基于犃犆犈算法的水平管道持液率计算模型

目前水平管道气液两相流持液率计算模型较多,且大多基于经验或半经验相关式,持液率计算结果存在较大差异。通过对已有不同实验条件下持液率实验数据的筛选分析,得出管径、气相折算速度、液相折算速度、黏度、压力、温度等6个影响持液率大小的主要因素,在此基础上基于ACE算法建立了水平管道持液率计算模型,并将该模型与已有的持液率计算模型进行了对比分析。研究结果表明:本文基于ACE算法建立的水平管道气液两相流持液率计算模型能够对各影响因素对持液率的潜在影响行为进行描述,具有较高的计算精度,适用范围广,可为水平管道气液两相流持液率计算提供借鉴。     

基于ACE算法的水平管道持液率计算模型

目前水平管道气液两相流持液率计算模型较多,且大多基于经验或半经验相关式,持液率计算结果存在较大差异。通过对已有不同实验条件下持液率实验数据的筛选分析,得出管径、气相折算速度、液相折算速度、黏度、压力、温度等6个影响持液率大小的主要因素,在此基础上基于ACE算法建立了水平管道持液率计算模型,并将该模型与已有的持液率计算模型进行了对比分析。研究结果表明:本文基于ACE算法建立的水平管道气液两相流持液率计算模型能够对各影响因素对持液率的潜在影响行为进行描述,具有较高的计算精度,适用范围广,可为水平管道气液两相流持液率计算提供借鉴。     

基于SOA优化LSSVM的气液两相流持液率预测

为准确预测气液两相流持液率，在筛选前人实验研究结果的基础上，采用海鸥算法(SOA)优化最小二乘向量机(LSSVM)模型对气液两相流持液率进行预测，并将预测结果引入Beggs-Brill压降计算模型，形成改进压降模型，用于现场验证。结果表明，与传统经验模型相比，SOA-LSSVM模型考虑的影响因素更加全面，实际值与实验值偏差较小，模型的均方误差(MSE)较传统经验模型缩小了85倍，R²提高了0.138；与其余机器学习模型相比，计算精度和收敛速度均有明显提升，证明了该模型在预测持液率方面的优越性；根据现场情况，利用管道沿程压力和低点排液量验证了改进压降模型的准确性。研究结果极大扩展了持液率模型的计算精度和适用范围。     

湿气管道积液的持液率突变行为预测

管道积液会对集输系统的正常运行产生不利的影响,精确的积液预测有助于采取措施以减少积液带来的危害,其中临界气速的计算是湿气管道积液预测的关键。通过公开的实验数据,建立了气液两相流机理模型,采用“最小滑移”作为流型转变准则,该模型可直接计算出不同工况下大直径湿气管道临界气速。研究显示,低液相负荷下分层流的持液率存在多解区域,持液率多解区域左边界对应的气相表观速度与基于“最小滑移”流型转变判别法计算出的积液临界气速几乎一致。利用现有实验数据及OLGA软件对模型进行验证,模型计算临界气速较为准确。计算结果表明：湿气管道的倾角、直径、运行压力及管道中液相负荷都会对临界气速的计算结果产生影响。     

基于强制环状流的电导法持液率测量技术

传统电导法测量气液两相流持液率时,测量精度易受流型影响.为此,提出了基于强制环状流的电导法气液两相流持液率测量技术,通过数值模拟和室内试验,用单头电导探针直接测量法对气液两相流持液率进行了测量研究.研究结果表明:当进口气液比一定时,气体不足以携带液体,但气相折算速度的逐渐增加使气体开始携带液体,液膜厚度随之不断增加,且...     

水平管气-液两相流持液率计算方法研究

基于对水平管气-两相流截面持液率计算方法的比较分析,通过研究认为,Hughmark相关式和Garcia修正式可用于水平气-液两相流管道持液率的计算.为验证这两种相关式的正确性,进行了大量的室内实验研究.研究结果表明,用Garcia修正式来预测水平管气-液两相流持液率,具有较高的精度.     

气液两相流管道泄漏瞬态模型及数值计算

气液两相流管道一旦有泄漏发生,管道压力、截面含液率及流速等参数均会发生改变,分析泄漏过程中气液两相流的瞬态变化对于探究管道泄漏特征、实施两相流管道泄漏检测与定位具有重要意义。对气液两相流泄漏过程进行瞬态分析,在双流体模型的基础上建立气液两相流泄漏系统数学模型,利用隐式差分法求解控制方程,并用C++编程计算气液两相流泄漏数值解,分析分层流条件下泄漏对管道压力、截面含液率、气液相流速等参数的影响,将数值计算结果与气液两相流泄漏实验数据进行对比。结果表明:管道泄漏后,泄漏点下游管道压力、截面含液率、气液相流速等参数值均下降,且数值计算结果与实验数据趋势一致,证明所建立的泄漏模型适用性较好。     

成品油管道落差地段水力特性研究

成品油管道投产时期在落差地段易产生气阻,影响管道的运营和管理。因此建立气阻管段气液两相流动流型计算模型、压力梯度计算模型和持液率计算模型,并编制相关计算程序。基于已投产成品油管道气阻发生段的现场数据进行数值模拟,得出了相应模型的数值结果,为成品油管道投产时期地形起伏较大地段的气阻预防提供了理论依据并提出了预防方案。     

基于图像处理的分层流持液率测量

截面含液率是气液两相流中一个重要参数.提出了通过对两相流动图像的处理实现持液率检测的新方法.在气液两相实验系统上进行实验,采用高速摄像系统获得了水平管气液两相流流型图像.针对气液两相分层流气液界面模糊、边缘提取难度大的特点,栗用Sobel算子和基于形态学的膨胀和腐蚀相结合的方法对气液相边界线进行了准确识别.进而通过提取的气流界面距管底高度数据,计算了管路持液率.实践证明,该方法能获得连续、清晰的气液相边界,可推广应用于其他流型图像的分析和检测.     

排水采气井油管和环空两相流压降优化模型

根据川西南威远气田大水量气井现场测试数据,建立了举升油管和油套环空气液两相流压降优化模型.将油管内的持液率模化为气相、液相无因次速度和液相无因次粘度的函数;环空流动的持液率模化为气相与液相折算速度、密度和粘度三个相对量的函数.以最小计算压降与实测值的平均绝对误差作为目标函数,优化持液率关系式的参数值和管壁粗糙度修正系数.经综合评价表明,对于大水量气井条件下,新模型的计算结果与现场数据十分吻合,其性能明显优于所比较的5个常用经验相关式.文中还对此模型进行了水气比敏感性分析.     

起伏湿气管路持液率和压降计算模型

湿气集输管道在天然气开发中发挥着重要作用,如果湿气管道内存在积液,会导致能耗增加、腐蚀加剧和生成水合物等问题,但目前尚没有一个瞬态两相流模型能够准确地计算起伏湿气管道中的积液和压降规律。在已有的两相流双流体模型基础上,基于连续性方程和动量方程,建立了一种新的适用于起伏管路的瞬态两相流理论模型,并利用数值方法通过编制MATLAB程序实现对起伏湿气管道中持液率及压降等的计算。利用普光气田现场湿气集输管道的运行数据对模型进行了验证,并与多相流软件OLGA的模拟计算结果进行了对比。验证结果证明所建立的模型计算精度较高,持液率和压降的相对误差分别为±15%、±5.5%,可以应用于起伏湿气管道两相流的模拟。     

水平多相流的流态和持液率

管道中持液率和多相流态对于地面设备的压降计算和设计是非常重要的。要预测持液率 ,首先必须确定流态。所开发的两组人工智能网络模型 (ANN)用以确定水平多相流的流态和计算持液率。     

油气混输管流中压降和持液率的影响因素分析

压降和持液率的计算在多相管流工艺计算中占有重要的地位，一般说来，影响压降的主要因素有温度、管径、管路粗糙度、气液相流量等；影响持液率的因素主要有压力、管径、气液相流量等。针对低粘油品用不同的计算模型，编制了计算压降和持液率的软件并进行了计算，结合具体的算例对压降和持液率的影响因素进行了分析。     

管线中的气液两相流动

本文阐述了水平管线中气、液两相流动的特性在理论和实验方面的综合研究结果。为了预测两相平衡层状流的持液率和向段塞流转变的边界条件，建立了简单的理论模型。为了计算持液率，分析了压降方程，求出了两相压降和管壁及界面上的剪切应力。预测段塞开始形成的判别标准呈波浪的不稳定性；当波速是虚数时，出现这种不稳定性．为了分析压力损失、持液率、流型转变和段塞－气泡特性，在大范围的流动条件下进行了实验研究、本文所介绍的只是流型转变和段塞－气泡特性。所进行的实验是借助于英国流体力学研究协会的0.2m和0.4m直径、400m长的回路，其空气和水的折算速度最高可达vsg＝24m／s和vsl＝2m／s。向段塞流转变的实验观测结果与预测结果吻合得非常好。根据这些回路的平均实验数据和对不同流体及管线独立研究所得到的平均实验数据，提出了各种不同的计算段塞－气泡特性的经验关系式。并且在测量结果与常用设计方法之间进行了对比，从而指出了它们的应用范围和局限性。     

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章分别以水、轻油和重油为液相，研究了天然气井中零液流量气提流动这一特殊气液两相流动现象。提出了零液流量气提流动的两相流水动力学模型，应用该模型计算了零液流量气提流动的持液率和压力降。模型计算结果与试验结果都表明，零液流量气提流的持液率随表现气速的增大而单调减小，而摩擦阻力压力降则不随表现气速的变化呈单调性的变化。尽管零液流量气提流的水动力学特性不同于液体流量不为零的常规气液两相流，零液流量气提流仍遵循常规气液两相流的水动力学基本关系式。     

本期导读

正研究探讨RESEARCHDISCUSSION湿气集输管道在天然气开发中发挥着重要作用,如果湿气管道内存在积液,会导致能耗增加、腐蚀加剧和生成水合物等问题,但目前尚没有一个瞬态两相流模型能够准确地计算起伏湿气管道中的积液和压降规律。"起伏湿气管路持液率和压降计算模型"一文,在已有的两相流双流体模型基础上,基于连续性方程和动量方程,建立了一种新的适用于起伏管路的瞬态两相流理论模型,并利用数值方法通过编     

倾斜气井临界携液流速预测新模型

基于倾斜气井气液两相分层流假设,考虑润湿性和表面张力对液膜沿井筒内壁周向分布的影响,通过考察气液相界面形状变化对单位管长气液两相系统势能、动能和表面自由能的影响,利用能量最小原理建立了临界条件下的气液相分布计算模型;考虑倾角的影响,建立了相界面摩擦因子计算模型并最终闭合控制方程.研究表明:低持液率流动条件下,相界面形状...     

多相管流中压降和持液率的影响因素分析

在多相管流中，影响压降的主要因素有温度、管径、管路粗糙度、气液相流量等，影响持液率的因素主要有压力、管径、气液相流量等。针对高粘原油用不同的计算模型，编制了压降和持液率的软件进行了计算，并结合具体的算例对压降和持液率的影响因素进行了分析。     

气井涡流携液机理和携液效率数值模拟研究

针对目前气井涡流携液机理和效率认识不清,现场工程设计与分析主要依据经验,影响应用效果等问题,运用Auto CAD和Fluent流体模拟软件,建立了涡流工具气液两相流场模型,分析了气液混合物通过涡流工具前后的流动轨迹、流型变化特征和携液效率变化规律。研究结果表明,涡流工具将气液两相雾流转换为螺旋环流,液体以液膜形式沿管壁螺旋向上流动,而气体在油管中心以更高的速度流动。这种流态能够降低流动过程中的压力损失24.3%,提高流体速度13.5%,减小持液率3.3%,减弱气液两相之间的滑脱,提高气体携液能力。研究结果为涡流工具有效解决气井开采初期井底积液,提高地层能量利用率,以及延长气井自喷期提供了理论依据。     

多相管流中压降和持液率的影响因素分析

在多相管流中,影响压降的主要因素有温度、管径、管路粗糙度、气液相流量等,影响持液率的因素主 要有压力、管径、气液相流量等。针对高粘原油用不同的计算模型,编制了压降和持液率的软件进行了计 算,并结合具体的算例对压降和持液率的影响因素进行了分析。