水平气液混输管路清管操作的数值模拟

混输管路清管技术的研究对混输管线的运行管理具有非常重要的意义,在分析清管物理模型的基础上,建立了清管器前段塞流动的特征参数计算模型、动态数学模型以及相应的数值计算方法,并进行了数值模拟.利用拉格朗日法跟踪清管球和段塞运行情况,计算得到了测压点的压力随时间的变化,并与实验数据进行了比较,得到了清管过程中压力变化规律.利用数学模拟方法可以计算清管过程中管线的压力分布,利用压力分布可以跟踪清管球在管线内的运行状况,这为混输管路的运行管理提供了理论依据.     

混输圆盘泵内气液两相流的数值模拟

为了提高混输圆盘泵的水力特性,在原有圆盘泵叶轮的基础上进行了结构改进,并对改进后的圆盘泵进行数值模拟分析,得到其内部流体的压力、速度变化规律和气相浓度的分布情况,以及不同气相体积分数与泵扬程和效率的关系曲线。利用Pro/E软件建立叶轮的几何模型,计算采用分离、隐式方法,压力-速度耦合方法采用Simple算法。结果表明,流体在从泵进口到出口流动的过程中,压力持续上升,最高压力出现在蜗壳螺旋段与扩散段结合处的外壁面处;在气液两相流动中,液相主要集中在叶片工作面,相应的气相主要集中在叶片背面。     

气液混输管线与悬链线立管系统严重段塞流数值模拟

针对气液混输管线与悬链线立管系统严重段塞流问题,采用严重段塞流形成条件一致的等效原则,发展了一种将三维管道系统等效为二维管道系统的计算流体力学(CFD)数值模拟方法.以文献中某水平/下倾管与悬链线立管组合系统为对象,结合其实验工况,数值模拟了该种管型下的严重段塞流现象,分析了其压力波动幅值及周期变化特性,数值模拟与文献所述实验结果一致,表明了该数值模拟方法的有效性.     

气液混输管路段塞流的设计对策

近年来我国陆上天然气气田开发为简化地面工程工艺流程,逐步向气液混输工艺发展.气液混输管道在清管时产生的段塞流将会对下游的天然气处理装置带来不利影响,因此必须采取针对性的工艺设计以减小此类影响.以长北气田等集输工程设计为例,介绍减少段塞流影响的几种设计对策.     

海底混输管道清管过程的数值模拟研究

以锦州202和番禺惠州海底混输管道为例,利用目前国际上先进的OLGA2000多相流瞬态流动模拟软件,对海底混输管道清管过程中流体瞬态流动规律进行了研究;重点研究了清管球在不同管段的运动速度及其相互间的关系,清管前后管道中总持液量的变化规律,清管过程中管道沿线各点压力、终端流型及终端液体流量的变化规律等,以期为今后海底混输管道清管过程的理论和试验模拟研究以及现场清管操作提供指导。     

气液混输管路滞液流动规律研究

介绍了滞液流研究的意义, 综述了立管和上倾管中滞液流的研究现状。详细介绍了由Amaravadi提出的上倾管滞液流动模型, 并给出计算持液率和总压降的关系式以及预测气体吹扫速度的方法, 以及滞液流在石油工业领域的应用。     

积液井气相携液能力影响因素的数值模拟

气井开采后期,井底积液是中低产气井中普遍存在的问题。随着井底积液的堆积,会对井筒造成水锁效应,影响采气过程。为解决这个问题,使气井恢复平稳生产,研究气相携液能力影响因素对后期排水采气有实际指导意义。通过VOF(Volume of Fluid)多相流模型模拟了在井底积液情况下气液两相流动过程,研究气量和井径变化对气相携液能力的影响,确定了积液井的临界携液气量和井径值。模拟结果表明,气相携液过程中受液体下落上升现象的扰动,井筒出现段塞流、搅动流和环状流流型;井口气相速度分布图呈中部峰值、两端低值的特征,且峰值随气量的增加和井径的减小而增大;气相携液能力随气量增加而增强,随井径的减小而增强;0.125 m管径积液井临界携液气量值为1 700 m³/d,其携液率高于50%;200 m³/d气量的积液井临界携液井径值为0.045 m,其携液率达到70%;模拟结果与临界携液模型计算结果吻合较好。     

国外混输管路终端液塞捕集器

随着海洋、极地、沙漠、近海油气田的开发和开采，混输管路得到不断的发展。在段塞流状态下运行的混输管路，其终端设有气液初级分离设备─—液塞捕集器。综述了国外液塞捕集器的研究情况。液塞捕集器又分为管式和容器式两大类。介绍了管式液塞捕集器的组成和设计参数，以及容器式液塞捕集器的结构和静态与动态工艺计算方法。     

起伏管气液两相携液能力的试验研究

为了研究气田中地面起伏管线的输送特性，采用室内模拟试验与数值模拟相结合的方法，研究管线积液情况和气量、液量和倾斜角等因素的影响规律。通过倾斜管线气液多相流室内模拟试验测量了不同气量、液量和倾斜角下的压降和携液量，发现压降和携液量随气量、液量的增加显著增大。当气量在35～70 m³/h时，由于管内形成了段塞流，携液量波动较为明显。起伏管线的沿程持液率模拟显示，积液主要位于凹陷段和上倾段，且随着气量增大，逐渐向上倾段偏移。当倾斜角增加时，上倾段的持液率不断下降然后上升，在6°时具有最小值，压降则随角度线性增大。基于试验数据和马克赫杰-布里尔计算方法，建立了起伏管路上倾段的持液率预测公式，误差低于5%。研究结果可为集输管线的防积液工艺参数优化提供参考。     

摆动转子气液混输泵的研制

摆动转子气液混输泵工作时 ,偏心曲轴旋转使转子沿缸体外定子与内定子之间的环形空间做摆转运动 ,转子外壁与缸体外定子、转子内孔与内定子外径分别同隔板一起形成两个吸入腔和两个排出腔 ,吸入腔与排出腔的容积随转子摆动不断发生周期性变化 ,完成介质的吸入和排出。内、外定子与转子在工作时互不接触 ,保持一定的间隙 ,泵采用专门的润滑系统 ,润滑轴承及机械密封。这种泵用于油田的油、气、水多相混输 ,可有效降低井口压力 ,提高油井产量。     

川西气田低压输气管道气液混输试验

本文根据气井生产及管理实际情况,选择高庙33-3井站-川合139站集输管线作为试验管段,编制了混输方案并进行了气液混输的可行性论证,完成了气液混输现场试验,表明对于周围地形为平原或地形起伏较小、运行压力较低的管线可以实施气液混输,为下一步气液混输实施及无人值守井站推行提供了技术依据。     

水下混输泵入口气液两相流数值模拟与试验

在油气输送过程中,由于混输泵入口缺乏缓冲调节装置导致泵入口含气体积分数波动幅度大,从而影响泵的工作性能。鉴于此,设计了一种新型水下气液混合器。该气液混合器将混输泵入口来液先进行气液分离,然后再混合。采用数值模拟与试验相结合的方法研究气液混合器内部流动特性。模拟结果表明:混合腔内能够形成明显的低压,对罐体内部分离的气体产生强烈的抽吸作用,同时其混合腔及扩散段内产生强烈湍流促进气液进一步混合。试验结果表明:安装气液混合器后,在不稳定含气率工况下能够减小约20%的波动幅度,混输泵增压能力提高17%左右,泵效提高约10%。研究结果可为气液混合器的相关研究提供参考。     

苏里格气田气液混输工艺研究及应用

随着气井生产时间的延长,储层压力逐渐降低,气井产量下降,井筒携液能力降低,甚至积液关停,严重影响气井的有效开发.目前现有排水采气工艺均需要气井具有一定自喷能力,存在一定的局限性.针对一些自喷能力弱的低产低效气井,本文提出了一种新型安装在气井井口的井口气混输增压及气举一体化装置,对油管进行气液混输抽吸增压,降低井口压力,...     

湿气混输管道瞬态输送数值模拟研究

湿天然气在混输过程中管道内会产生凝析液和水,由此带来水合物和腐蚀等一系列安全隐患问题,而现有的多相流模型对湿天然气管道低含液率输送工况的计算适用性较差。为准确预测湿天然气管道的低含液率瞬态流动特性,基于双流体模型和特征线算法提出了一个新的低含液率气液混输瞬态水力计算模型,通过实验验证了模型的计算精度,并针对湿天然气管道长距离输送的供气和储气瞬态过程进行了模拟分析。研究结果表明,建立的瞬态水力计算模型能够较准确地预测湿天然气管道的集液量、集气量、起终点压力变化等瞬态输送过程,模型所采用的差分特征线算法具有较好的稳定性和收敛性。     

管式气液分配器数值模拟研究

气液分配器是固定床加氢反应器的重要内构件。选用欧拉-欧拉多相流模型和RNG k-ε 湍流模型对管式分配器性能进行数值模拟,对比了3种分配器加碎流板和不加碎流板时的分配性能。结果表明,增设碎流板后,分配器的分配性能有了显著的提高,但分配器的压降增加;侧圆孔90°交叉布置加碎流板的斜口管分配器分配性能最佳;增设碎流板后,气体进入分配器的方式及溢流孔的布置方式对分配器分配性能的影响大大降低。     

螺旋轴流式气液混输泵蜗壳的实验研究

蜗壳是螺旋轴流式气液混输泵的重要部件。在低速和高速工况下 ,对石油大学 (北京 )设计的这种混输泵的蜗壳 ,分别进行了泵外特性和蜗壳压力测量 ,以及蜗壳内气液两相流动情况分析的实验研究。实验结果表明 ,蜗壳能适应低速工况下纯液和气液混输的需要 ,设计流量下的运行效率较高 ;在高速工况下 ,蜗壳产生较大的水力损失 ,表明蜗壳尺寸偏小 ,不能适应高速运行工况 ,应设计较大尺寸的蜗壳。混输泵蜗壳和普通泵蜗壳在作用和设计上存在较大差别     

气液混输组合管线系统严重段塞流特性实验

针对海洋油气传输中常见的水平一下倾一立管组合系统,在两种不同高度立管下,通过实验获得了3种严重段塞流现象(严重段塞流Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型)。研究高度变化与严重段塞流关系,对寻求相应预测方法有着重要意义。     

井下气液混输泵试验台架设计及试验

为了对新研制的井下螺旋轴流式气液混输泵样机进行试验研究,建立了1套气液混输泵试验台架。整个试验台架由泵级部分、吸入部分、排出部分和数据采集部分组成。在给出试验样机基本结构和试验原理的基础上,阐述了样机的试验方法和步骤,通过试验得出样机在设计转速下输送纯水和含气体积分数为40%气液混输工况下的外特性曲线。前期的试验研究验证了新建立的井下气液混输泵试验台架和研制的井下螺旋轴流式气液混输泵样机均满足设计要求,同时也为下一步完善设计和今后样机的试验研究提供了依据。