天然气凝析液起伏管道集输敏感特性模拟研究

天然气凝析液管道采用气液混输技术进行输送,地形起伏可能造成管线内流型复杂和流动不稳定,导致管线低洼处容易产生积液,影响集输效率。采用多相流模拟软件LedaFlow建立某凝析气田集输管道水力模型,模拟分析地形起伏对管线压力和持液率分布的影响,探究削弱地形起伏对压力波动影响的集输条件,模拟分析输气量、管径以及管道出口压力对起伏管道水力特性的影响。研究表明:地形起伏增大了压力和持液率的波动,使流动不稳定。高输量、小管径和低压集输能够削弱地形起伏的影响。高压集输压降小,低压集输压降大,存在最优运行压力使生产成本最低。该研究为气液混输管路输送参数的选取提出了合理化建议,对复杂地貌条件下天然气凝析液集输管道的设计和运行管理具有意义。     

段塞流捕集装置流程堵塞的防控技术探讨

普光气田采用湿气混输工艺,集输管道内气液固三相混输,为解决批处理作业过程中大量来液的问题,普光集气总站增加了一套段塞流捕集装置,在运行过程中旋流分离器出现了进口管线、底部排污流程堵塞等问题。     

煤层气集输管道设计影响因素研究

煤层气田的特点是煤层气组分较纯,气田单井产量低,井网分布密集且井口数量众多,井口压力较低。由于煤层气田集输管网压力较低,需建设大量管道,投资费用高。研究煤层气集输管道计算影响因素及其规律对管道参数设计和优化、降低管道总体投资具有重要意义。采用多相流模拟软件OLGA建立了煤层气集输管道水力计算模型,模拟分析了管道流量、管径、含水率、进站压力对管道压降参数的影响,得出管径是集输设计的主要影响参数。敏感性分析结果显示煤层气集输管道设计参数的关键影响因素为管径和流量,且管径的影响最大。研究对于煤层气田的集输管道的计算和设计具有指导意义。     

凝析气田长输管道水合物防治的实践应用

凝析气田长输管道输送介质大多为气液混输,冬季沿程温降过大,极易导致管道内生成天然气水合物,为了防止天然气水合物生成对长输管道的堵塞,降低管道过流面积。有必要弄清楚水合物形成的条件和原因,以便提出有针对性的解决措施。凝析气大多为多相流输送,以饱和烃组分为主,在输送过程中由于沿线温度、压力的变化极易引起凝析和反凝析现象,在气液混输中,气相含烃量很高,冬季气温低时促进了水合物的生成。通过对水合物形成原因、塔里木某凝析气田气相组分和运行工况的综合研究,找出最大的影响因素,结合实际,提出最有效的解决方案。通过HYSYS模拟计算,找到了防止水合物生成的最佳方法。采取降压生产,油气分输的措施,并在生产中实践成功。所以,防止天然气水合物的生成十分重要。     

HYSYS软件在复杂山区页岩气集输管线中的应用

针对某山区页岩气田现阶段天然气集输过程中由于压力、温度、高差等因素造成的管道积液增多、管输压力不断升高的情况,使用HYSYS软件的多相流动静态模拟功能对集气管线进行模拟。通过建立页岩气在管段中流动的动静态模型,分析造成管道积液、段塞流形成的影响因素,模拟管道内流体流动及清管动态,分析确定清管时机及合适的分离捕集器尺寸,为现场安全运行提供指导。     

天然气凝析油海管清管模拟分析

输送介质为天然气和凝析油的多相流混输海底管道,在正常运行时,由于管内气液分层流动,管道沿程的压降较小。在清管操作时,受立管处累积的液量和段塞流的影响,管道入口压力上升,可能超过正常运行时的压力。本文利用国际先进的OLGA软件,对清管过程中的压力、流量变化进行数值模拟,为混输海管的设计提供了理论依据。     

滴西14井区高含水气井地面集输工艺优化研究

克拉美丽气田滴西14井区采用单井注乙二醇、初级节流、气液混输至集气站的集气工艺。由于试采气井的出水量超出了地质预测值,造成单井管道冻堵、后续的集输及处理装置运行不正常,使得系统能耗急剧上升。本文针对出现的问题,提出了高含水气井的地面集输工艺进行了优化调整措施,以期达到节能环保的目的,为气田的后续开发奠定良好的基础。     

复杂地形条件下气液两相混输工艺水力模型建立

随着普光气田的开发,关于复杂地形条件下的气液混输工艺计算模型,特别是湿气集输工艺计算模型成为研究的关键问题。针对低含液复杂地形条件,建立了水力计算模型,提出了气液界面的凹面湿壁分数、剪切应力以及摩擦因子计算闭合关系式。开展了室内实验,验证了压力与持液率计算模型的准确性,收集了普光气田的现场生产压力和清管积液量数据,计算的压降结果与生产数据之间的误差在±5%以内,积液量的预测结果误差在±10%以内,吻合较好,建立的模型可以用于该条件的工艺计算。     

天然气水合物的生成对浆液流动稳定性影响综述

目前在海底混输管道的水合物风险控制策略中,允许水合物在管道内的生成,以液固浆液流动的形式对海底油气产物进行输送。其中主要通过控制浆液中水合物的生成量和聚集程度,来实现对海底集输管线的流动安全保障。液固浆液流动具有相当复杂的流动特性,固相颗粒的引入对于流体的流动特性影响很大。本文分别综述了拟单相流动体系和气液多相流动体系中水合物颗粒对于管输体系流动稳定性的影响以及水合物对混输管道堵管特性的影响。着重讨论了水合物在管道壁面的生长和沉积特性、水合物与气液流型的耦合关系以及不同体系中水合物的堵管机理。此外,对软件模拟在水合物生成及浆液流动特性研究中的应用做了简单介绍。最后,根据对相关研究结果的总结,指出水合物在壁面生长沉积的微观特性和定量表述、颗粒不同分散形式的临界流速、不同气液流型条件下的水合物生成特性和颗粒行为等是今后水合物相关研究中需要进一步深入探究和明确的问题。     

榆林气田天然气凝析液管道工艺设计方法研究

本文在分析了榆林气田天然气凝析液混输管线原设计的基础上,结合这条气液混输管线的现场运行状况,对天然气凝析液两相混输管路的工艺设计方法,进行了分析研究。通过横向对比榆林天然气凝析液管线的具体设计数据,纵向对比管线设计数据与现场运行数据的差异,并采用当前较为先进的OLGA工艺设计计算软件对之进行核算,结合以往的工艺设计经验,对目前所采用的天然气凝析液混输管道工艺设计方法提出一些可供参考的新建议和想法。     

高压大直径天然气-凝析液管流计算模型

前人提出的平界面和曲界面模型大多是基于低压、小管径、水平或接近水平管道空气-水条件的实验数据得来的,如何选择长距离、高压、大直径、起伏地形天然气-凝析液管道水力计算模型是一个需要研究的问题。针对高压、大直径、起伏地形条件下的天然气-凝析液混输管线,运用相态与物性、水力、热力耦合的计算方法对分离流的气-液平界面和曲界面机理模型进行了适用性比较研究。将平界面和曲界面模型下的几何关系和摩阻系数计算相关式运用于实际的高压天然气-凝析液长距离地形起伏管道中,对比水力热力计算结果与实际生产数据,认为平界面模型较曲界面模型能更准确地预测高压、大直径天然气-凝析液两相流管线的压降和积液量。     

水平渐变管内油水两相流模拟研究

为优化油气集输管道局部管道结构,采用计算流体力学软件对水平渐变管内油水两相流进行数值模拟,对比不同含水率、不同入口流速条件下两相流流型,分析油水两相流在管道内的压力分布规律。结果表明,渐变管内油水两相流流型为水包油流型,管壁主要为油相润湿;渐缩管压力随流向位移持续下降,渐扩管先下降后上升再下降;整体压降速率与含水率成反比,与入口流速成正比。研究结果可以为优化稠油集输管网管道结构、降低管道流动能耗等油水混输问题提供参考。     

油田集输管线泄漏监测系统选择

为了更好地监测油田油气集输管线的运行情况,保障油田安全生产,对油田集输管线泄漏监测系统建设给出建议。     

输气管道杂质沉积量模拟计算

输气管道日常管理中缺少对管道内杂质沉积量的预测,使得在实际生产中,输送效率成为确定管道清管周期、评价清管效果的唯一定量指标,具有一定的局限性。为此,根据含杂质沉积管道内流体动力学特点,采用欧拉法建立了输气管道杂质沉积预测模型,以川渝地区输气管线为例,模拟计算了管道内杂质沉积平均厚度、沉积量及含杂质沉积管道当量直径并将一次清管作业实际排污量与模拟结果进行对比,验证了模型。计算得出模拟计算排污量与实际排污量相差47.9m3,并得到了管道输气量和运行压差对杂质沉积量的影响规律:1压差一定时,管道杂质沉积量随输气量增大而降低;2起点压力一定时,管道杂质沉积量随压差增大而增大。     

加氢反应气液两相流管路压降计算

炼油化工装置中,存在很多气液两相流管道,任何两相流的管道,都会比单向流时的流动存在很大偏差,从而影响压降的计算。对气液两相流管道压降计算的方法也经历了不同的阶段。加氢反应系统存在很多气液两相流管道,因此找到合适的计算方法是十分必要的。叙述了不同的两相流管道计算方法,选择计算误差更小的Dukler方法进行实例应用,这种方法现在应用的更多更符合工程实际计算结果。     

湿天然气在上倾管道的气液两相流动特性研究

利用VOF (Volume of Fluid)模型模拟了湿天然气在上倾管道的气液两相流动特性。讨论了管道内气体入口流速对气液两相流动特性的影响。结果表明,当管道内气体入口流速较低时,由于气液界面的切应力小于液相在上倾段的重力分力,因此气体无法将液体携带至管道上倾段。随着气速的增加,气液界面的切应力逐渐增大,气液界面开始出现波纹,气体逐渐将液体携带并完全平铺于管道上倾段。     

地形起伏管路气液两相段塞流模型研究

段塞流是气液两相流动中的一种常见流型,由于地形原因,管路多处于起伏状态,而目前国内外对起伏诱发的气液两相管路段塞流研究尚不成熟。针对实际气液两相管路中频繁出现的地形起伏段塞流,首先利用历史数据对现有段塞流模型的适用性进行了比较,建立了地形起伏状态下段塞流的液塞追踪修正模型,最后利用FLUENT软件进行了模拟,研究了管路起伏诱发状况对段塞流段塞分布、拐角处持液率、液塞长度和压降的影响,并将模拟压降与计算压降进行对比,结果表明建立的模型具有一定的精度,对于实际的地形起伏诱发段塞流管道的安全高效运行有一定的指导意义。     

利用SPS软件分析输气管道的瞬态工况

准确了解天然气管道的瞬时工况变化情况,对于管道运营管理部门来说,有助于其调度管理和制定管网系统的运行方案,并提前制定相应的应急措施,以此保障天然气管道系统的安全平稳运行。为此,收集了某天然气管道的相关基础资料,利用SPS仿真模拟软件建立某管道的水动力仿真模型,进行相关分析,并得到以下相关结论:当压缩机站内的压缩机组事故停机时,通过该站的瞬时流量变为零,进站压力上升,出站压力下降;天然气管道发生泄漏时,泄漏点处的上游流量瞬间上升,下游流量瞬间下降;天然气管道发生截断阀紧急关断时,通过前后阀门的流量变为零,通过此管段的流量也变为零,同时上游管段流量下降,处于不断储气的状态,压力不断增大。该分析结果对天然气管道的输送安全起到指导作用。     

气塞破裂后油气混输管线压力变化规律

油气混输具有流型变化多、流动不稳定、流动规律复杂、易产生段塞的特点,造成管路运行不平稳、波动大、段塞冲击设备等问题,实际运行中工艺计算问题会变得十分复杂。通过建立段塞流气塞破裂力学模型,研究不同直径管线的气塞破裂可能引发的压力波动与冲击,对比分析气塞破裂后管线压力变化规律,研究结果表明:其他条件相同时,随着管径的减小,相同长度气塞破裂引发的气塞上游相同位置管线压力降低的幅度增大;随着气塞长度的增大和管道直径的减少,气塞破裂引发的压力波动向管道上游波及的距离不断增加。