长输管道内天然气水合物形成的预测

长距离天然气输送管道输送压力一般较高,管道内易形成水合物而阻塞管道.长输管道内压力温度变化复杂,难于精确判断水合物的形成.针对这一问题,本文分析了长输管道内压力温度的变化规律,给出了判断水合物形成的理论模型和计算方法.并将计算结果与实验值做了比较,结果表明该模型具有较高的精度.     

气井不同生产参数对集气工艺的影响分析

集气工艺中进站温度必须比天然气水合物的生产温度高3℃,否则会生产天然气水合物,导致事故发生,所以天然气水合物的生成温度对于集气工艺的影响非常关键。利用Hysys软件研究天然气井口不同生产参数发生变化时,天然气水合物生成温度的变化规律,从而得到集气工艺的变化规律。通过研究发现,天然气产量、水产量和节流后温度发生变化时,集气工艺需要进行相关的调整,否则会生产天然气水合物,导致管道发生事故;井口产油量和井口压力发生变化时,对于集气工艺基本没有影响,不需要进行调整。     

天然气单管伴热集输管道伴热优化

天然气在开采出来之后,经常含有水,天然气水合物是天然气与水在一定的压力和温度下形成的结晶笼状固态化合物。天然气水合物可能导致管道、仪表和分离设备的堵塞,对天然气的输送是有害的。石油与天然气输送的管道中,常用采用添加除水剂的方法,压力控制方法,伴热的方法来维持生产操作及停输期间管道内介质的温度与压力。着重研究利用单管热水伴热的方法来抑制天然气集气管道中水合物的生成。主要概述了利用热水伴热方法对管道进行伴热,并且借助VB程序编制软件完成热水伴热的输送过程的相关分析计算,通过计算的数据结果进行绘图,在符合实际伴热条件的的同时,选出最优方案。     

苏75区块集气支线外输压力升高原因分析及治理措施

苏75区块位于苏里格气田的西区北部,年外输天然气8亿立方米,其2条集气支线,担负着将苏75-2集气站、苏75-4集气站处理后的天然气外输至集气交接站的任务和功能,其安全运行对整个区块的生产和经营发挥着咽喉作用。由于集气站仅对天然气进行初步的气液分离,因此在实际运行过程中管道内会存有一定的积液,在一定的压力、温度条件下会形成水化物,不仅增加了输气压力、降低输送效率,更为重要的是对管道的安全运行形成重要安全因素。本文通过对集气支线外输压力升高运行进行了全面分析,并提出了解决措施,取得了良好的效果。本文研究成果可以对其它天然气管道的安全运行提供良好的借鉴经验,有着积极的现实意义。     

海底输油管道压力-温度调节特性研究

海底管道出口温度是控制原油安全输送的关键指标之一，然而压力调节会对温度的稳定性产生重要影响。利用OLGA软件构建了海底输油管道计算模型，模拟研究了正弦、方波、矩形脉冲和随机正态分布四种典型数学模型描述的压力条件下，管道输送过程中的压力-温度变化规律。结果表明，采用正弦和矩形脉冲调节方式时，海底管道的压力和温度调节特性的相似度较高，波形一致，周期相同，振幅和相对平衡位置均完全对应；采用方波调节方式时，海底管道压力和温度的波形不一致，但周期相同，振幅和相对平衡位置也是完全对应的；采用随机正态分布调节方式时，海底管道的压力和温度均服从正态分布，且两者标准差的变化趋势相同。     

埋地输气管道最低设计温度的计算方法研究

为避免输送管道发生低温脆断,油气输送管材标准通常都规定了管材冲击功及冲击试验温度。为了确定管材冲击试验温度,必须先确定管道最低设计温度,即管道在正常工作过程中管壁可能达到的最低温度。为此,首先采用数值方法,同时考虑管内介质流动和管外环境散热影响;为了便于工程应用,进一步修正提出了一种计算低温环境下钢管最低壁温的工程计算方法。研究结果还表明,低温环境下地面输气管道最低壁温随着输气量的减小而降低,因而在确定管道最低设计温度时,应限定管道正常工作过程中的最小输气量,以此为基础来计算确定低温环境下管道的最低壁温。     

原油管输过程(火用)单耗分析研究

根据热力学第二定律,将单耗分析理论应用于原油管道的输送过程,提出了原油管输过程的压(火用)单耗、热(火用)单耗以及附加单耗的值和费用的计算方法,并通过系统单因素敏感性分析方法,以大庆某油田管道为例,从温度、压力和输量3个方面分析原油管道单耗随不同影响因素的变化规律,进而确定原油管输过程最优的温度、压力和输量.研究结果表明:随着出站温度的增加,总(火用)单耗费用先减小后增大,在出站温度为339K时达到最优;随着出站压力的增加,压(火用)单耗费用逐渐增大,热(火用)单耗费用逐渐减小,总(火用)单耗费用逐渐增大,出站压力应取输送工艺要求下的最小值;随着输量的增加,总(火用)单耗费用先减小后增大,在输量为35 m3/h时达到最优.     

降低稠油管道输送温度的工艺技术

目前对于粘度大、凝固点高的稠油管道,国内外一般都采用加热输送,使其在管道输送时不凝、低粘,以降低输油的动力消耗.如果在满足安全输送条件下,降低输送温度,就会降低能耗.本文对辽河油田的坨一渤输油管道进行工艺技术研究,提出来降低了稠油管道的输送温度的工艺技术,减少了管道的运行成本,提高了企业的经济效益.     

曲西输油管道优化运行分析

低输量下输送含蜡原油的管道在输送过程中存在凝管的风险,为了防止发生凝管事故发生,需要提高出站温度,从而增加了管道运行的热力费用,从优化运行方案的角度研究降低曲西输油管道的能耗方法,在保证进站温度高于析蜡高峰温度的前提下,适当降低出站温度,有利于降低管道运行的总费用,计算结果表明定期对管线清管的运行费用低于通过加热防止石蜡析出运行的费用。     

掺氢天然气输送管道放空系统适应性分析

针对天然气掺入氢气后其物性参数发生改变,放空过程的温度压力等变化规律也会因此发生改变的问题,采用TGNET软件建立掺氢天然气输送管道放空管路模型,分析放空过程中放空口温度、压力、泄放流量等参数的变化规律,并对比不同掺氢量、管内温度、管内压力情况下的放空过程。结果表明：紧急放空方式下,掺氢量对于放空过程影响很小;计划放空...     

混凝土配重对海底管道热力学影响研究

为保证海底管道在位稳定性,常在管道外表面涂敷混凝土配重层。对于管道的热力计算,有必要研究混凝土配重层对传热系数的影响。文章基于传热和对流理论,根据常用计算模型,推导了海底管道传热模型,借助计算软件,探讨了混凝土配重对海底管道温降的影响。文章的研究成果,有助于海底管道热力分析的参考的借鉴。     

蒸汽管道柔性设计方法

管道的柔性反映管道变形的难易程度。管道在设计条件下工作时,若柔性考虑不合理,会产生局部应力过大、泄漏或破坏等影响正常运行的情况。管道的柔性就是管道通过自身变形吸收因温度变化产生位移或其他原因所产生位移能力,保证管道应力在材料许用应力范围内。管道的应力主要由于管道承受内压力和外部荷载以及热膨胀而引起的,管道在这些荷载的作用下具有相当复杂的应力状态。目前工业管道系统静应力分析基本方法有近似计算法、图表法、计算机辅助分析法。从生产实际入手,针对某蒸汽管道改造项目过程中遇到的实际问题及解决方法,提出了对蒸汽管道设计的一般方法。     

Pipeline flow behaviour of heavy crude oil emulsions

Pipeline transportation of heavy oils as oil-in-water emulsions has been proposed as an alternative to blending the crude oil with natural gas condensate or other diluent. An 18 m long, 0.02 m I.D. closed loop was constructed to investigate the behaviour of an emulsified Cold Lake crude oil under pipeline flow. Pressure drop was measured as a function of flow rate for freshly produced emulsions to establish correlations of friction factor versus Reynolds number. Stability was observed for long term pipeline flow. The time at which the emulsion breakdown occurred was found to be a function of oil concentration and shear rate. The breakdown of the emulsion was clearly indicated by a simultaneous change in the system variables of pressure drop, temperature and power required to turn the pump at constant speed.     

地面集输管线中水合物堵塞预测研究

天然气水合物一旦在地面集输管线中形成就会造成阀门堵塞、管道停输等严重事故,造成重大的经济损失。气流组成、温度、压力和含水量是影响地面集输管线中水合物形成的主要因素,此外,气井产量、管线长度、油管直径等对水合物的形成也有一定的影响。本文综合国内外有关水合物研究成果,并结合长庆气田某气藏生产过程中天然气水合物的生成条件及防治措施,对地面集输管线中天然气水合物堵塞的生成条件及预测模型进行了研究。     

大落差天然气管道水合物生成特点分析

为了分析中缅天然气管道大落差管道的水合物生成情况,以龙陵输气站至弥渡输气站间总长度为250 km、最大相对高差为1 654 m的管段为研究对象,以Pipeline Studio和PVTSIM软件为工具,建立了中缅天然气管道大落差管段仿真模型。以此为基础,计算了不同输量下管道沿线的压力、温度分布及水合物生成条件。通过沿线温度与水合物生成温度的对比,分析了水合物的生成情况。结果表明,受地形起伏影响,在管道的局部高点处,天然气的温度可低于地温7℃以上,使管道面临生成水合物的风险,提出了针对性的水合物防治措施。     

模拟分析小颗粒对T型管的冲蚀

T型管道在天然气输送中较为常见的管件,气体在管道内流动时流向会发生改变导致气体直接冲击管壁,此时气体内夹带的微小颗粒也会冲击管壁,形成冲蚀降低管道输送的安全性。为了充分了解颗粒对管壁冲蚀影响,以两端为入口,一端为出口的T型管为研究对象,利用FLUENT模拟不同流速下产生的冲蚀情况。在T型管的一个入口端注入小颗粒并且保持入口条件不变,另外一个入口端不加颗粒而改变气体的速度来观察产生冲蚀的情况。结果显示改变无颗粒进气端的速度会对冲蚀的位置产生影响,同时冲蚀的程度也会产生一些变化。对比分析在不同气体流速下管道内压力云图、速度云图和流线图,来揭示颗粒的运动规律进而说明气体流速对于颗粒对于管壁冲蚀的影响。为实际生产中确定管道危险位置提供依据。     

压力对管道天然气泄漏扩散影响的数值模拟

利用Fluent软件的物质传输模型和湍流模型模拟了不同压力下天然气管道的泄漏扩散。通过对比分析模拟结果,得到了不同泄漏压力对天然气扩散的影响效果。模拟结果可为天然气泄漏事故的处理提供一定参考。     

直埋LNG管道周围土壤冻融相变数值研究

采用有限容积法建立多孔介质相变自然对流换热模型,以直埋LNG管道为例,采用SIMPLER算法进行求解,数值计算了地表温度周期性波动条件下,埋地输冷管道非稳态传热过程,得到了不同季节管道周围土壤温度场及冰水相变界面分布规律.研究表明:在地表温度的周期波动下,LNG管道周围土壤温度场波动减小,且随着LNG冷量的不断释放,管...     

隧道内液化天然气管道泄漏火灾温度场的数值模拟

以某实际液化天然气（LNG）输运工程为例,采用计算流体动力学方法,建立隧道内LNG管道泄漏火灾的数学模型,分别以3种不同的泄漏情况对LNG泄漏火灾流场进行了数值模拟计算,得到了3种不同泄漏强度的LNG火灾温度场的实时分布情况,并分别对其火灾温度场随时间的变化及危险性进行了分析。结果表明：泄漏强度最小的情况下,火灾发生后隧道温度升幅不大,温度变化幅度平缓,危险性相对较小;泄漏强度居中的情况下,火灾发生后隧道内温度变化幅度较大,变化趋势较为剧烈,危险性显著增加;泄漏强度最大的情况下,火灾发生后隧道内温度是3种情况中最高的,且隧道内会出现烟气堆积的情况,十分危险,应着力避免此类事故的发生。     

油气管道危害风险及预防措施

研究表明:油气管道运行过程中存在的风险问题较多,这也是难以制定有效预防措施的难点所在。管道的风险主要集中在腐蚀和老化、人为损坏以及地质灾害三个方面,这三种风险出现的原因不同,但是都会对管道的运行造成较为严重的后果;管道运营管理公司应从完善相关制度、加强管道监督、控制盗油问题以及做好防范措施四方面入手,采取多项有效措施,防止管道出现风险事故,保障管道安全运行。