基于Pearson相关系数的集输管道流动腐蚀主控因素分析

油气田集输管道腐蚀穿孔直接影响油田的安全、环境和生产,明确管道腐蚀的主控因素至关重要。采用多相流瞬态模拟软件OLGA建立管道的里程-高程模型,模拟管道内部流动状态,如温度、压力、持液率、壁面剪切力、气液相流速等参数,利用Pearson相关系数确定影响腐蚀的主控因素,结果表明:随着里程的增加,温度、压力和持液率呈现降低的趋势与腐蚀速率的规律一致,气液壁面剪切力和气液流速随着里程的增加呈现逐渐升高的趋势,但整体规律与腐蚀速度规律一致;影响集输管道腐蚀的主要因素是持液率(0.626),其次是气体流速(0.591),为油气集输管道“一管一策”的针对性实施提供了依据。      

基于CFD的弯管冲刷磨损数值模拟研究

弯管在油气集输管道中应用广泛,但容易发生冲刷磨损而造成泄漏事故,因此有必要对其冲刷磨损因素进行深入研究。基于流体动力学原理,借助CFD软件,应用DPM模型对油气集输管网中弯曲管道进行流场分析。结果表明:弯曲管道的冲刷磨损受到流体流速、管径以及曲率半径等多种因素影响;流体对管道冲刷磨损影响最大区域集中在弯管外侧;受到的冲刷磨损速率与入口流速和管径成正比;增大曲率半径会减弱流体对弯管内壁冲刷磨损的影响。该研究结论可为管道冲刷磨损防护提供一定的理论依据。     

集输管道腐蚀因素分析

管道输送是油气运输的方式,然而在油气集输过程中由于腐蚀介质的影响,管道存在腐蚀泄漏的潜在安全隐患,严重时甚至对人民的生命安全产生威胁。本文对集输管道的水质腐蚀影响因素进行了研究。     

油气集输管道内腐蚀及内防腐

油气集输管道中的腐蚀问题一直是影响整个油气传输工艺的主要问题,直接影响着管道内部腐蚀的程度,影响整个运行成本。油气集输管道的新问题导致油水分离处理的难度加大、油气集输管道腐蚀严重,再加上设备本身的功率低,导致油气集输管道的工作效率不断降低,严重影响着油田开发生产。针对油气集输管道腐蚀问题,需要通过使用新工艺、新技术、新材料来解决。缓蚀剂是当前在油气集输管道中使用最广的防腐材料,能够有效地降低集输管道内壁腐蚀性。将缓蚀剂注入到管道中,会在管道腐蚀区域形成缓蚀剂膜,这种隔离膜能够有效地将管道内壁与腐蚀气体进行隔离,进而降低管道内的腐蚀程度。     

油气输送管道腐蚀机理及其相关防护对策

油气集输、油气储运是油气生产、输送过程中的重要环节,直接影响到企业的经济效益。而油气集输和输送过程中离不开油气管道,只有保证油气管道安全平稳运行,才能确保油气本身的安全和企业的经济效益。油气储运作为石油工业的重要一环,其运行是否稳定,直接关系到油气输送安全。其中影响油气管道安全平稳运行的一个主要因素就是管道腐蚀。管道的使用寿命和所输油品质量会直接受到油气管道腐蚀的影响,甚至造成管道穿孔泄漏不能使用。因此,对油气管道腐蚀的机理及防护措施进行分析研究,有十分重要的现实意义。     

油气两相流管线内腐蚀速率预测模型的求解

与单相输送管道相比，油气混输管道的内壁腐蚀要严重得多。其内壁腐蚀会影响输送效率、设备安全和管道的可靠性。在大量文献调研的基础上，根据集输管道的内腐蚀工况，研究了油气两相流管道内腐蚀的腐蚀机理及影响腐蚀速率的因素，求解了油气两相流腐蚀速率预测模型。通过算侧分析表明，混输管道的内腐蚀与流型有关，在段塞流流型下所对应的油气两相流管道腐蚀最为严重。     

油气集输管道在海洋环境中的腐蚀与防护

对油气集输管道在海洋环境中存在的内、外腐蚀的机理及其影响因素进行了分析,在此基础上对海洋环境中油气集输管道的用材、防腐涂层的使用以及目前腐蚀防护措施存在的问题进行了探讨。     

集输设备腐蚀研究

目前我国石油集输管线长达两万多公里,已成为继铁路、公路、水运、航运之后的第五大运输工业。我国油气管道大多是在早期建设的,使用周期较长,目前管道出现的各种腐蚀问题已成为影响油气集输的主要因素[1]。因此,对油气集输设备腐蚀的研究,就显得尤为重要,这对了解油气管道腐蚀规律,改进防护措施有着重要的意义。     

油气集输管道的腐蚀分析及防腐措施探讨

集输管道由于受到内、外部多种因素的影响,很容易出现腐蚀现象,严重时会出现油气泄露的安全事故。本文对油气集输管道腐蚀问题进行深入的分析,并提出多种防腐保护措施,可以供相关人员进行参考。     

高含硫原油油气集输工艺研究

本文研究了原油含硫化氢腐蚀管线的原理、特点等方面,并总结了含硫油气集输管道常用的防止腐蚀的方法。对于原油油气集输管道的安全管理具有一定的指导意义。     

关于油气集输工程管网布局设计研究

油气集输工程管网布局设计,具有控制造价、影响产能等属性,亟需在布局设计中加以优化完善。借助油气集输管网设计原则,综合考虑地理、湿度、气候等因素,在操作上依赖降耗增效原则,设计和完善油气集输管网布局优化方案。以油气集输工程节能设计为原则,应用地面集输管网优化、井组优化、系统布局优化、集中处理站选址优化等模式,实现油气集输工程管网布局设计优化,以保证管网节能设计高效落实。在油气集输工程管网布局改造后,管效由88.19%提升至90%,实现总节能646.2 MJ/h,节气15.01 m³/h,年节气总量达13×10⁴m³,达到了良好的节能降耗效果。因此,针对当前管网布局优化要求,制定以多元化设计保障策略,对于了解未来管网布局设计具有极大辅助作用,展现出较为积极的探索价值。     

煤层气地面集输管网的瞬态水力热力计算模型

煤层气特有的排水采气特性与煤层气区块复杂的地形条件,都极易导致凝析水在煤层气管网低洼处聚集,致使管网压力波动更加明显而频繁,给管网安全运行与维护带来了较大的隐患。为此,基于两相流水力热力相关计算公式,利用管网节点法与大型稀疏矩阵的求解方法,建立了煤层气集输管网的瞬态水力热力计算模型。综合考虑管网所在地区的地形起伏情况,对不同时间条件下的管网各节点参数进行了计算,从而明确了煤层气地面集输系统水力热力参数随时间与集输距离的变化规律。结果表明:(1)各管沿线的质量含气率逐渐下降,持液率不断上升,并受到地形起伏的影响而发生较大波动;(2)积液多存在于管路前端地势低洼处的初始上坡段,并且在管网清管后运行20 h时低点持液率超过高点持液率的1.5倍;(3)随着管路的延长,气相流速不断增大,沿线饱和含水率不断减小;(4)管路全线压力随时间的增加而逐渐下降,在地形起伏明显的地区,受持液率变化的影响,压力也发生了小范围的波动;(5)积液的产生是导致管网压力波动的主要原因。     

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沙漠油气田集输管线、海底油气输送管线和地面长输管线中，常遇到起伏的油气水多相管路出现段塞流，加大沿线压降、加大管壁腐蚀，甚至使管路出现不稳定的振动现象。因此如何预测沿线段塞流的流动特性参数具有重要的现实意义。文章介绍一种新开发出的具有较好用户界面具可在Windows平台下操作的段塞流软件；该软件可以从始端开始计算，也可以从终端开始计算；提供了三个可供选择的计算模型；提供了油气水多相管路沿线的压降、温降和持液率曲线图；可以计算所有的段塞流特性参数值；软件具有较高的计算精度。     

长北气田集输干线清管研究

长北气田地面建设工程中气田集输采用丛式井及气液混输工艺,集输管道内持液量较大且中央处理厂(CPF)内无段塞流捕集器,集输干线清管操作风险较大。为保证集输系统的安全,有必要对集输干线的清管进行研究。实际清管前采用两相流模拟软件OLGA进行清管段塞液量的模拟,制定详细清管操作方案。将2009年6月长北气田集输北干线的实际清管操作数据与软件模拟结果进行对比,对清管方法提出合理化建议。针对长北气田集输系统的实际情况,采用非常规清管方法对集输管线进行清管有利于降低操作风险。     

煤层气集输管道持液率影响因素及排液点优选

煤层气开采压力低、产量小,且常含有大量液态水,集输管道上坡段容易产生管道积液,使得摩阻增大并出现段塞流,引起压力骤降,不利于集输管道安全运行。本文利用模拟软件OLGA分析入口流量、管径、气液比和出口压力对煤层气集输管道持液率的影响,得到了煤层气集输管道各管段持液率分布规律,并进一步比较了基于管道持液率、流型、压降和排液点个数的4种排液点设置方案。结果表明,煤层气集输管道压力骤降段均出现在上坡段,出口压力对管道持液率影响最为显著,入口流量和气液比对管道持液率影响规律相似,不同管径下管道持液率在流动方向上的分布也具有一定的相似性;设置排液点后,管道持液率明显下降,管道积液情况得到改善,且方案比较表明,当排液点设置在管段低洼处时,管道持液率最低,且各管段均无段塞流出现,管道压降最小。     

海底油气输送管道材料开发和应用现状

阐述了国内外海底油气输送管道的发展现状,分析了海底油气管道材料的发展趋势和技术需求。针对海底油气管道的特点,指出抗大变形、高疲劳性能、大径厚比是未来海底管道低碳合金钢材料的主要发展方向;在海底油气管道的腐蚀方面,以耐蚀合金为衬里的双金属复合管及非金属柔性管是耐H₂S/CO₂气田集输管线材料的主要发展方向;未来冶金复合管和机械复合管的优选,需要根据两种产品的研究发展情况来确定;应提高柔性管的自主开发和制造能力,加强对柔性管设计和生产装备的研究。     

自吸离心油泵吸入条件探讨

论述了自吸离心油泵吸入条件的两个决定因素——吸入能力和吸入装置。泵的吸入能力取决于泵的汽蚀余量和最大自吸高度。吸入装置包括吸入液面至泵进口处的管路、阀件等。通过理论分析和试验，给出了粘性液体的汽蚀余量和最大自吸高度的计算方法，吸入装置管路中液体运动粘度与水力坡度的关系，以及虹吸管路无气阻条件下的临界安装高度。这说明一台性能优良的泵，还需与之相匹配的吸入装置才能获得最佳工作状态。     

The Performance of Toluene and Naphtha as Viscosity and Drag Reducing Solvents for the Pipeline Transportation of Heavy Crude Oil

Heavy crude oil shows high viscosity combined with low mobility, which affects the efficient transportation through pipelines. Drag has long been identified as the main reason for the loss of energy in pipeline fluid transmission and other similar transportation channels. The main contributor to this drag is the viscosity as well as friction against pipe walls, which will result in more pumping power consumption. Various methods such as heating, upgrading, dilution, core annular flow, and emulsification in water have been used for their transportation. The influence of toluene and naphtha as a viscosity and drag reducing solvent on flow of Iraqi crude oil in pipelines was investigated in the present work. The effect of additive type, concentration, pipe diameter, solution flow rate, and heating on the percentage of drag reduction (%Dr) and percentage flow increase (%FI) were the variables of study. The maximum drag reduction was observed to be 40.48% and 34.32% using heavy oil flowing in pipeline diameter of 0.0508 m I.D. at 27°C containing 10 wt% naphtha and toluene, respectively. Also, the dimensional analysis is used for grouping the significant quantities into dimension less group to reduce the number of variables.     

超声波壁厚在线监测系统在高酸气田的应用

油气集输管道长期服役于复杂、恶劣的环境,腐蚀导致的壁厚减薄现象日趋严重,已威胁到油气场站的生产安全。普光气田是国内最大的海相整装气田,H2S体积分数平均达到15%,CO2体积分数平均达到9%,具有“三高一深”的特点,集气站集输管道采用湿气混输工艺,输送介质对集输管道具有较强的腐蚀性。为确保集输管道安全运行,在管道重点部位安装超声波壁厚在线监测系统。该系统采用回波-回波测量方式进行壁厚检测,传感器通过超声波探头定期采集管道壁厚数据,并通过无线通信模块将数据传输至云端显示,实现管道壁厚的实时在线监测。现场应用表明,该系统监测数据准确率达到99%以上,故障率低,为管道的防腐提供了重要的基础数据。     

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凝析气相是多元组分的气体混合物，以饱和烃组分为主，在输送过程中由于沿线温度、压力的变化引起的凝析和反凝析现象显著，这使凝析气的管道输送不同于气体或液体的单相输送，其管输方式可分为气液混输、气液分输。气液两相混输投资少、工期短，但要解决困凝析液的积聚而降低输送能力及液塞处置等技术问题；气液分输是先将凝析气分离，然后将天然气和凝析液分别输送，管内流体均为单相流动，气液分输又可分为双管输送和顺序输送。凝析气的气液混相输送是多相流输送的一种特例。针对东海平湖油气田海底输气管道采用多相流技术输送凝析气的实例，分析了凝析气混相输送管道压降、输量和持液率的关系，并指出了预测管路温度下降值是管路安全运行的必要条件。通过对平湖凝析气管道的运行分析，强调工艺配套是多相流技术成功应用的重要条件。