海底石油资源的开发重点已经由浅海逐渐转向深海,且由于深海环境的极度恶化,双层输油管道在海底石油资源的开采过程中已得到了广泛的应用。然而,由于诸多因素的影响,管道泄漏时有发生,并且造成了严重的环境污染及巨大的经济损失。海底双层输油管道的安全维护已成为石油产业亟待解决的难题,而管道泄漏检测是管道安全维护的必要手段。目前,光纤法、电容法、生物传感器法及特性阻抗法等泄漏检测技术,由于其准确、快速测量等优点在输油管道泄漏检测中具有广泛的应用前景,但是其制造成本已相对阻碍了这些技术的发展。本课题通过海底输油管道内层泄漏污染物的迁移研究,为泄漏检测传感器及光纤的布置提供一些参考性依据及意见,能够在一定程度上解决管道泄漏检测的成本问题。因此,开展海底输油管道内层泄漏污染物多相迁移研究具有重要的应用价值。本文以海底输油管道内层泄漏污染物为研究对象,运用介观模拟及宏观模拟两种方式,对漏污染物的多相迁移进行了研究;且分析了不同影响因素条件下海底输油管道内层泄漏污染物的介观、宏观迁移规律。主要研究内容如下:(1)保温材料多孔结构模型构造。参考实际海底双层输油管道保温材料的孔隙结构特点,利用QSGS方法进行理想保温材料多孔结构模型构造。当分布概率取0.01,生长率取0.01时,所构造不同孔隙率保温材料多孔结构模型较为理想。(2)保温材料多孔结构内油水迁移介观模拟。进行保温材料多孔结构内油水迁移的介观模拟,且分析不同控制参数条件下油水的介观迁移规律。虽然油水的迁移过程受多种因素的影响,但保温材料多孔结构的孔隙率及流体驱动压力是多孔结构内油水迁移的主要影响因素。(3)保温材料多孔结构内油水迁移阻力系数获取。利用以上介观模拟数据,获取不同孔隙率保温材料多孔结构内油水迁移的阻力系数及阻力系数随孔隙率的变化曲线。多孔结构孔隙率越小,油和水所受粘性阻力及惯性阻力皆越大;同时,粘性作用皆大于惯性作用,并且水的粘性作用明显高于油,而油和水的惯性作用基本一致。(4)海底输油管道内层泄漏污染物多相迁移宏观模拟。通过模拟分析不同影响因素对海底输油管道内层泄漏污染物的多相迁移作用规律。泄漏时间、泄漏口位置、输油管道规格、泄漏速度、泄漏孔径、保温材料孔隙率等对海底输油管道内层泄漏污染物的多相迁移有明显作用,但流体密度的作用不是很明显。通过本文研究,获得了海底输油管道内层泄漏污染物的介观、宏观迁移规律以及保温材料多孔结构内油水迁移阻力系数随孔隙率的变化曲线,为泄漏检测技术中传感器及光纤等的布置提供一些参考性依据及意见。