德克萨斯州农工大学工程学院的Keshawa Shukla博士在2021美国机械工程师学会海上力学和北极工程国际会议之后发表了一篇论文集，“预测输送含蜡碳氢化合物的海底管中管道系统冷却温度和冷却时间的新瞬态模型”。该论文发表在第4卷：管道、立管和海底系统中。
Shukla是多学科工程系的实践教授，他的论文旨在了解和预测输送碳氢化合物的海底系统的冷却温度和冷却时间。
海底生产系统是在海底发现的油井，用于从深水油田提取和运输由含蜡碳氢化合物组成的石油。虽然海底系统使得从以前无法到达的深水中提取更容易，但它们极其复杂，需要高维护。当油井“关井”并关闭以停止生产时，这些系统因紧急情况而关闭数天或数周的情况并不少见。
在停堆期间，通常在高达100摄氏度的温度下运行的海底管道系统最终将冷却，以与周围的环境海水相匹配。然而，这种温度变化也意味着管道系统内的剩余材料将冷却和硬化，迅速导致碳氢化合物蜡的积聚并堵塞系统。
Shukla说：“这种冷却温度可能导致固体蜡沉积，从而堵塞管道系统，从而导致碳氢化合物产量损失。”。“为了防止蜡积聚，管道系统应具有足够的隔热层，以帮助在冷却期间保持热量。然后，操作员可以采取积极措施，在流体温度接近蜡温度之前关闭系统。”
为了帮助解决这个问题，Shukla开发了一个分析瞬态热模型，以更好地确定水下系统紧急关闭的冷却温度和冷却时间。
Shukla说：“分析模型建立在一种包含内部温度梯度的非均匀瞬态方法的基础上。”。“这项工作的目的是开发一个基于严格热力学和传热的简单模型。这种方法考虑了热的转变，以在关井操作期间创造稳定的温度。”
这是第一次将这种方法应用于深水应用中的管中出油管线系统，并且该模型可以应用于任何海底深水应用。
Shukla的分析模型有可能优化管中管配置的干绝缘和冷却时间要求，从而为工程公司和运营公司带来更高效、更经济的海底环境。
