定容过程气体水合物相平衡计算研究

近日,中国石油与北京航空航天大学合作研究的＂超音速涡流管分离新工艺先导性技术研究＂项目完成了实验室涡流管空气脱水实验,项目研究达到预期效果。该项目是2011年中国石油天然气股份有限公司科研计划项目,为＂中石油低碳关键技术研究＂项目部分内容。     

CO2超临界态输送技术研究

为了提高CO₂管道输送效率,一般采用超临界密相输送。为此,利用组分热力学模型以及水力学模型,分别对CO₂液化管道输送、超临界输送和密相输送进行分析研究,对不同相态条件下的管道输送规律进行了模拟计算,得到了压力、温度等在输送过程的变化规律,并就压降-长度关系、压降-二氧化碳摩尔流量关系和压降-内径关系对3种输送方式进行了对比,得到如下结论：在相同的情况下,超临界输送时的压降比液化输送和密相输送的压降值要大,而液化输送的压降比密相输送大;超临界输送和密相输送的压力都很高,输送过程中基本不会发生气化,而液化输送随着输送过程中压力的降低、温度的升高,CO₂很容易气化;不同的输送方式无论从经济性还是能耗上都有很大的差别,输送状态的选择要根据整个系统的具体情况进行综合分析和评价。     

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湿天然气输送技术的应用,可使处于海洋、沙漠、戈壁、滩海等恶劣环境下的凝析气田的操作人员和开采费用下降。在实际运行中,湿天然气在输送管道中存在气液两相,因此管道中的流动总是处于慢瞬变流动状态。文章从流体力学的基本规律出发,建立了描述湿天然气管道输送调峰工况下瞬变流的数学模型方程,并对模型方程作了简化处理,设计了具体的计算思路。根据输送边界条件,给出了动态模型方程的数值计算方法、管道离散格式、参数存储     

浮动镗刀加强器

用T68卧式镗床加工大直径精密深孔,尤其是液压缸体时,往往在浮镗时由于浮动镗刀与刀杆直径尺寸相差大,刚性差,使浮镗出来的孔达不到工艺的要求.为此,我车间设计了一种浮动镗刀加强器.使用后效果良好,浮镗出的孔完全可以达到设计和工艺的要求,且该加强器制作方便,结构简单.可供大直径精密深孔加工使用     

海洋立管两相流动及管道振动特性试验研究

为了识别海洋立管系统中可能出现的各个流型及考察立管系统在各流型作用下的动态响应,利用室内试验装置模拟海洋立管系统,对立管中两相流动压力波动及其引起的管道振动位移进行测试。试验中共观测到7种流型,提取了不同流型下压力波动的时频域特征值和振动响应的时频域特征值。对气液两相流流动特征及其引起的立管振动特性进行对比分析。研究结果表明,可通过时域信号结合功率谱密度特征对立管中流型进行判别;在具有明显周期性的内部流动的激励下,立管的振动频率与内部压力波动频率相等;强烈段塞流Ⅰ、强烈段塞流Ⅲ和水力段塞流对立管振动影响较大,强烈段塞流Ⅰ下立管产生的位移最大,水力段塞流下立管的振动频率最高。研究结果对保证海洋立管的安全运行具有一定的参考作用。     

多相混输管路清管技术研究

简要介绍了混输管路清管实验装置、数据采集系统和实验方法,得到了清管时的集液量、清管时间和压力流量等参数.讨论了混输管路清管时间的影响因素,分析了清管过程中起点和终点压力、流量的变化规律,并将实验结果与计算结果作了比较;这对混输管路的清管操作具有重要意义.     

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随着高压气井的不断勘探与开发，由于受气体的焦耳－汤姆逊效应的影响，高压条件下天然气水合物形成条件的预测愈加重要。针对高压气井测试与生产过程中的压力高、流速高、天然气及地层水成分复杂等特点，应用热力学理论，结合部分室内实验，研究水合物的形成条件和预测方法，建立了计算模型和预测软件，以判断和预防高压测试系统中水合物的形成。还介绍了在水合物生成条件计算方法的基础上，利用实测数据，对计算结果进行的验证。结果表明计算误差较小,可用于高于100MPa压力条件下的计算。     

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混输管路清管操作实验和理论的研究对混输管线的设计及生产管理具有重要意义。为研究混输管路清管工况下的变化规律，建立了长380米、管径80毫米的混输清管实验管道，利用水和空气为试验介质，得到了混输管路清管过程清管器运行时间和运行速度变化规律，并得到了通过清管球压降的计算关系武。针对水平管路，建立了清管模拟的数学模型，编制了计算软件，用于预测混输管路清管过程中清管时间、清管球运行速度等。软件计算结果与实验数据的吻合较好。     

基于遗传算法的油气混输管网参数优化

在油田地面多相混输管网优化研究中,结构参数优化是极为重要的一个问题。对这个多目标非线性规划问题,采用遗传算法进行管网结构参数优化计算,建立了优化计算的目标函数、水力热力学模型及管网分析模型,并用并列选择法和权重系数变化法对模型进行了求解。运用遗传算法对某集输管网的结构参数进行的优化计算结果表明,采用基于遗传算法的优化方法可以节省费用15%以上。     

超稠油降粘输送试验研究

在大量实验的基础上 ,研究了超稠油的流变特性 ,测试了超稠油在管输条件下的粘度与温度及含水量的关系 (油水中不添加乳化剂 ) ,并推荐最佳掺水范围为 4 0 %～ 6 0 %。经过分析表明 ,超稠油掺水降粘输送是一种比较经济、有效的稠油降粘输送方法。