油气田地面工艺流程模拟计算软件

油气田地面工艺流程模拟是工程设计中的一个重要过程,介绍“油气田地面工程及工艺软件优化”中的油气田地面工艺流程模拟计算软件,其功能包括:流体物性计算、油气田集输、单元计算、流程模拟计算、水合物及干冰预测、相图生成、功损分析等。与国外同类软件HYSYS进行了计算结果对比,其两者计算结果基本相同。     

加快广西天然气开发利用技术措施分析

国家正加快培育天然气为主体能源,广西已具备较好的天然气利用基础设施条件,但还有很多政策和设施尚未完善,导致下游天然气开发利用市场开拓缓慢;需要在加快广西天然气能源供给侧结构改革的同时,继续完善天然气基础设施建设,制定合理激励措施,加大工商业、车船交通、天然气发电及分布式能源利用等重点用户的用气,促进广西天然气开发利用。     

川气东送管道模拟仿真软件研发

随着川气东送管道工程等国家重大天然气管道工程的启动,研发具有自主知识产权的管道模拟仿真软件势在必行。以“川气东送”工程为背景,采用连续性方程、动量方程、能量方程、SHBWR真实气体状态方程建立了较真实反映管内气体流动的静、动态数学模型,并分别采用四阶龙格-库塔法及隐式中心有限差分法进行数值求解;分析给出了管道多种工况及静（动）态调峰能力计算、动态预测模型。在以C++builder 6.0为开发工具,有机地吸取工控软件与计算软件各自的优势,及数据库、图形化编程理念的基础上,编制了川气东送管道模拟仿真软件。利用TGNET软件及设计资料,完成了软件部分核心程序的验证,并分析了计算结果。实践证明,软件可信程度高,具有较高的工程应用价值。     

输气管道泄漏音波传播特性及监测定位

在天然气管道泄漏检测领域,基于音波法的输气管道泄漏检测及定位技术逐渐受到重视。为了促进该方法的快速应用,利用高压输气管道泄漏检测平台进行了不同输气压力下不同泄漏量、泄漏位置的泄漏检测和泄漏定位试验。根据泄漏信号的特征量,分析了管道压力、泄漏量及泄漏位置对泄漏检测的影响。试验结果表明：①所采用泄漏信号的特征量能满足泄漏判断的需要;②随着管道压力的提高和泄漏孔径的增大,泄漏检测更容易进行;③泄漏位置越靠近管道终点,泄漏信号特征量与阈值相差越大,泄漏越容易判断;④所设计的泄漏定位系统定位误差小,试验中的定位误差最大为1.37%;⑤管道中段若发生泄漏,其定位误差大于管线两端。该研究结果验证了音波法泄漏检测技术具有灵敏性好、定位精度高的特点,为音波法在输气管道泄漏检测和泄漏定位中的广泛应用提供了依据。     

低含液率混输管路气量变化过程压力特性实验

在大型混输实验管道上进行了大量的气量变化的瞬态实验,详细分析了低含液率混输管路中气量瞬变时的压力变化特性,证实气量瞬变过程管道内压力会出现过增和过降现象。为了研究压力过增的特性,首次提出压力过增比的概念,并分析了其变化规律。选择液相雷诺数、欧拉数等9个控制气液两相管流的无量纲数进行灰色关联分析,确定出各个无量纲数对压力过增比的影响程度,并选择影响最大的3个因素,即气相折算速度准数增加值(ΔNgw)、气相折算速度准数(Ngw)以及液相折算速度准数(Nlw),回归了气量增加过程压力过增比的计算关系式,该实验具有一定的理论研究价值。     

LNG储罐内翻滚现象临界判据的数值模拟

利用Fluent软件分别对160 000、30 000和5 000立方米LNG储罐内的翻滚现象进行了数值模拟,并将翻滚过程中的密度变化幅值与翻滚时间的比值定义为翻滚系数来表征翻滚的剧烈程度,得到了不同罐容LNG储罐内的翻滚现象随初始密度差的变化规律.研究结果发现:不同罐容的LNG储罐均存在一个翻滚的临界密度差,当初始密度差小于临界密度差时,储罐内相邻两层LNG的混合过程较为平稳;当储罐中相邻两层LNG的密度差大于临界密度差时,翻滚有明显的加速趋势.计算结果表明160 000立方米储罐的临界密度差区间为0.78-0.82千克每立方米,30 000和5 000立方米储罐的临界密度差区间为4-5千克每立方米.这些临界密度差区间值可作为不同罐容储罐的分层与翻滚判据,用于指导储罐设计和实际工程操作.     

用节流阀消除立管剧烈段塞流

剧烈段塞流是指液塞长度大于立管高度的段塞流。这是管道出口气液瞬时流量变化最大的段塞流,在正常工作范围下,这种段塞流对管道和管道下游相应的设备危害最大。利用立管底部节流阀节流的方法可以改变立管中流体的流型,消除管内压力流量的大幅增大。节流阀的调节作用不是线性的,在开度为60%时,管内压力变化仍然很剧烈;直到开度为30%左右时,立管底部压力基本平稳,说明此时剧烈段塞流得到消除,但同时也造成了背压的明显增大。     

输气管道储气调峰设计方法

针对输气管道末段储气设计存在的问题,在末段储气能力计算式基础上,推导证明任一管径和工况下管道末段都具有最大储气能力,以及末段储气能力曲线具有对称性.分析了最优储气能力与末段尺寸的关联性,提出末段长度可调范围的概念,给定了临界末段长度的计算区间以及该长度的计算方法.认为增大末段管径是提高末段储气能力的一个好方法;当末段储气能力满足设计要求时,可在末段长度可调范围内选择符合现场需要的末段长度,减少管道末段站间距调整的盲目性.     

小尺度超临界CO2管道小孔泄漏减压及温降特性

超临界CO₂管道运行过程中一旦发生泄漏，将会造成严重的事故。本文基于小尺度CO₂管道（长14.85m，内径15mm）实验装置开展了超临界纯CO₂及含杂质超临界CO₂管道的小孔泄漏实验，测量了不同泄漏孔径及不同起始压力条件下超临界CO₂管道泄漏过程中管内介质的压力和温度响应曲线，分析了管道泄漏过程中CO₂的相态变化。研究结果表明，在超临界CO₂管道泄漏过程中，管内流体温度存在一个最低值，CO₂由超临界态直接转变为气态；泄漏孔径越大，管道泄漏时间越短，管内介质温度所能达到的最低值更低；N₂的存在缩短了管道泄漏的时间，提高了管内介质的最低温度，且N₂含量越高，该最低温度越高。此外基于管道泄漏时间的自保持性，得出了不同泄漏孔径和起始压力条件下管内压力随泄漏时间变化的经验公式。     

状态方程选取对天然气瞬变管流数值模拟的影响

采用一维非等温天然气流动模型对天然气输送管线中的瞬变流动进行数值模拟,将SRK,PR,BWRS和AGA8状态方程分别与管流瞬变模型耦合,采用特征线法对数学模型进行特征变换,应用逆步进法进行离散数值求解,算例结果说明4种状态方程对非等温流动模型所得压力和流量参数的精度影响较小,温度结果的偏差也在一般工程允许范围之内,计算速度略有差别,建议依据工程对计算速度和计算精度的不同需要选取适合的状态方程。