立管段严重段塞流机理及消除方法

严重段塞流是一种在油田生产中的特殊有害流型,尤其是在深海油气资源开采当中,几百m甚至上千m的立管有可能会出现较长的液塞,严重影响海管和平台的正常安全运行。文中介绍了严重段塞流的定义和产生条件,采用CFD数值计算方法对严重段塞流进行仿真模拟,研究了严重段塞流的形成机理和流动特性,并提出了能够有效遏制立管段严重段塞流的方法。     

气液物性参数对严重段塞流特性影响研究

针对海底油气传输常见的下倾管—立管系统严重段塞流问题,采用严重段塞流形成条件一致的等效原则,发展了一种将三维流动转化为二维的数值模拟方法,仿真结果与相关的以水和空气为流动介质的实验结果吻合较好.在此基础上,利用该方法研究气液物性参数对严重段塞流的影响,分别选取水、原油和煤油为液体介质,甲烷和空气为气体介质,对管道内出现的严重段塞流进行数值模拟.研究发现,液体粘性、密度和表面张力对严重段塞流的流动过程、周期、压力波动、含气率和液塞速度均有显著影响,而气体物性变化对严重段塞流的影响较小.文中研究有助于深入揭示物性参数对严重段塞流的作用,同时也为评估不同海底油气田的严重段塞流危害提供了理论支持.     

段塞流捕集器的设计方法研究

针对混输管线终端段塞流捕集器的设计原理和设计方法进行了研究,在满足生产运行的前提下,建立了计算数学模型,并采用龙格一库塔法求解.以胜利油田海五联为示范工程,设计出了用于生产的段塞流捕集器,现场运行表明,捕集器液位稳定,对下游设备起到很好的保护作用.     

原油海管掺气混输工艺模拟分析

利用OLGA2000多相流瞬态模拟软件,对LD10-1CEP至陆地终端的输油管线每天增输5×104m3天然气的工艺可行性进行了模拟研究。结果表明：可以实行油气混输,虽然海管中会出现段塞流,但并不严重,未出现严重段塞流。为了控制段塞流,仅需在终端设置一个分离器或段塞流捕集器即可。经过计算,段塞流捕集器的理论最小容积为39.71 m3,在安全系数为1.5时,其容积为59.56 m3.     

强烈段塞流消除方法的试验研究进展

介绍了强烈段塞流的特点、产生条件及其对近海油田生产的危害性．指出了强烈段塞流与水动力段塞流的区别，描述了强烈段塞流的循环过程，总结了近年来强烈段塞流消除方法的试验研究进展情况，对实验和生产过程中所提出和应用的多种消除方法进行了归纳，重点对节流法和注气举升法的原理及优缺点进行了分析。     

水平管段塞流液塞持液率试验研究与预测模型对比

在内径50 mm、长27.3 m的水平管上利用空气-水作试验介质对段塞流的压力和液塞持液率进行了试验研究。采用压力传感器测量压力变化,采用平行电导探针测量液塞持液率变化。通过试验发现：液塞通过测量点时持液率的变化比压力变化迅速,持液率能更真实地反映段塞流动特性,可以用持液率的波动情况来确定液塞频率。将液塞持液率模型预测值与试验值进行了比较,结果表明,水平管大多数试验工况下的Zhang H Q模型预测值与试验值吻合最好。     

疏浚管道加气输送阻力特性研究

针对绞吸式挖泥船在输送泥浆过程中遇到阻力大,易堵管,能耗高等问题,分析了加气助送的可行性,在不同管道参数、泥浆参数、流量参数的条件下,采用分层流动模型和段塞流动模型对其进行了计算.结果表明在分层流动状态下,输入一定流量的气体会减小管道的阻力,在段塞流动状态下,输入气体会增大管道的阻力.     

平台分离器常用控制方案选择

概述平台分离器的压力和液位控制方案,并根据具体项目给出实例。在前期设计中,须进行仔细分析,保证流程的设计能满足产品质量和流程稳定性的要求,这对于促进项目的成功具有重要的意义。压力、液位是工艺控制的基础。整个流程是建立在单个设备工艺参数控制的基础之上的。通过整合各设备之间的流程关系,优化工艺流程,可以在很大程度上降低系统能耗,保证整个系统平稳运行。     

下倾管-垂直立管严重段塞流数值分析

运用计算流体力学(CFD)软件ANSYS FLUENT对下倾管-垂直立管系统中出现的严重段塞流现象进行多工况数值模拟，根据液塞形成过程图和弯管处的速度矢量图揭示了液塞的形成机理，并结合XY面的相分布图和监测得到的压力脉动变化图划分出了3种典型的严重段塞流流型。为了抑制严重段塞流现象，提出了“下倾管”注气法，最后通过数值模拟的方式来加以验证。结果表明：采用“下倾管”注气法后，管系内的严重段塞流现象被明显削弱，产生了具有高频低振幅脉动特征的稳定流型，对管网系统稳定性的影响较小。