy of the prediction results of wax deposition model is indirectly verified by comparing and analyzing the increase value of friction along the line and the increase value of friction along the field, which is predicted by the wax deposition model, and the results show that the prediction results of the model are accurate. PSO-RBF neural network model can be used to predict the wax deposition distribution of oil and water mixed pipeline.
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE832

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本文編號：1428088