管道的腐蚀、施工破坏以及打孔盗油均会造成输油管道泄漏事故。泄漏事故的发生不但会损害国家的利益,还会给管道沿线居民的生命财产安全带来极大的威胁。当输油管道发生泄漏事故时,追踪管道的泄漏位置是采取维修措施、降低事故损失的基础,计算管道的泄漏量是估算经济损失,评定泄漏事故等级的一个重要前提。因此,针对输油管道泄漏事故定位及泄漏量测算的研究具有重要意义。本文以原油管道为研究对象,利用SPS软件建立了中石化东黄复线管道模型,并对“11·22原油管道泄漏爆炸事故”进行了模拟仿真。以泄漏事故的真实数据验证了模拟的准确性,并对模拟结果展开了相关分析。针对原油管道泄漏点定位问题,本文基于中石化东黄复线管道SPS模型对多种泄漏工况进行了模拟,采集了大量泄漏数据。选取岭回归、Lasso回归、决策树、随机森林等机器学习算法训练模型,比较了不同算法的学习能力。优选岭回归、Lasso回归算法训练管道泄漏定位模型,随机森林算法训练管道泄漏孔径预测模型,并基于Adaboost算法对所得模型进行了优化。针对原油管道泄漏量测算问题,本文基于计算流体力学理论,建立了原油管道非稳态泄漏模型。考虑了原油在流动过程中摩阻系数,比热容随温度变化的特性,将泄漏发生后非稳态管内流动规律与小孔出流规律相结合,实现了原油管道“管流-泄漏”的耦合计算,并以SPS模型的模拟结果验证了模型的可靠性。本文提出的原油管道泄漏定位模型的平均误差不超过35m,泄漏孔径预测模型的平均误差不超过0.85mm,泄漏量测算模型的相对误差不超过6.5%。综上所述,本文提出的相关模型在原油管道泄漏定位、泄漏孔径预测以及泄漏量计算问题上均有着较高的精度。