Drag Reducing Agents in Multiphase Flow Pipelines: Recent Trends and Future Needs

In this paper, recent work on drag reducing agents in single and multiphase flow pipelines is reviewed. Focus is placed on theories of drag reduction, the influence of drag reduction agent types, and hydrodynamic and heat transfer characteristics of flows in the presence of drag reducing additives. Questions are raised, shortcomings are assessed, and future research needs are outlined.     

油气水多相管流中降阻剂机理研究

在实验的基础上，对降阻剂在多相管流中的作用机理进行深入的研究。在多相管流中，加入降阻剂能有效地减低沿线的压降梯度，且加剂粘度越大，减阻效果越好，降阻剂在低气体折算速度下的降阻效果比在高气体折算速度下好，未加降阻剂时，液体折算速度越大，导致液膜厚度增厚和段塞频率增大，加剧管壁腐蚀速率，加降阻剂之后，可导致段塞频率减小，减低管壁腐蚀速率，段塞迁移速度不变，但能降低液膜的有效厚度。     

降阻剂在多相管流中的作用机理

在多相管流中,加入降阻剂可有效地降低沿线的压降梯度,降阻剂黏度越大,减阻效果越好。降阻剂在低气体折算速度下的降阻效果比高气体折算速度下的好。未加降阻剂时,液体折算速度增大,导致液膜厚度增厚、段塞频率增大、管壁腐蚀速率加剧;加降阻剂之后,导致段塞频率减小、管壁腐蚀速率降低、液膜的有效厚度减小,但段塞迁移速度不变。     

多相流量计的研究及应用

对多相计量技术及其目前的主流多相流量计产品进行较为全面的介绍 ,并对用好这一新技术产品应该注意的问题进行深入的探讨 ,为今后多相流量计的设计和选型提供参考     

油田集输管线介质多相流腐蚀数学模型研究

讨论了在多相流条件下如何对油田集输管线介质进行腐蚀因素研究并建立数学模型,研究了集输管线介质流速、含氧量、pH值、矿化度、温度、二氧化碳分压、含水共7个因素对20#管材的腐蚀影响趋势。该研究内容采用的多相流腐蚀评价装置已获国家专利,其设计思路和评价方法对相关领域的研究具有很好的指导作用。     

多相流管道清管模型研究概况

清管作业是管道建设和运动过程中不可缺少的工作内容。定期清管可以降低流体压降 ,提高管道的输送效率。综述国内外对多相管流清管模型的研究概况 ,分析清管模型存在的不足 ,对进一步开展研究具有一定的借鉴作用     

Surge Analysis of Multiphase Flow in a Gathering Manifold

Abstract

Analysis of pressure transients in multiphase flow in a real flow line upstream of a manifold in an oil-gathering station in the presence of slug flow is presented. The transient analysis is based on the solution of the partial differential equations governing the pressure transients using the method of characteristics. The analysis permitted the identification of pipe material and valve closure time combinations that could lead to unacceptable pressure levels in the flow line and the combinations that represented a safe configuration. The results revealed that pressure surge could be responsible for a glass reinforced epoxy (GRE) pipe installed in one oil-gathering station.     

国内外油气水多相管流技术的研究

地面油气水多相管流的研究经历了从经验、半经验关系式开始,到统一流动模型、瞬态模型和物理机理模型的发展过程。研究热点是:地形起伏多相管流的研究;油气水多相管流的研究;多相泵和多相流量计的研究;建立大型实验架,把这些在低压、小管径和低输量条件下得出的关系式加以适当修正后用到实际多相管路。筛选出一些较好的关系式,组合成一些适用范围广,精度高的组合关系式。     

海默多相流量计在油井计量中的应用

文章介绍了海默多相流量计的工作原理及在胜利油田油井计量中的使用情况,通过与传统的计量分离相比,使用多相流量计不仅可以减少投资,有效地降低操作和维护费用,而且大大提高了数据的可靠性。该技术的应用,通过输出实时而连续的数据,使操作人员能更好的掌握区块油藏的动态,及时地发现油井气/油流量或含水率产生的问题或变化,以便尽早地做出决策,对油气井的维护和流程控制具有重要的现实意义。     

海上油气水多相管流中沿程摩阻因数分析

沿程摩阻因数是制约多相管流发展的关键,摩阻因数是压降计算的重要内容之一,其计算的准确性直接决定了压降计算的准确性。基于Xiao等人的流型判别法,将流型分为分层流、段塞流、环状流和分散泡状流等4种流型。分散泡状流仅需用到气体或液体与管壁之间的相互作用;分层流、环状流和段塞流不仅用到气体或液体与管壁之间的相互作用,还要用到气液界面之间的相互作用。气体或液体与管壁之间的沿程摩阻因数可以采用单相流体的沿程摩阻因数方法计算。对于不同的流型,气液界面的摩阻因数计算方法也不同。     

半浸没圆柱拖曳力系数水池试验

为了对海上粘接式输油管设计进行适用性研究,得到其在不同来流速度和浸水深度的拖曳力系数,在拖曳水池中对不同浸水深度的圆柱进行水动力特性试验。使用3种不同直径的圆柱刚性体模拟输油管,以5种不同的拖曳速度对圆柱进行拖曳,针对5种不同的浸水深度,测量圆柱所受到的水动力,雷诺数Re的变化范围为4.6×10⁴～7.0×10⁵。试验结果表明：不同浸水深度的拖曳力系数存在较大的差异,对于同一种圆柱,在Re一定的情况下,圆柱的拖曳力系数随着水深逐渐增加。此外试验中还观察到阻力危机现象,这与流场的Re有关,并针对该现象进行分析。试验中得出的拖曳力系数结果对实际工程具有一定的指导意义。     

水下多相流量计的材料选型及试验验证

基于南海某油田项目,系统研究水下多相流量计在实际应用过程中的材料选型,经对比后选用碳钢为本体材料,通过堆焊625合金增加其耐腐蚀性。设计插入式文丘里结构,并通过塞焊方式加工引压管。在此基础上对适应流量计自身需求的堆焊技术及其焊评进行介绍,通过试验验证对设计方案进行评定。所作研究为后续国产水下多相流量计的工程应用提供一定的借鉴意义。     

重力式油水分离器内多相流场数值模拟分析

以国内某海洋平台上的重力式生产分离器为研究对象,采用RNGk-ε模型,对分离器内油和水的流动特性进行了数值模拟分析,得出了不同时刻油相与水相的体积分数分布规律。结果表明,混合相入口形式及位置对油相与水相的分离过程存在影响,通过数值模拟得到了受入口影响区域的定量结果。模拟结果与理论分析结果相一致,证明采用的数值模拟方法在油、气、水三相分离过程中的应用具有一定可行性和可靠性。     

用多相管流理论计算抽油井井底流压

以多相流理论为基础，结合我国油田的具体情况，介绍了一种计算抽油井井底流压的方法。该方法分３段分别考虑抽油井从井底经环空到井口的压分布情况：从动流面到井口段按纯气柱计算；从泵入口到动液面的环空含气油柱段采用零静液流理论计算；从井底到泵入口段采用Ｈａｇｅｄｏｒｎ－Ｂｒｏｗｎ的方法计算。     

The Influence of Multiphase Flow on the Interpretation of Pressure Transient Data in Multilayer Reservoirs With Cross Flow

The authors investigated multiphase flow effects on the analysis of pressure responses in layered reservoirs with cross flow. Virtually all studies on the subject of multiphase well test analysis have been carried out in single-layer reservoirs. However, many reservoirs are found to be composed of number of layers whose characteristics are different from each other and the wells in such reservoirs may be completed and produced from more than one layer. In order to examine the behavior of pressure data in multiphase multilayer reservoirs with interlayer communication several cases are considered. The contrast in phase saturations in each layer is the parameter of interest. For each case the applicability of conventional well test analysis is investigated and reservoir parameters such as phase mobilities, skin factor, and average reservoir pressure are compared with actual values. According to the results of this work, conventional multiphase well test analysis in the single layer reservoir can be used in layered reservoirs with cross flow; however, the data should be interpreted with care if horizontal saturation gradient in the layers is significant.     

渤西油田混输泵应用中存在问题及对策

阐述混输泵在运行中所遇到的进口杂质和段塞流问题,并提出解决方法。着重分析了段塞流对混输泵性能的影响,提出了相应的技术改造方案,实施后效果显著。歧口17-3平台混输泵的采用为油气混输技术的日臻成熟和在我国石油工业中的推广应用提供了可靠的现场实践经验。     

流速对井筒降粘及地面油水混输管线降粘的影响

分析了油水流速对流动状态的影响，水平管线中随流速增加出现了6种流动状态；油井井筒中随流速提高到临界流速后出现了油水或水连续相流动，试验得出提高油水混合流体流速也可实现降粘开采输送，并将理论应用于地面油水输送管线及油井举升中取得明显效果。     

多相增压泵气液两相流计算分析及试验研究

借助CFD软件,采用标准k-ε模型对N-S方程进行封闭计算,分析多相增压泵输送清水的水力性能,并进行样机试验测试对比。采用Eulerian模型求解,并分析输送含气率为30%的气液两相流时,增压泵流道、过流部件的速度、压力、气体体积分数及密度等分布规律。计算分析及试验结果表明:针对增压泵内部复杂三维流动的水力性能进行预测的数值模拟分析可靠; 气体对增压泵性能影响不利。气液两相流数值计算模拟表明:增压泵进、出口及均化器内部流速分布均匀; 均化器上侧气体体积分数较下侧多; 增压泵底部气液混合密度较上部大; 均化器及叶轮过渡处压力最低; 增压泵首级叶轮叶片旋转中心的工作表面的气体体积分数最大,次级叶轮工作表面的气体体积分数降低; 增压泵各级导叶叶片工作表面的气体体积分数相对均匀,首级导叶叶片靠近进水边的工作面附近的气体体积分数较高,次级导叶叶片靠近叶片旋转中心的工作面区域气体体积分数较高。     

渤西油田混输泵应用中存在问题及对策

阐述混输泵在运行中所遇到的进口杂质和段塞流问题，并提出解决方法。着重分析了段塞流对混输泵性能的影响，提出了相应的技术改造方案，实施后效果显著。歧口17-3平台混输泵的采用为油气混输技术的日臻成熟和在我国石油工业中的推广应用提供．了可靠的现场实践经验。