气液两相流管线清管过程模拟

清管是油气运输行业一种常见的操作．随着石油工业的发展,特别是海上油田的开发,对清管提出了许多新课题。海底生产系统．复杂的管线起伏和多相流技术推动着清管技术的发展。对多相流管线定期进行清管,不仅可以清除管线内的积液．降低管线的压降．提高管线的输送效率,减少管线的腐蚀,还可以减小下游处理设备的尺寸．降低处理设备的费用等等。多相流管线清管过程模拟研究对混输管线的设计及生产管理具有重要意义。     

输气管道清管球速度控制

天然气管道安装完成后,在各清管站利用清管装置采用压缩空气进行推球清管作业中,如果球的速度控制不当,将导致清管球被卡堵或对收球端设备的损坏。为将清管球的速度控制在安全可靠的范围内,应进行计算和适时掌握及预测球的运行状况,采取有效的操作控制措施,达到清管球作业安全的目的。在南干线工程清管中灵活应用了清管中的测算方法,科学合理调迁空压机,减少了空压机运转时间和作业工期。     

清管过程中隧道内输气管道应力分析

清管是保证管道能够长期在设计输量下安全运行的基本措施之一,清管过程大致分为试压后清管和正常工况下清管两部分。我国大部分天然气管道分布在丘陵、山地等地形起伏较大的地区,清管模型大多没有考虑地形起伏或高差对清管模型的影响。受力模型与管内的清管器运动有直接关联,只有建立合适的清管器运动瞬态模型,并与清管过程中输气管道受力模型相结合,才能较为准确地模拟出实际的应力状况并定量给出清管对管道的影响,以期指导清管作业。     

苏里格气田集输管线清管过程瞬态模拟

对清管过程中的两相流流体特征的研究有助于管线及上下游设备的设计及操作。为此,采用稳态Barua模型与具有较好组分追踪功能的TACITE编码瞬态模型对苏里格气田集气管线清管操作中两相流瞬时流动规律进行了研究,重点分析了通球过程中流型、液体流量、压力、清管速率及天然气水合物堵塞等工况的变化规律。结果表明：由于清管过程中地形起伏较大,流体出现了多种流型,液体流量与压力沿程波动较大;清管器速度在上升管段和下降管段的凹凸结合处由于前后压差的明显变化会发生较大的改变。通过对管道总持液量变化的分析,获取了清管后各阀组管线恢复稳态的时间。采用瞬态分析方法对清管器运行中温度变化研究的结论表明：各阀组在清管过程中没有天然气水合物的形成。进一步验证了清管节流理论的正确性。     

成品油输送管道站间清管扫线方法

镇海炼化-杭州康桥成品油管道一期工程,是华东地区第一条管径最大的成品油输送管道,本文报道了该管道工程站间清管扫线、试压的施工过程.具体介绍了清管扫线方案的确定、技术要求、施工所需的主要设备以及清管扫线、试压的方法步骤.清管完成后经监理和业主检查符合投产要求.     

基于OLGA软件的输油管道清管方案分析

清管是保证输油管道在设计输量下长期安全运行的基本措施。由于吴定输油管线翻越黄土高原丘陵沟壑区,管线落差较大,容易造成清管球卡阻,存在定点误差较大、追踪效率低的问题。为确保后期清管作业安全平稳运行,依据已完成的清管作业实际工况,建立OLGA清管模型,研究了清管过程中介质温度、清管球运行速度及实时位置、低点瞬态压力的变化情况。结果表明：清管球翻越最高点前运行平稳,翻越最高点后速度先增后降,最大速度1.31 m/s,符合清管作业要求;管道沿线原油温度呈现总体螺旋式下降的规律;管道壁厚增强段并非压力最大处,最低点处管道压力超过最大工作压力,后期清管需降低外输排量。     

制订清管计划方面的管线设计要素

清管器因在管线中被卡住而名声不佳，结果，许多年来只进行少数的清管，随之而来的是许多公司付出费用维修和替换他们被腐蚀的管线，为改进管道的效率和避免腐蚀进行清管，现在已成为必然。一些管线并没设计成能作清管的管线，有时在特殊的管线中选错清管器，也增加了清管器卡住的机会，适用于清管的管线设计和选用适当的清管器，很大程度减少了清管器卡住的机会。设计因素和考虑在设计一条适用于清管的新管线时，要确定三个要素：第一．清管方案的目的是什么（从湿气系统中除去液体，在生产线上积累的液体，在原油管线壁上的结蜡，分隔产品…     

海上油气田清管球收球筒防卡球装置的设计及应用

清管球系统具有清除原油管线内部的凝油、结蜡、结垢的作用,达到减小输油回压、减小磨阻的目的。在平台或终端取出收球筒中完成清管流程的清管球,对清管球磨损和变形状态及收球器里收集的凝油、结蜡和结垢进行分析,可判断海底管线的腐蚀和结垢结蜡情况。为防止清管球卡在收球筒中,设计制作了清管球接收筒防卡装置,该装置已在油气田清管球作业中成功应用。     

中缅天然气管道清管试压关键技术

中缅天然气管道是近年新建的大口径、高压力长输管道之一。管道沿线地形复杂、山高谷深,清管、测径、试压难度较大。阐述了中缅天然气管道国内段第1标段在管道主体焊接和管沟回填完成后实施清管、测径、试压时的准备工作、设备选用、段落划分、压力选取、降压扫水等关键技术,指出清管、测径、试压工作是管道投运前检验管道焊接质量最重要的环节,可供类似长输管道工程借鉴。     

库-鄯输油管道清管工艺及清管工具的改进

介绍了库尔勒-鄯善输油管道自投产以来的清管作业情况,针对现场实际情况,对清管工艺和清管工具进行了改进,包括对清管顺序的改进、清管混油头到达各站时进行相关流程切换、在减压站正输流程上加装过滤器,取消原清管器骨架上的开孔,制作专用清管工具等.改进后的清管工艺及清管工具更适合于清管的实际需要,提高了清管作业的安全性和效率.     

原油输送管道机械清管技术

原油输送管道经过一定时间的使用，由于原油中粘性分子在管壁的沉积，造成实际输油管径减少，压降增大，大大增强了系统能耗。通过分析原油输送管道结蜡情况得出结论：采用机械清管方法可以清除管内结蜡，保证管路正常输送。在阐述机械清管的工艺设计、器具选择和操作规程的基础上，进一步对器具的维护和清管中的注意事项进行简要说明。     

多球可控型水下清管器的研制及应用

针对水下生产系统清管作业难的问题,从简化清管作业流程、改进清管器结构和降低清管费用等方面着手,设计研发了一套水下清管器,成功解决了水下生产系统清管作业的难题,成为国内首个针对水下生产系统设计研发的水下清管器。     

浅谈清管过程监测技术现状

本文针对清管工作的重要性,总结了清管监测技术对清管工作的重要意义。     

过盈清管球国产化新技术在清管作业中的应用

进口Maloney清管球在未注三甘醇时是空载的非过盈使用的清管球,加注三甘醇后达到相对管道内径2%的过盈量,低流量下清管使用后许多Maloney清管球发生破裂,无法再次使用。对Maloney清管球进行解剖分析,认为是清管球在管道内产生挤压过度膨胀或其自身合缝线处粘合不牢造成破裂。采用国内厂家制作的未加注三甘醇时就有相对管道内径2%过盈量的清管球进行测试试验和清管试验,试验结果表明,通过改变国产清管球硬度以及对清管球进行整体压制无缝制作,清管作业完成后取出的清管球均保持完好,可以二次利用,清管效果良好。每只国产清管球的成本约为进口清管球成本的39%,经济效益显著。     

清管器收发球筒的优化设计与应用

介绍了天然气输送管道清管作业的工艺流程,清管器的工作原理,清管器收、发球筒的结构、功能,清管器顺利通过各段输气管道和收、发球设备的先决条件。清管器利用气体的前后压差进行清管作业,收、发球筒是清管过程中的必要设备,一般由快开盲板、大筒体、小筒体、同(偏)心大小头、外接阀门法兰及鞍式支座等构成。收、发球筒结构复杂,在设计、制造及应用中有诸多特殊要求。对收、发球筒设计中应注意的快开盲板结构、热处理、焊接要求、挡条结构及其他部件的设计等问题进行了简述,对收、发球筒安装、使用中应注意的快开盲板安全使用要求、清管器尺寸合理选用等问题进行了阐述,以保证清管器收、发球筒的运行安全,实现输气管道清理过程的顺利高效。     

天然气长输管道清管技术

清管作业是天然气长输管道投产前或运行中的一项重要工作,可保证管道的正常运行和输气效率。文章从清管器的种类、性能、跟踪和定位方法、清管工艺、清管效果评价指标以及清管过程中常出现的故障和处理方法等方面对清管技术进行了全面的论述,针对目前清管作业中存在的问题,如清管器结构单一、清管效果不太理想、清管器的减振效果差、偏磨严重、跟踪仪器脱落、清管器损坏甚至骨架断裂等进行了较详细的探讨,并提出了改进建议。     

含蜡原油管道安全经济清管周期模型的建立与计算分析

在满足安全运行的基础上,以动力费用、热力费用及清管费用的总和为目标函数,建立了含蜡原油管道安全经济清管周期模型。基于中宁—银川输油管道清管后的运行数据,分析了不同进站温度、输量和余蜡厚度对管道安全经济清管周期的影响,结果表明:进站温度的升高会使管道运行日平均费用增加和清管周期延长,输量的增加会使管道运行日平均费用降低和清管周期缩短;进站温度为16、18℃时预留的余蜡厚度为0.4~0.6 mm,进站温度为14℃时可以不预留余蜡厚度;不同进站温度及输量下余蜡厚度对清管周期的影响规律基本一致,即清管周期均是随着余蜡厚度的增加而逐渐缩短,且进站温度改变时余蜡厚度对清管周期影响的变化较显著。     

天然气掺凝析油混输海底管道清管过程模拟

采用OLGA2000软件对天然气掺凝析油混输海底管道进行清管过程模拟,分析清管过程中运行参数的瞬态变化规律。结果表明,海底管道清管速度为3.7~5.3m/s,清管时间为20278s,清管后海底管道恢复到原来稳定状态的时间为88356s;在清管最后512s内海底管道终端流型为段塞流,当清管球前面的段塞到达终端时,通过终端的液体流量急剧上升,具有清管过程最大值,给段塞流捕集器造成巨大冲击,需要采取行之有效的段塞流防治措施。     

长距离湿气管线清管工艺研究

针对长距离湿气管线积液问题,使用多相流瞬态流动模拟软件OLGA对湿气管线清管进行研究。分析不同输送工况下清管过程的参数变化,结合管线末端段塞流捕集器的设置,研究清管周期及清管参数的选择。研究结果表明,在湿气干线终点压力保持不变时,随着管线输量的增大,清管后达到稳态时集气干线起点压力相应增大;清管完成时和清管后达到稳态时管道末端的排液量都增大,但增大的幅度不同。最后,给出相应的清管工艺方案,并针对目标气田给出具体的清管方案。     

苏里格气田苏10井区清管工艺的研究与应用

对清管过程中的两相流流体特征的研究有利于管道及上下游设备的操作与设计.现采用稳态Barua模型与具有较好组分追踪功能的动态分析TACITE编码对苏里格气田苏10井区的"枝上枝"布站中集气管道清管操作中两相流瞬时流动规律进行研究.对两种模型的模拟结果进行了对比分析,并重点分析了通球过程中清管压力、压差及清管速率等工况变化规律的计算结果.通过现场实践表明该方法得到的结果较保守,现场可将稳态模型与动态模拟结合使用,可起到较好的指导作用.