某油氣田管線鋼點(diǎn)蝕過程的計(jì)算模擬.pdf

1、西部某油氣田的腐蝕十分嚴(yán)重，針對(duì)此實(shí)際工況問題本文采用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法和元胞自動(dòng)機(jī)方法對(duì)某油氣田鋼管線腐蝕情況進(jìn)行了宏觀和介觀兩方面模擬研究。通過建模獲得了腐蝕發(fā)生的時(shí)間和不同腐蝕閉塞物孔隙率對(duì)點(diǎn)蝕過程的影響。
　　通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)某油氣田集輸管線的腐蝕穿孔情況進(jìn)行了建模，并應(yīng)用模糊曲線-模糊曲面法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了降維，獲得了各類因素對(duì)腐蝕產(chǎn)生影響的從大到小排序?yàn)楸诤瘛囟?、壓力、流速、?nèi)徑、CO2含量、緩蝕劑添加情況、含水量、總

2、液量、礦化度。建模結(jié)果表明降維后的數(shù)據(jù)提升了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模精確度，降維對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模精度的提升在開始時(shí)上升，繼續(xù)降維將使建模精確度下降，其中去掉礦化度這一因素之后的9因素人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模結(jié)果精確度最高，說明模糊曲線-模糊曲面法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法結(jié)合對(duì)于多因素輸入單因素輸出體系的建模比較有效。
　　通過對(duì)前人應(yīng)用元胞自動(dòng)機(jī)方法模擬點(diǎn)蝕過程的深入研究，建立了基于擴(kuò)散-反應(yīng)過程的點(diǎn)蝕元胞自動(dòng)機(jī)模型，當(dāng)設(shè)定元胞尺寸為27nm，元胞自

3、動(dòng)機(jī)運(yùn)行單位時(shí)間1.2×10-3s，金屬基體溶解概率為0.01，模擬形貌與實(shí)際點(diǎn)蝕形貌相符，模擬電流與電流密度實(shí)際點(diǎn)蝕過程中的測(cè)量值相符。模擬獲得了點(diǎn)蝕直徑、閉塞物沉積、Fe2+離子富集與水解、點(diǎn)蝕過程中的電化學(xué)噪聲等信息。模擬結(jié)果表明當(dāng)腐蝕閉塞物孔隙率大于9.88％時(shí)，腐蝕閉塞物不能使點(diǎn)蝕坑內(nèi)形成閉塞電池效應(yīng)，點(diǎn)蝕坑內(nèi)外離子交換較容易，點(diǎn)蝕坑內(nèi)部不易維持酸性環(huán)境，點(diǎn)蝕發(fā)生再鈍化；當(dāng)腐蝕閉塞物孔隙率小于9.88%時(shí)，腐蝕閉塞物能夠使點(diǎn)蝕