基于CFD的油田地下盜油管道數(shù)值模擬研究.pdf

1、我國(guó)輸油管道頻繁發(fā)生重大盜油破壞案件，嚴(yán)重影響油田正常生產(chǎn)秩序，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。國(guó)內(nèi)外地下輸油管道防盜檢測(cè)手段花樣繁多，利用紅外遙感設(shè)備對(duì)油田地面進(jìn)行測(cè)試，可以有效解決地下盜油管線(xiàn)預(yù)警問(wèn)題。 簡(jiǎn)要介紹了當(dāng)前敷設(shè)油田地下盜油管道盜取原油對(duì)油田生產(chǎn)和環(huán)境帶來(lái)的危害及油田地下盜油管道檢測(cè)方法，并分析了地下盜油管道敷設(shè)特點(diǎn)。對(duì)地下盜油管道展開(kāi)了傳熱分析，建立了地下盜油管道溫度場(chǎng)物理模型，通過(guò)簡(jiǎn)化物理模型建立了地下盜油管道溫度

2、場(chǎng)數(shù)學(xué)模型；考慮到油田地下盜油管道敷設(shè)特點(diǎn)會(huì)影響數(shù)值模擬計(jì)算性能，在模型網(wǎng)格處理方面，采用了結(jié)構(gòu)型網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)型網(wǎng)格相結(jié)合，提高了計(jì)算性能；編制了環(huán)境大氣非穩(wěn)態(tài)變化的UDF(userdefnefunction)程序，利用CFD(Computationalfluiddynamics)計(jì)算軟件對(duì)非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬運(yùn)算，分析比較了在發(fā)生盜油前后和不同季節(jié)地面溫度場(chǎng)模擬結(jié)果，為紅外成像設(shè)備檢測(cè)地下盜油管道提供了理論依據(jù)。 本文采

3、用K-ε湍流模型，基于控制體積法，應(yīng)用SIMPLE算法，首次利用CFD軟件對(duì)地下盜油管道傳熱問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過(guò)數(shù)值計(jì)算得到了地下盜油管道熱影響區(qū)地面溫度場(chǎng)分布特征、截面溫度場(chǎng)分布特征和各種影響因素之間的關(guān)系規(guī)律。 為了驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算結(jié)果，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)輸油管道進(jìn)行了紅外成像實(shí)驗(yàn)研究，同時(shí)對(duì)輸油管道進(jìn)行了模擬計(jì)算。并且將實(shí)驗(yàn)測(cè)試溫度場(chǎng)特征同數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)地下盜油管道地面溫度場(chǎng)模擬特征與實(shí)際紅外成像溫度場(chǎng)分布基本一致。這