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深水油气管道再启动过程模拟计算

（中文题目不应超过20个字）

作者 1^{1, 2}  作者2¹  作者3³

（作者如有不同单位请用上标标注出来）

1. xx单位名称1；2. xx单位名称2；3. xx单位名称3

摘要：（研究目的）为了研究深水油气管道再启动过程的多相流动和传热规律。（研究方法）结合传热学和多相流理论，建立了深水管道再启动过程数学模型。利用该模型，仿真模拟了深水管道再启动过程中温度和压力等参数的变化规律；在此基础上对水合物的生成情况进行预测并分析参数敏感性。（研究结果与结论）研究表明：启动流量、绝热层的导热系数和厚度可以明显改变管内流体的温度分布，且启动流量越大、绝热层导热系数越小、厚度越大、管内流体温度越高，生成水合物的风险越小。

（摘要部分要求准确简练地说明论文中的目的、方法、结果、结论，重点应突出研究的创新性结果，应将主要结果和结论交待清楚。例如：基于...目的，采用（通过）了...方法，通过（结合）了...试验，得出（得到）了...结论。）

关键词：深水油气管道；再启动；数学模型；仿真模拟；水合物预测（中英文关键词为4~6个）

中图分类号：请点击查阅（http://www.ztflh.com/）   文献标识码：A        doi：

     （前言）油气管道再启动过程与管道停输作业衔接，是深水油气生产的重要操作环节。再启动过程与稳态输送相比，一方面由于流体从低温向高温发生渐变，增加了生成水合物的风险^[1-3]，另一方面，管道压力与各相体积分数的瞬态变化^[4]使得水合物的生成预测更加复杂，因而有必要对深水管道再启动过程进行研究。为此，在考虑深水多温度梯度^[5-6]的基础上，建立深水油气管道再启动过程数学模型，借助计算机仿真模拟再启动过程软件，对水合物的生成状况进行预测，探讨其参数变化规律，以期为再启动过程的安全进行提供理论指导。

    引言（序论、前沿、概述）是学术论文的开场白，主要说明为什么要进行研究工作，提出文章中要研究的问题，引导读者阅读和理解全文。引言应以简约的篇幅介绍论文的主旨，写作背景和目的；缘起和提出研究要求的现状情况；历史回顾，前人工作的综述；预期的结果和采用的方法以及理论依据；目前研究的热点、存在的问题以及作者工作的意义。引言应言简意赅，不要评论众所周知的或教科书上已有的理论；同时，引言也不等同于浓缩了全文论点的摘要，而是引出主题给读者以引导。

    引言应简单介绍课题的背景和目的，相关领域前人所做工作，存在的问题，引出本研究的主题与及特色。注意：引言部分不加顺序号，不能有公式图表，摘要、引言和结论不能重复。此外，还应尊重他人的研究成果，在施引处进行标注。

1 数学模型

在深水油气管道再启动前，管内流体为原油或经替代操作后的“死油”。

1.1 多相流控制方程

管道内部流体组分复杂，主要为水、气体、原油和“死油”，其连续性方程不同。

1.2 定解条件

再启动过程的边界条件为管道入口压力边界和管道周围的环境温度边界。

2 模型求解

    由于模型中所涉及的参数比较多，并且摩阻项是非线性的，因此，目前采用分析法尚无法计算得到解析解，故采用数值方法进行求解。随着启动时间的延长，出口压力变化依次表现为3个阶段（图1）。

图1  深水油气管道再启动过程出口压力变化曲线

    注:（若出现图片，请将矢量格式的图片打包后作为附件与稿件一并上传。Excel、Visio等Office软件绘制的图片可直接粘贴至word文档里；Origin软件请存成EPS格式；CAD软件请存成dwg。矢量图的常用格式有.ai、.cdr、.eps、.wmf）

    注：如文中有表格，采用三线表，并提供中英文标题。表头中使用量符号/量单位，文中的相关术语和符号应保持全文一致性。例如：

表1  各种类型储气库物性指标

3 结论

    针对深水油气管道再启动特点，利用传热学和多相流理论，建立相应数学模型，给出定解条件和求解方法，仿真模拟了再启动过程，在此基础上研究了管道内部水合物的生成状况，得出如下结论：

(结论是在理论分析和实验验证的基础上，通过严密的逻辑推理而得出的富有创造性、指导性、经验性的结果描述。它又以自身的条理性、明确性、经验性、客观性反映了论文或研究成果的价值。结论与引言相呼应，同摘要一样，其作用是便于读者阅读和为二次文献作者提供依据。主要包括如下：本研究结果说明了什么问题，得出了什么规律性的东西，解决了什么理论或实际问题)

参考文献：

(我刊要求参考文献不能少于10条，如果有可能引用本刊相关文献不少于1条，所有参考文献都必须在论文中引用处加标注，尽量选用近年正式期刊公开发表的文献。每条中文参考文献必须提供英文翻译，对应英文内容应先按照文献本身已有的英文内容编写，而无对应英文翻译的则自行翻译，对于参考文献中错误较多的稿件可能会予以退稿处理。)

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Simulation calculation of restart-up process of deep water oil and gas pipelines

ZUO Zhe1^{1, 2}  ZUO Zhe2¹  ZHUO Zhe3³

1.School of Chemical Engineering, Beijing Institute of Petrochemical Technology; 2.Beijing Key Laboratory of Pipeline Critical Technology and Equipment for Deepwater Oil & Gas Development；3.College of Material Engineering, Beijing University of Chemical Technology

Abstract: In order to study the multiphase flow and heat transfer laws of restart-up process for deep water oil and gas pipelines and combined with heat transfer and multi-phase flow theory, this paper establishes the mathematical model for the restart-up process of deep water pipelines, and provides definite conditions and solution for the model in combination of heat transfer and multiphase theory. With this model, the change laws of temperature and pressure parameters in the restart-up process of deep water pipelines are simulated. Based on this, it carries out a prediction on generations of hydrate and an analysis on parameter sensitivity. Research results show that start-up flow rate, thermal conductivity and thickness of insulating layer can improve the temperature distribution of fluid in the pipeline greatly, and the bigger the start-up flow rate is, the smaller the thermal conductivity is; the bigger the thickness and the higher temperature of fluid in the pipeline are, the less the risk of generation of hydrate is. The research conclusions can provide a guideline to safe operation of restart-up deep water oil and water pipelines.

Key words: deep water oil and gas pipelines; restart-up; mathematical model; simulation; hydrate prediction