油气混输管流中压降和持液率的影响因素分析

孙艳 谭龙

摘要：油气混输管中压降和持液率的计算方法，在工艺计算中有着非常重要的作用，采用合适的计算方法能够充分研究出压降和持液率的影响因素。通常情况下原油的温度、管径、管壁的粗糙程度，气液相的流量都会对压降和持液率的影响增加，因此在实际运行过程中，需要加强对这几种因素的分析。

关键词：油气混输管;持液率;压降

目前我国在石油和天然气运行过程中，采用单向管道输送的方式已经形成了一套完整的施工工艺，然而在进行多相流输送过程中是在同一根管道内输送油气水，不仅能够减少投资费用，还能够减少其运行费用。因此该方法是很多管道运输企业非常重视的环节，也是未来油气管道输送工艺的发展趋势。目前两相流工艺计算作为管道输送技术中的重要环节已经成为工程设计和管理人员的研究对象，通常情况下需要计算持液率、温度、气液相速度等參数，计算不同的参数变化能够有效提高相应的运行效率。

1影响压降的主要因素

在进行压降计算过程中影响压降的主要因素包括温度、管内的粗糙度、气液相、流量管径等，针对压降的计算，需要建立相应的模型，才能够有效分析出各参数对于压降的影响。

1.1温度变化

通过计算油气混输管道中的压降，温度变化会对气液相的粘度、密度以及摩擦阻发生改变。通过相应的计算公式，能够有效计算出温度变化与压降的关系。随着温度的不断上升，压降会逐渐减小。但是当温度上升到某一温度时，压降会出现增大现象，这主要是由于液相是降低原油黏度，在温度上升时容易造成油品蒸发使气体逐渐增大，从而导致流速增加，造成压降增大的现象。该现象说明，在现场工程施工过程中，对于低粘度油品混输管道来讲，在满足最终要求的条件下，可以将温度控制在合理范围内。

1.2管道粗糙度对压降的影响

如果管道中的粗糙程度发生变化，那么管道中的压降也会发生变化，通过相应的实验结果表明，由于管道在制造过程中受到传统工艺水平的限制，无法制造出绝对光滑的管道，即便是管道内部实行涂层工艺，在运行一段之后，管道中的粗糙度也会发生变化，粗糙度的变化也会对管道压降造成影响。因此在进行管道施工过程中，可以根据油性油漆，笔管径，管长等条件，进行相应的分析研究工作，进而确定粗糙度计算模式，才能够有效提高管道的输送效率。

1.3气量变化对压降的影响

在油气混输管道中，由于气体量的不同会直接影响到压降的变化，在相同压力下并且液相数量保持不变，则不同的气体流量对压降的影响也会有所不同。对于粘度较低的原油，随着气量的不断增加，管道中的压降也会呈现出上升趋势，造成该现象的原因，主要是由于气量增大时将增加能量的消耗，因此对于特定的管道应当控制气液相的输送量，才能够有效提高输送效率。

1.4流量变化对压降的影响

在输送低粘油品时液量变化对于压降的影响较大。液量输送越多，输送阻力就会越大，因此需要利用更多的能量来推动液体克服阻力，才能够使压降得到增加，这说明在一定的范围内不宜增加液体的流量。在管道实际运行过程中应多次测量运行数据，确保在输送效率正常的情况下计算出最佳的液体输量。

1.5管径变化对压降的影响

在进行油气混输过程中，管径的变化对影响压降有着非常直接的作用。不管在输送任何流体时，依靠增加管径，能够有效提高运输量，从而有效降低压降，因此增加管径的作用尤为明显。但是在实际运行过程中，管径的增加势必会增加投资成本，同时很有可能造成热损失现象的加大，对管道安全数量的要求较高，然而管径越小，会使压降不断升高，对增压设备要求较好，动能消耗过大，相应的操作费用也会增加，总体的经济效益会呈现下降趋势。因此要想获得最佳的经济效益，就需要结合相应的输出量、温度等参数进行评价，选择合理管径，才能够有效提高油气混输的工作效率。

2影响持液率的因素

2.1气体流量变化对持液率的影响

随着气液比的不断增加，持液率会呈现出下降趋势，在不同的气量范围内，由于下降速度的不同，气量增加气体的流速也会呈现出上升趋势，气体快速流动会带走大量的液体，从而使持液率有效减少。当气量较小时气体的流速较慢，较多的液体会滞留在管道中，从而形成新的动态平衡，造成持液率增大现象。流量的增加会增加输送的摩擦阻力，从而降低了输送效率，针对气量变化对持液率的影响，利用相关公式所计算出的数据变化，可以得知随着气量的增加，持液率下降速度也会增加。

2.2管径变化对持液率的影响

同随着环境的不断增加，持液率也会呈现出上升趋势，不过所增加的程度会存在差异性。进行对比分析，在同数量的条件下，管径的增加，持液率的增加幅度要小于气量变化。同时管径增大，持液率之所以增加的原因在于气体所占据的空间增加使气体的流速减小，从而导致气体的携液能力下降，相应的持液率也就会增加。在进行工业管道设计过程中，在满足系统要求的基础上，尽可能选择管径较小的管道直径越小不仅可以减少一次性投资，而且还能够减少持液率，从而有效减少持液率对系统所造成的损害。

2.3压力变化对持液率的影响

随着压力的不断增加，持液率也会呈现出上升趋势，但是如果持液率的增加幅度要小于压力增加幅度，这主要是由于在进行测试过程中，气象主要以甲烷和乙烷为主，在一定的压力条件下，重组分凝析的数量较小，因此在压力上升过程中，持液率的上升幅度较小。

4结束语

综上所述，通过对油气混输管道中的压降和持液率影响因素的分析，计算出相应的曲线图，并结合实际情况对管道现场的施工和设计提供正确的指导，在实际运行过程中要降低油品黏度才能够有效提高油气混输管道的输送效率。

参考文献

[1]熊秋菊，.液压油剪切下降率影响因素和对策[J].石油石化物资采购，2019：20-20.

[2]马俊杰，.煤层气集输管道持液率影响因素及排液点优选[J].天然气化工：C1化学与化工，2020：66-71.

[3]姚麟昱，.复杂地表气液混输管路持液率影响分析[J].管道技术与设备，2013：8-10+45.

中国石油冀东油田勘察设计研究院  河北  唐山  063000