Введение
1 Современное положение в отрасли, существующие проблемы перекачки реологически сложных нефтей и пути их решения
1.1 Характеристика положения в данной области в мире и в стране 9
1.2 Существующие технологии перекачки высоковязких нефтей 10
1.2.1 Электроподогрев 10
1.2.2 Депрессорная и антитурбулентная присадки 13
1.2.2.1 Депрессорная присадка 13
1.2.2.2 Антитурбулентная присадка 15
1.2.3 Теплоизоляция 15
1.2.4 Подогрев нефти с помощью печей 18
1.3 Характеристика и перспективы развития АК «Транснефть» 19
1.4 Финансовое положение АК «Транснефть» 23
1.5 Тарифная политика компании 24
1.6 Место и роль ОАО «СМН» в АК «Транснефть» 28
1.7 Выводы 31
2. Моделирование режимов работы неизотермического нефтепровода 33
2.1 Многокритериальная задача выбора реологической модели неньютоновской жидкости
2.1.1. Реологические модели 33
2.1.2. Выбор реологической модели 36
2.2 Обоснование выбора модели для математического описания работы неизотермического трубопровода 41
2.3 Алгоритм теплогидравлического расчета неизотермического нефтепровода 45
2.3.1 Уравнение движения 45
2.3.2 Тепловое уравнение 46
2.3.3 Условие постоянства расхода 48
2.3.4 Решение разностных уравнений методом прогонки 48
2.3.5 Стационарный режим 50
2.3.5.1 Уравнение движения для стационарного режима работы 50
2.3.5.2 Определение толщины застойной зоны и радиуса ядра для стационарного режима работы 51
2.3.5.3 Решение теплового уравнения при стационарном режиме работы 52
2.3.6 Решение уравнения теплопроводности для процесса остывания трубопровода 55
2.3.7 Нестационарный режим 56
2.3.7.1 Решениз теплового уравнения в нестационарном случае 56
2.3.7.2 Решение уравнения движения в нестационарном случае 58
2.3.7.3 Определение толщины застойной зоны и радиуса ядра для нестационарного режима работы 61
2.3.7.4 Блок-схема и описание алгоритма теплогидравлического расчета неизотермического трубопровода, работающего в нестационарном режиме 63
4 Теплогидравлический расчет турбулентного режима течения 64
5 Программный комплекс «NIPAL» (Non Isothermal Pipeline Abnormal Liquids) 66
6 Моделирование работы магистральных трубопроводов с помощью программного комплекса NIPAL 69
2.6.1 Моделирование режимов работы подземного трубопровода 69
2.6.2 Моделирование режимов работы сложного трубопровода 76
7 Выводы 82
3 Постановка, формализация и реализация задачи оптимизации режимов работы «горячего» трубопровода (на примере нефтепровода «Уса-Ухта») 83
3.1 Постановка задачи и выбор критериев оптимальности для оптимизации режимов работы трубопровода 83
3.2 Особенности работы магистрального нефтепровода «Уса-Ухта» 84
3.3 Формирование технологических ограничений 87
3.4 Формализация задачи оптимизации работы «горячего» трубопровода 92
3.5 Доказательство выпуклости целевой функции 94
3.6 Реализация поставленной задачи 97
3.7 Особенности решения задачи оптимизации при работающих подкачках 98
3.8 Выводы 101
Основные выводы по теме диссертации 102
Список литературы 103
Приложение 1 113
