多相流量计及其标定装置

从1980年代末开始，国内多家高校、科研院所和石油单位都开展了基于各种原理的多相流量计的研制。目前，兰州海默公司研制的MFM2000多相流量计、西安交大研制的，TFM-500多相流量计已经进入现场试验与应用阶段。多相流量计的发展趋势是小型化、智能化、高精度、低成本、适应性广、安全性高和结构紧凑，而且通过多相流量计还可以分析介质组成，包括蜡、水合物、化学组分等。     

立管系统中严重段塞流的一维瞬态模型

严重段塞流主要出现在下倾管段、紧接有一上倾管段或立管段的气、液两相混输海底管道中。根据严重段塞流形成的4个阶段,从一维瞬态流体力学方程出发,建立了一个简化的、准平衡态的严重段塞流数学模型,该模型考虑了流体的物性及流动瞬态效应,可对严重段塞长度、段塞周期、流动速度、压力等特性参数的变化进行模拟。与其他瞬态多相流模型相比,本文模型具有数学模型简单、计算效率高的特点。数值模拟结果表明:当管径较小时,无论介质是空气和水,还是空气和油,由本文模型计算得到的段塞周期和压力结果都与实验数据吻合较好;当管径较大时,若介质为空气和水,则本文模型计算结果与OLGA软件模拟结果较接近;若介质为石油和天然气,在模拟工况范围内,除了小气量工况下偏差较大外,本文模型计算结果与OLGA软件模拟结果相比,段塞周期偏差在25%以内,压力偏差在10%以内;此外,用本文模型计算液塞生长阶段时间t1比Saga-tun模型模拟结果更接近实测结果。     

运用迭代法计算泄漏油品的喷射高度

运用流体力学理论对油品泄漏后的泄漏量进行分析计算;对油滴在空中运动的受力情况进行分析。利用牛顿第二定律得出油滴的运动方程;将时间离散,利用差分格式得到喷射高度的计算式;结合初始条件,利用迭代法计算出油滴喷射高度的数值解,并分析油品喷射高度的影响因素。     

富气处理和输送工艺技术

富气输送工艺不要求在矿场提取天然气凝析液成分 ,可以简化油田、凝析气田的气体处理工艺 ,节省天然气凝析液的储运费用。富气输送可采取传统压力下单相输送、高压密相输送、两相输送等 3种基本方式。对富气处理、各种富气输送方式的技术特点进行了讨论和比较 ,指出选择富气输送方式要考虑管道长度、输气量、富气组成 (气体处理工艺 )、边界压力限制等关键参数。与油气长距离混输方案相比 ,只要经过脱硫、脱水处理 ,富气的长距离输送是较稳妥的技术方案。     

天然气油基水合物浆液流动实验

为了解决高压油气混输管道中天然气水合物堵塞的问题,利用中国石油大学(北京)新建的中国首套高压(设计压力15 MPa)天然气水合物实验环路进行了天然气油基水合物浆液流动实验,探究了压力、流量等因素对天然气水合物浆液流动、堵管趋势以及堵塞时间的影响,并利用实时在线颗粒粒度仪监测了天然气水合物浆液生成过程中体系内天然气水合物颗粒粒径的变化趋势。实验结果表明:压力越高,天然气水合物堵管时间越短,天然气水合物的堵管风险增大;增大流量可以减缓天然气水合物堵管趋势,降低天然气水合物堵管的概率,但存在"临界最低安全流量"现象,即当流量大于某值时,天然气水合物不会发生堵管,流体以浆液的形式在环路中流动。反之,则会发生天然气水合物堵管事故;在天然气水合物生成过程中天然气水合物颗粒的粒径(弦长)分布会发生显著变化,天然气水合物颗粒间的聚并是导致天然气水合物浆液发生堵管的主要原因。     

油气管道内检测技术研究进展

当前我国油气管道已经进入事故多发期,开展管道内检测技术研究具有积极的现实意义。主要论述了基于无损检测理论发展起来的超声检测、漏磁检测、射线检测、涡流检测及热像显示五类常用管道内检测技术及其研究进展,指出随着管道服役期的增加,应开展安全评价技术研究,并兼顾油气管道运营中的安全性、可靠性、经济性和适用性要求,科学预测管道的剩余使用寿命,合理制定和客观评价管道的使用维修决策,提高管道的完整性管理水平。     

气井积液机理和临界气速预测新模型

井筒积液是气井生产过程中面临的问题之一,积液会导致气井产量降低,严重情况下甚至造成气井停产。准确预测气井临界携液气相流速可以及时采取措施以预防积液的发生。对比最小压力梯度模型、液滴模型和液膜模型并分析积液实验的结果表明,液膜反向是气井积液的主要原因。根据液膜在不同气速范围内速度分布规律,将液膜与管壁剪切应力为0对应的气速作为气井积液临界气速。基于环雾流型并考虑到管径、液相流速、气芯中液滴夹带等因素的影响,构建了适用于垂直气井积液预测的零剪切应力模型。利用实验数据和现场数据对新模型及已有的积液预测模型进行对比验证,以模型预测结果正确率和预测误差为评价指标。结果显示,新模型的预测效果优于其他模型,基于零剪切应力的新模型能够较准确地预测气井积液。     

A successful case of hydrocarbon dew point analysis during mixing of natural gases in transmission pipeline

The occurrence of liquid condensation in natural gas accounts for new challenges during the interoperability between transmission networks,where condensation would lead to higher pressure drops,lower line capacity and may cause safety problem.A successful case of hydrocarbon dew point （HCDP） analysis is demonstrated during the mixing of natural gases in the transmission pipeline.Methods used to predict the HCDP are combined with equations of state （EOS） and characterization of C6＋ heavy components.Predictions are compared with measured HCDP with different concentrations of mixed gases at a wide range of pressure and temperature scopes.Software named ＂PipeGasAnalysis＂ is developed and helps to systematic analyze the condensation problem,which will provide the guidance for the design and operation of the network.     

水合物生成诱导期研究进展

水合物生成诱导期是用于表征水合物生成过程的重要参数,其研究对于水合物风险控制和水合物技术应用具有重要意义。本文从研究方法、水合物客体分子类型、研究内容和诱导期分布等4个方面总结回顾了国内外近期开展的水合物生成诱导期研究概况,表明其主要围绕诱导期定性影响因素的分析和诱导期定量表征模型的建立两方面展开。介绍了诱导期的主要定性影响因素及其对诱导期的影响规律,阐述了不同类型诱导期定量表征模型的建立过程及其适用范围。结果说明,目前对于水合物生成诱导期定性影响因素的分析研究系统性不强,需要从微观角度对水合物生成及成核机理本质展开进一步研究,而所建立的诱导期定量表征模型也大都只适用于特定条件下的水合物生成诱导期预测。     

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.