段塞流
- 下倾管-垂直立管严重段塞流数值分析
系统中出现严重段塞流现象。因此,为保证管系的正常运行,需要研究严重段塞流的形成机理,并提出消除严重段塞流的方法。起初,严重段塞流这一名词尚未在学术界出现,YOCUM等[1]将其看成水力段塞流所导致的堵管。随后SCHMIDT等[2-4]通过研究倾斜管-垂直立管中的空气-煤油两相流实验,不仅发现了严重段塞流现象,还总结出了段塞流形成所需的必要条件,并定义了严重段塞流I型和严重段塞流II型。EHINMOWO等[5]对这些流动特性进行了数值和理论验证。为了更直观细
江苏船舶 2023年1期2023-05-09
- 南海A气田严重段塞流控制研究实践
出现了周期性的段塞流,严重影响了气田的正常运行。为减少段塞流对气田生产的影响,特开展段塞流控制研究。针对下倾管—垂直立管系统相关的严重段塞流控制,前人有诸多分析和研究,包括气举法、泡沫法、节流法、扰动法等。本文通过分析立管系统中严重段塞流产生的数学准则和实际运行参数变化情况,定义了严重段塞流临界天然气流量,通过比较段塞流常用控制方法,选择流量控制法从手动控制和自动控制天然气流量开展实践验证。通过流量控制法有效控制了水下气田严重段塞流的产生,为后续严重段塞流
天然气与石油 2022年5期2022-11-01
- 海管出口背压变化时间对段塞流的影响分析
携带出海管形成段塞流；为降低段塞流对平台设施的冲击影响，保障生产平稳运行，需限制海管出口背压变化的时间，使段塞流分批次缓慢流出海管，实现海管背压变化的平稳过渡。深水某项目具体开发示意图如图1：图1 南海某深水气田水下生产系统开发示意图海管出口段塞流捕集器缓冲容积32m3，正常排液能力90m3/h；海管出口背压由99bar降为31bar，海管出口背压变化时间为30分钟、1小时、2小时对应的海管出口液体流量、排液能力&缓冲容积曲线分别如下分析。2 海管出口背压
石油和化工设备 2022年6期2022-07-11
- 渤海某平台生产分离器分液不均问题分析及改进措施
联;分液不均;段塞流;流型;油气处理【Keywords】parallel connection of production separator; uneven liquid separation; slug flow; flow pattern; oil and gas processing【中图分类号】TE937 【文献标志码】A
中小企业管理与科技·下旬刊 2022年2期2022-05-14
- 不同工况下井筒中油气水三相流型预测研究
斜管：气泡流、段塞流、搅动流、环雾流；2) 垂直管：气泡流、段塞流、搅动流、环雾流。倾斜管和垂直管的流型相似，倾斜管和垂直管流型图片如图2 所示。Figure 2. Flow pattern picture of inclined pipe (vertical pipe). (a) bubbly flow; (b) slug flow; (c) churn flow; (d) circumferential fog flow图2. 倾斜管(垂直管)流型图。
石油天然气学报 2022年1期2022-04-24
- 页岩气水平井生产压降计算新模型
过优化泡状流、段塞流和环雾流流态转变界限和引入分层流压降的方法，建立了页岩气水平井压降计算新模型，通过对比实测数据验证了模型的准确性，并使用该模型对页岩气水平井井筒流态分布和变化进行了分析。1 井筒压降计算方法评价对比常用的四种压降计算模型的基本原理和适用范围如表1所示。表1 常用压降模型原理和适应范围表Duns & Ros和Hagedorn & Brown是垂直井压降计算模型，而页岩气主要以水平井的方式生产，所以本文使用Beggs & Brill(B-B
钻采工艺 2022年1期2022-03-30
- 段塞流作用下海底悬跨管道涡激振动特性分析
中就可能会出现段塞流。段塞流的存在将导致管道内质量不断重分布并对内壁上产生瞬时波动力，从而引发结构振动，缩短管道的疲劳寿命。同时，涡激振动(vortex-induced vibration, VIV)是导致深海海底悬跨管道疲劳损伤的主要因素。海流以一定的流速流过悬跨段时，在管道两侧会形成交替泄放的漩涡。当涡旋脱落频率接近结构的固有频率时，结构将控制涡旋脱落，使漩涡以接近结构固有频率脱落，称为“锁振”现象，并引发大幅度共振，造成不可逆转的疲劳损伤。当两者引起
振动与冲击 2022年6期2022-03-27
- 弯曲柔性立管举升气液两相流时的流固耦合效应研究
状流、分散流及段塞流等不同流型的气液两相流诱导的管道振动特性。Wang等[5]通过建立流固耦合模型，分析了严重段塞流诱导水平管—立管系统振动的机理，得出管道振动响应与严重段塞流的周期性有关。Ma和Srinil[6-7]通过建立二维数值模型研究了段塞流诱导的弯曲柔性立管的振动响应，发现立管的多模态振动响应与多频的段塞流动密切相关。Zhu等[8-10]研究了不同流速、气液比的水动力段塞流作用下悬链线型柔性立管的振动响应，分析了柔性立管平面内振动中出现的模态切换
海洋工程 2022年1期2022-03-02
- 节流对立管内流型及压降变化影响的数值研究
]最早发现严重段塞流是存在于集输-立管系统中的一种有害流型，严重段塞流形成时，直接影响海管系统的平稳运行，所以消除严重段塞流的危害是降低海管运行风险的关键。国内外众多学者通过实验对严重段塞流的消除方法进行了深入研究，Schmidt[3]等最早提出了采用立管顶部节流方法增加系统背压来抑制和消除严重段塞流；Jansen等提出气举法来减缓或消除严重段塞流，足够多的注气量也可以使立管中流型转变为环状流；本文采用数值模拟技术，针对立管严重段塞流的节流控制进行三维数值
化工设计通讯 2022年2期2022-02-24
- 稳态段塞流对钢悬链立管动态响应的影响分析
流动情况被称为段塞流。由于立管结构的几何非线性[1-2]以及段塞流不均匀的质量分布，使得输送段塞流的立管动态响应预报十分复杂。考虑到流固耦合方法计算复杂且耗时较长，一般在立管设计中需要建立合适的段塞流数学模型来开展海洋立管总体响应预报。段塞流具有速度和密度随时间变化的特征[3]，当内部流动速度一致且每部分段塞长度相等时，即为稳态段塞流。早期研究往往将立管内部流动简化为均匀流考虑[4]。Patel 等[5]提出了一种密度随位置和时间的变化而呈正弦变化的稳态段
哈尔滨工程大学学报 2021年11期2021-12-26
- 适用于高气液比混输海管的简易段塞流控制方法
量较低时，严重段塞流的产生将引起管线中较大的压力和流量波动[1]，压力的上升使得油井背压升高，产量降低，同时当液塞体积超过下游处理设备的容量时，给正常生产带来困难，严重时导致停产。因此，段塞流的有效控制对安全生产有及其重要的意义。1 严重段塞流产生的机理和过程严重段塞流通常发生在海上油气田生产的早期或末期，当管道中气液流量较低时，气液相流体在水平管道内呈现分层流动，液体积聚在立管底部弯道处，堵塞了管内气体通过形成液塞，液塞长度越积越长，长度可达1 倍甚至数
天津化工 2021年5期2021-10-15
- 电缆地层流体取样技术的改进及其在渤海油田的应用
业成功率。2 段塞流法取样技术2.1 油气水“段塞流”形成机理目前，渤海油田常用的电缆地层测试仪器均采用往复活塞泵（也称双向容积泵，如图1所示）进行泵抽，大致可分为管线、活塞、泵缸、控制阀等[3]，控制阀可以控制双向容积泵泵抽地层流体。图1 往复活塞泵结构示意图泵抽取样时需先泵排滤液，泵抽一段时间后滤液含量逐渐降低，地层里的油气会进入活塞泵，根据油气水垂直分异原理，泵内流体会自动分异，油气在上部、水在下部。往复活塞泵在上下走泵时，就会出现一段油气、一段水的
石油工业技术监督 2021年9期2021-10-14
- 倾斜管气液两相流型转化边界
层流、气泡流、段塞流、搅动流及环状流。由于影响流型变化的因素多，从不同的研究角度出发，不同的学者得出的流型判别方法并不一致。经过学者们对两相流动的深入研究，发现水平管两相流动机理及规律并不适用于倾斜管[2-8]，后来对水平管和倾斜管分别展开研究。相对于水平管来说倾斜管的研究较少。20世纪80年代，Barnea等[9]研究了-90°～90°倾斜管的流型变换准则，并给出了流型判别标准。后来学者们开始了对倾斜管气液两相流的研究，刘晓娟等[10]从物理机制集成化角
科学技术与工程 2021年22期2021-09-09
- 页岩气管道两相流型判断研究
、分层光滑流、段塞流、环状流等。对于现象描述多采用外形划分，流动机理分析多采用分布特点划分[5]。气泡流的主要特点是随气量的增加，气泡合并形成较大的气团[6]，在管路上部同液体交替流动。分层流的特点是在增加气体量时，气团连成一片连续的气相，气液间具有较光滑的界面，相速度有较大的差别。段塞流的形成主要是当气体流量较大时，波浪会加剧，且波浪的波峰会不时地上升到管道的顶部形成液塞，阻碍高速气流的通过，被吹走的气体带走一些液体，液体被带走或分散成小滴或气体形成泡沫
石油化工 2021年7期2021-08-30
- 采气井筒不同流动阶段两相管流流态模拟实验
可分为泡状流、段塞流、分层流和环状流。由于气液两相均具有可压缩性，且气相为高度可压缩，因此井筒中的气液两相管流流型变化十分复杂。流动气液流量比是流型变化最主要的控制因素，另外，圆管的几何尺寸、流动过程中的热量质量传递以及流体的物理性质等也是影响气液两相管流流型的重要因素[2]。3 实验流程在温度20 ℃、1个标准大气压条件下开展实验，从小到大调节气流量，观察气液两相流流型变化，实时记录液流量、气流量和井底压力等相关数据，总结流型变化情况。实验介质采用水和空
石油地质与工程 2021年4期2021-08-24
- 海底管道内部流动引起的流致振动问题研究进展*
稳定流动尤其是段塞流是一种非线性、不稳定、周期性的瞬态行为，可能引起管道在周期性疲劳载荷下的疲劳损坏，甚至疲劳破坏问题。近年来，随着深海油气开发进度的加快，管内压力和流速逐渐增加，由管道内流引起的流致振动问题越来越受到海洋工程界的重视。针对斜管[9]、垂直立管[10-11]、混合立管[12]等管道的段塞流研究也已逐渐丰富起来。由于海底管道所处位置特殊，环境条件复杂，管道的流致振动是海洋石油工业在水下管道设计中的重要因素，如忽视该因素，可能造成严重的后果[1
中国海上油气 2021年1期2021-02-23
- 大起伏角度下V形管道段塞流流型特性
型分为典型的强段塞流、过渡型强段塞流、振荡流和稳定流。Yang等[16]在内径为150 mm的倾斜地形管线上进行了数值模拟。对管道内的相分布、弯头周围的流速和压力、不同截面处的含液率以及流量等流动参数进行了详细的数值分析。Oddie等[9]、Perez[10]、韩洪升等[12]、Bhagwat等[13]和王权等[14]的实验研究都是以上倾管道为基础。Zhou等[15]的实验研究是以长管-立管为基础。黄强[11]和Yang等[16]虽以起伏管路为基础分别进行
科学技术与工程 2020年28期2020-11-10
- 基于行波法的段塞流瞬态捕捉模型建立与验证
430060）段塞流是油气混输管线中的常见流型，当管线处于启动、停输、清管、输量变化甚至正常生产时，都有可能产生[1]。其流动的间歇性将引起管道中持液率和压力的急剧波动，并使得下游管道及设备承受间歇性应力冲击[2-4]。同时，管道末端产生的大段塞会引起下游处理设备中液位剧烈波动。为保证管线和下游处理设备的安全生产，必须掌握段塞流的特征规律。为此，自20 世纪40 年代起，国内外学者对段塞流开展了相关研究[5-7]。Dukler 等[8]最早建立了气泡和段塞
化工进展 2020年8期2020-08-17
- 水下生产系统开井顺序分析
G 及生产流体段塞流对SEMI 平台段塞流捕集器的冲击，避免造成设备液位高(LAHH)生产关断;水下气田通过半潜平台脐带缆注入MEG 防止海管内生产流体在输送过程中生成水合物，优化开井顺序降低海管出液时间将有利于半潜平台降低MEG 储罐容积，从而减少储罐重量和体积。文章将讨论不同开井顺序段塞流对下游流程的影响，提出合理的解决方案。2 开井顺序优化方案2.1 方案一，按照生产井距离从远至近顺序开井在前期设计方案中，生产井按照距离SEMI 平台从远至近的顺序开
盐科学与化工 2020年7期2020-07-31
- 一种控制长距离外输海管段塞流的方法
介绍A平台由于段塞流造成的技术难题、段塞流成因、控制措施以及改造后的效果。图1 文昌油田群位置图2 A平台投产后出现的问题2.1 B、C、D平台海管外输压力高，压力波动大A平台投产后，上下游B、C、D平台海管外输压力过高，压力波动大，导致B、C、D平台不得不通过降频限产来降低海管外输压力。此外，B、C、D平台在压力波动高值时容易引起海管压力高高开关动作，从而导致生产关停。2.2 A平台海管外输压力过高，闭排泵无法使用A平台投产后，海管外输压力持续升高，长时
石油和化工设备 2020年4期2020-06-10
- 海洋油田水下集输-立管内两相流冲击力预测模型
当管内产生严重段塞流这类周期性作用力时，其频率若接近立管的固有频率，将引发流固耦合振动，加速立管的破坏，并直接威胁到中心平台或海上油轮的安全。另外，管道内壁所受冲击力直接影响到了其腐蚀速率，特别是管道弯头处。因此分析研究管内两相流对管道冲击力的特性，对于保障海洋油气的安全生产具有重要意义[1-3]。国内外目前对严重段塞流引起的流固耦合振动研究相对较少，Fylling等[4]采用准稳态模型研究了段塞流经过悬链管弯管时引起的支撑力变化。Patel与Seyed[
装备环境工程 2020年4期2020-05-08
- 低渗致密砂岩气藏井筒流态判识及积液井措施管理
别为：泡状流、段塞流、过渡流、环雾流[1]（见图1）。图1 垂直管气液两相流典型流型判识气井井筒内是否存在积液最准确的方法是现场测试，常规方法是在油管内下入压力计测试从井口至井底的压力值，通过压力梯度的变化来判断液相含量。选用SONDEX 多参数组合测井仪可测得自然伽马、磁定位、流体压力、温度、密度、持水率计数、持气率计数和持水率等多个参数，较常规压力测试可直接连续测得井筒内持水率和持气率数据，更为直观的展示了垂直管中气液两相的分布情况。应用持气率能够准确
石油化工应用 2020年3期2020-04-11
- 深水刚性跨接管设计分析
形式、是否存在段塞流等)、每年的关停次数等。(3) 管线热膨胀位移参数。(4) 端部结构物的安装误差、沉降。(5) 井口作业的钻屑排放情况、钻完井设备空间要求。(6) 连接器机械能力： 受力包络线、安装精度要求。(7) 误差： 跨接管制造误差、测量误差、安装误差。井口钻屑排放分为两种处理方式： 一种是通过导向装置，将井口钻屑疏导至结构物影响区域外；另外一种是不做处理，在此情况下，设计需要考虑钻屑堆叠影响。跨接管中部水平段与海床距离最小为1 m，避免跨接管生
海洋工程装备与技术 2020年6期2020-03-09
- 气田采气管线清管保障措施探讨
计算。二、管线段塞流及清管针对苏里格气田，应用了湿气输送。油、气、水三相混合运输管道是工业中较为应用较多的多相流混合运输管线，这样的管道线路总会有段塞流现象，由于该流型具有波动特性，致使管路发生振动，易出现生产事故。段塞流分两类：常态段塞流和在山坡地带形成的急速段塞流。在气相与液相比值低的条件下，很容易产生常态段塞流，此外在管道直径大、山坡斜度高的地段，管道内也容易有常态段塞流出现。危害性更大的急速段塞流会在平面的立管中出现，则容易产生。急速段塞流产生的段
环球市场 2020年19期2020-01-19
- 卧底管-悬链线立管严重段塞流判定数学模型
）实训基地严重段塞流的产生给深海油气田卧底管-立管系统管道及下游处理设备的安全带来严重威胁，使管道内压降急剧增大，流量大幅度波动，气体在短时间内从立管中喷出，降低油田生产能力，对油田造成巨大的经济损失[1-7]。BOE[8]设计了关于海上集输系统的流体实验，在未考虑压力波动、含气率、段塞流变化周期等因素的情况下，建立了该系统下的段塞流瞬态数学模型，但其求解方法过于复杂。POTS 等[9]在1987年提出了一个判定准则，但其忽略了立管中液体的回降。TAITE
油气田地面工程 2019年10期2019-11-12
- 水平管段塞流特性及参数研究方法讨论
的重点研究对象段塞流。段塞流本质上可以理解为是气柱和液柱交替向前流动的一种流型，在水平管路中段塞流形成的原因是因为本来分层流动的气相和液相在达到平衡以后由于气相液相的流动特性不同，稳定被破坏，气相不断地对液相进行吹扫扰动了气液两相的边界形成了波浪流，形象地讲就像风与浪的关系，风不断掠过海平面而形成了浪，当浪高足以填充管路的时候便形成液塞，也就形成了段塞流。在了解了当前的研究成果以后我们发现描述段塞流流动的参数主要为液塞的长度、速度和频率，此外各部分的截面含
云南化工 2019年9期2019-11-11
- 基于实验研究的水平井气液两相流流型判别修正*
层流、波浪流、段塞流、环状流、弥散流等流型[1-2]；二是按力学特性分为间歇流(包括气团流和段塞流)、分离流(包括分层流、波浪流和环状流)、分散流(包括气泡流和弥散流)等流型[3-7]。目前业内使用的Brill流型判别属于第1种流型划分方法。Brill用空气-煤油、空气-润滑油为介质，在管径38.1 mm的管道内进行倾角影响流型的实验研究。若把流型分得过细，而某些流型事实上仅存在于很狭小的区域内，它们与其他流型的差别并不显著，亦很难客观地进行辨别。因此，B
中国海上油气 2019年5期2019-10-24
- 垂直管气液两相严重段塞流研究进展
）气液两相严重段塞流是液体段和气泡在同一空间内不同时间段的交替,段塞单元由液体段和气泡两相组成。由于流体在严重段塞流流型下能出现不同的阶段,使得管道各项数据处于快速变化的状况，并使得在该流型下的管道受到压力剧烈变化引起的危害。1 严重段塞流的形成机理B.T.Yocum等在避免海上上升管中的段塞流的研究中发现了不同于之前的段塞流的严重段塞流，但他并没有将其区分开来，仍将其称为段塞流。而Z.Schmidt等通过实验发现这种现象和水力段塞流的本质区别，并根据性质
云南化工 2019年2期2019-05-16
- 管道气液两相严重段塞流的数值模拟与分析
气液交替流出的段塞流现象。当产生的液塞长度数倍于立管高度时，就形成了严重段塞流，此时管内剧烈的压力和流量波动会诱发管道振动，加剧管道腐蚀，严重威胁管路和设备系统的安全稳定运行[4-5]。研究管路系统严重段塞流的瞬态特性，掌握严重段塞流发生过程中管内的压力和流量波动，有助于了解管道振动激励源特性以及管道受冲击过程，为管路系统的设计和振动防治提供理论依据和技术支持[6]。严重段塞流现象发生时，管内介质出现复杂多变的气液交替流动状态，国内外学者主要通过理论建模和
振动与冲击 2018年6期2018-03-28
- 海洋立管系统严重段塞流研究进展
洋立管系统严重段塞流研究进展闫容菊, 王卫强, 李梓萌， 伍盛一， 杨小辰(辽宁石油化工大学 石油天然气工程学院，辽宁 抚顺113001)随着海洋石油工业的日益发展，出现了各种各样的立管。由于管道形状和海底复杂地形等因素，经常出现严重段塞流这种特殊的流型，这种特殊的流型会造成设备损坏和产量降低等诸多危害。因此，对海洋立管系统的严重段塞流进行研究有很重要的意义。总结了立管系统严重段塞流的国内外研究现状，包括研究方法、产生机理、特性参数和理论模型等，以期为进一
辽宁石油化工大学学报 2017年5期2017-11-02
- 段塞流模拟及在线监测系统
往会产生严重的段塞流，管道流量和压力的剧烈波动，会迫使下游关闭设备，造成停产，甚至会损坏管道或处理设备。从而影响正常生产，对油气集输危害极大。管道段塞流的实时监测系统将对油气田集输具有重大的意义。本文基于OLGA软件对海底立管底部的段塞流进行动态的数值模拟分析，对立管压力变化与段塞流之间的关系进行研究，通过研究编制出了段塞流在线监测系统，并与实际数据拟合进行验证。关键词：段塞流；压力；在线监测系统DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.
山东工业技术 2017年18期2017-09-12
- 西澳某深水气田集输管道流动安全保障技术
水合物预防 段塞流中图分类号：TE866 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（c）-0077-02Abstract：A gas field， located in water depths of 450-750m， is under FEED studies utilizing subsea production system and floating processing facilities as the selected
科技创新导报 2017年18期2017-09-09
- 安塞油田油气混输技术研究与应用
相流会出现起伏段塞流、瞬时段塞流、强烈段塞流等，使得管道发生不稳定振动，增加系统运行压力和安全风险。起伏段塞流：安塞油田90%以上集输油管线走向翻山跨沟，在起伏的管道中液体积聚在管段的低洼处阻碍气体通过。在上升管中气体被压缩，气体压力增加，当气体压力增加到足以支撑上升管中静液柱压力时，就会产生不稳定的振动现象，导致液体流出。瞬时段塞流：频繁启停泵会导致管道中的气液流量发生变化而会产生段塞流，这种段塞流通常由分层流发展而来，如果受到意外振动或气液流量发生变化
化工管理 2017年7期2017-03-04
- 深水流动安全保障技术研究
、蜡沉积、严重段塞流等问题也严重威胁着水下生产系统和海底管道的安全运行。通过对大量文献资料的调研、整合和总结，概述了多相流混输管道的流型及流动规律研究，阐明了水合物生成和蜡沉积的机理、危害及控制方法，分析了严重段塞流的形成、预测及控制措施，并对油气管线主动加热技术和水下多相分离技术作了阐述。指出，多相流与单相流相比更为复杂，实现水下多相分离能从根本上有效抑制严重段塞流的形成；我国海洋油气开发起步较晚，应根据我国海域的特点加以改进和创新，逐步掌握海洋油气田开
石油工业技术监督 2017年1期2017-02-25
- 超大型段塞流捕集器建造技术研究与应用
端采用的超大型段塞流捕集器的关键设计技术特点。详细介绍了项目建造技术的创新及其应用，通过研制国内最大口径、大壁厚、超长、高压输送天然气钢管实现工厂模块化制造，采用优质高效的焊接工艺，并创造性的将智能监控技术运用于大型压力试验中，建造技术的创新应用和严格的质量控制确保了项目高质高效的完成。关键词：段塞流 捕集器 超长 高压钢管 模块化制造 智能监控技术中图分类号：TE9 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（a）-0018-04南海深
科技创新导报 2016年4期2016-11-19
- 气举法消除严重段塞流的模拟分析研究
气举法消除严重段塞流的模拟分析研究李东， 吴玉国， 潘振， 段腾龙(辽宁石油化工大学 石油天然气工程学院，辽宁 抚顺 113001)在海洋油气资源开采中，特殊的管路系统、重力、流量等因素会形成严重段塞流。严重段塞流会引发次生危害，威胁安全生产。因而需要采取方法消除严重段塞流。采用OLGA软件和PVTsim软件，对气举法消除严重段塞流进行模拟研究。研究结果表明，气举法在一定程度上可以消除严重段塞流,注气位置不同，效果也有一定的差别,注气位置在立管底部的上游位
石油化工高等学校学报 2016年3期2016-11-03
- 强烈段塞流抑制措施模拟研究
000)强烈段塞流抑制措施模拟研究张爱娟1， 唱永磊2(1.中国石油大学胜利学院 油气工程学院，山东 东营 257000； 2.中海油研究总院，北京 100000)海底管道由于立管系统的存在，强烈段塞流是在低输量下经常出现并且危害最严重的一种流动状态。对某井口平台至中心平台的湿气管线的强烈段塞流特性进行模拟研究，总结分析可行的强烈段塞流抑制措施，选取节流法、气举法、气举节流结合法和多相泵控制法进行模拟，并分析其抑制效果。结果表明，节流法和气举法能完全消除
石油化工高等学校学报 2016年3期2016-11-03
- 考虑弹性基础的气液两相流海洋立管耦合振动分析
础支承时，严重段塞流I、严重段塞流Ⅲ、段塞流和波动气泡流会引起立管系统的共振；基础的弹性系数较大时，两相流不会引起立管系统的共振，试验装置的振动响应与管内两相流流动参数的波动规律一致。气液两相流；海洋立管；弹性基础；有限单元法；模态分析；流固耦合当海洋立管系统中有气液两相流通过时，流体密度、压力等参数随时间变化，可能引起管道的参数共振和组合共振。尤其在上升管路中，两相流流型会剧烈变化，使得通过流型整改来抑制管道振动的方法难以奏效。立管系统的支承防护和基础设
中国石油大学学报（自然科学版） 2016年1期2016-10-26
- 一体化橇装井组增压装置在苏里格气田的应用
增压装置主要由段塞流储罐、天然气发动机和双螺杆压缩机组成，为了有效解决苏里格气田低压低产气井生产集输问题，提高气田最终采收率，设计了此套设备，该设备具有“气液混输、无人值守、独立运行、智能保护、远程监视、轮换使用”等六项功能，同时创新了三个方面的关键技术：（1）驱动装置燃料采用井口天然气，不需要外部电力或燃料，可实现机组独立运行；（2）装置创新采用喷油双螺杆压缩机+电动泵技术，可实现原料气和采出水同时增压、气液混输；（3）装置自成系统、关键数据上传，故障自
石油化工应用 2016年9期2016-10-18
- 大输量多相混输管路气液两相流实验研究
层流、泡状流、段塞流和环状流，并与典型的Mandhane流型图进行对比分析。另外，对实验范围内的几种典型流型下的压降梯度变化规律进行了研究，泡状流区域压降梯度随气流速的增大而减小，段塞流区域压降梯度随气流速的增大而缓慢增大，环状流区域压降梯度随气流速的增加而继续增大。大输量；气液两相；流型；压降近年来，多相混输管路在国内外各油气田地面集输系统中得到了广泛的应用。多相混输工艺相较于单相输送工艺而言，能够减少工程投资、节省运行费用，大大降低生产成本，在石油行业
当代化工 2016年5期2016-08-11
- 气液两相流段塞流持气率快关阀法优化设计
）气液两相流段塞流持气率快关阀法优化设计赵安，韩云峰，张宏鑫，刘伟信，金宁德 （天津大学电气与自动化工程学院，天津 300072）摘要：快关阀法（quick closing valve，QCV）是气液两相流流动实验中常用持气率标定手段。特别是由于段塞流中气塞与液塞表现为随机可变流动特性，不合理的快关阀间距及截取次数选择将会导致持气率测量误差增大。提出了一种持气率快关阀法优化设计方案。首先，采用环形电导传感器上下游阵列信号计算流体相关流速，根据相关测速结果
化工学报 2016年4期2016-07-04
- 大斜度井中气液两相段塞流动力学模型分析
具有重要意义。段塞流是在水平井或微倾斜的生产油气井和油气混输管道中常见的一种流型,是液塞体和长气袋在空间和时间上的交替,在流动过程中表现出间歇性和不稳定性[1],其流动机理复杂,特征参数多。20世纪70年代以来,研究者采用了不同的方法模拟段塞流运动特性,提出了多种半经验的段塞流模型,如漂移流模型和滑脱模型,这些模型都没有对段塞流进行形态学分析,对段塞流的一些复杂特征描述得不够精确,建立的模型过于简化,模型的准确性和适用范围都受到了限制[2]。在油气井生产和
测井技术 2016年2期2016-05-07
- 超大型管式段塞流捕集器的设计与应用
)超大型管式段塞流捕集器的设计与应用吉宁1，王磊2，孙雪琼3(1.中海石油深海开发有限公司，广东 深圳 518067；2.中海石油深圳分公司，广东 深圳 518067；3.深圳海油人力资源服务有限公司，广东 深圳 518067)摘要：简述了段塞流的形成机理及段塞流捕集器的分类应用，对珠海高栏终端采用的7 000 m3超大型管式段塞流捕集器在设计过程中面临的难点及关键设计技术进行了介绍。实际应用效果表明，该段塞流捕集器能够适应不同的段塞流工况，能够连续稳定
新技术新工艺 2016年2期2016-04-09
- 海洋集输管道严重段塞流控制管理
洋集输管道严重段塞流控制管理马亮（中国石油天然气勘探开发公司，北京100034）由于严重段塞流现象给海洋油气生产造成了极大困扰，本文总结了生产中常用的控制方法，如节流法和气举法等，并分析了各种控制方法的优缺点及适用性。节流法适用范围更广，但容易造成能量损失，降低油田产量；气举法能够提升产量，保护下游设备，但需要充足的气源支持。严重段塞流；控制；气举；节流随着深水油田逐步得到开发，越来越多的海洋多相流集输管道投入使用。与铺设两条管路分别运送原油和天然气相比，
化工管理 2016年9期2016-03-13
- 不同立管结构下严重段塞流特性的对比实验研究
立管结构下严重段塞流特性的对比实验研究叶 晶1，郭烈锦1*，陈森林1，李清平2，李乃良2(1. 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，陕西 西安 710049； 2. 中海油研究总院，北京 100028)研究了两种不同上升立管结构下的严重段塞流特性，包括严重段塞流发生区域、立管底部压力波动、周期以及液塞长度，并将所得S型柔性立管中气水两相流流型图与典型的严重段塞流流型转变准则进行了比较。实验发现：两种立管结构下严重段塞流流动过程类似，S型柔性立管中的流
海洋工程装备与技术 2015年1期2015-12-09
- 海底输气管线解堵作业引发的立管上窜及修复
分水化物组成的段塞流在前后约2.6MPa压差的推动下加速向上运行。由于立管顶部弯头为90°，当段塞流高速运行到立管弯头时会产生较大的推力，这个推力在立管轴向和侧向的分量相当，但立管的侧向有一系列卡子支撑，不会有明显变形。悬挂法兰只能限制立管向下的位移，对立管轴向向上位移没有约束，立管依靠自重和管道自身的弹性保持悬挂法兰和基座的相对位置[4]。因此，在受到冲击后立管会产生向上的位移。要精确模拟立管上窜过程需要知道段塞流的位置及液相和固相的体积、密度、强度等，
海洋工程装备与技术 2015年4期2015-12-09
- 集输管线中段塞流计算
田中应用广泛。段塞流是湿气集输中十分常见的两相流流型，在集输管线受地理高程影响起伏不定的情况下易形成段塞流。而且在停输、清管以及流量的变化等情况下都会有段塞流的产生。段塞流形成机理比较一致的是界面波的K-H 不稳定性。段塞流可以分为水力段塞流、起伏段塞流、瞬态段塞流、严重段塞流四种。段塞流形成过程如下：在管道中气液流量很小时，表现为分层流型。当液体流量增大时形成波浪。由于伯诺利效应，气体流速增大将使波浪顶峰处的压力降低，在波峰周围压力下，波浪有增大趋势。另
化工管理 2015年36期2015-11-28
- 适用于高气油比的简易段塞流控制技术
高气油比的简易段塞流控制技术改造者：纪永波 寇志军 纪翊杰本文简要说明了常规指状段塞流捕集器、容积式段塞流捕集器的使用条件，详细阐述了高含气油比油田简易的段塞流控制技术的原理、孔板流量计的计量原理，以及高气油比管道储液能力的计算等内容。段塞流是油气混输管道中经常出现的一种流态，其流动特征表现为站内设备间歇出现流量和压力大幅度变化。当严重段塞发生时，设备内瞬时液体流量能增大到平均流量的 3～10倍，而气体流量则迅速降低；当段塞通过后，设备内瞬时气体流量会激增
中国科技信息 2015年16期2015-11-17
- 模拟PID控制器对平台分离器段塞的控制
立管段形成严重段塞流，影响管道和下游油气水处理设备的正常工作，造成巨大的经济损失，利用OLGA多相流瞬态模拟软件对海底管道进行段塞流预测，并通过OLGA软件模拟PID控制器对严重段塞流的自动控制。结果表明，利用PID控制器能够有效进行严重段塞流的控制，推荐在管道设计时应用OLGA软件先进行段塞流的预测，再通过OLGA软件进行PID控制系统的参数设计。严重段塞流 分离器 PID控制器 OLGA软件海洋地理环境特殊，通常利用采油平台进行海底油气资源的开发。对于
船海工程 2015年6期2015-05-08
- 海底管道深水流动安全保障技术研究
解方法；阐述了段塞流产生的危害及其预测和预防方法；多相流计量的精度因为其不均匀性而受到了影响，因此虚拟计量成为了主流发展对象。同时，低温环境可能导致生成天然气水合物而堵塞管道，针对该问题提出相应的解决方法，从而保证深水中设备和海底管道的流动安全。深水流动安全保障；多相流技术；天然气水合物；海底管道0 前言随着油气资源需求的日益增大，陆地油田的开采陆续枯竭，海上油田的开采范围也逐渐由浅水区向深水区发展，但由于深水区开采环境与陆地相比更恶劣，因此，极大地增加了
天然气与石油 2015年6期2015-04-21
- 普光气田集气总站段塞流捕集装置研究与设计
光气田集气总站段塞流捕集装置研究与设计张军中石化石油工程设计有限公司，山东东营257026普光气田集气总站在批处理作业时存在大量段塞流，给净化厂的生产带来较大的影响，在集气总站合理选择和增设一套段塞流捕集装置，可确保集气总站和净化厂的安全运行。文章用OLGA软件模拟计算了管段正常生产和批处理工况下的段塞流量，在此基础上，结合集气总站目前的布局，合理选择与应用了段塞流捕集装置，较好地解决了工程问题。普光气田；段塞流捕集装置；批处理；数值模拟；OLGA1 普光
石油工程建设 2015年3期2015-02-13
- 海底管道段塞流对zj25-1南油田群的影响与控制措施
分公司海底管道段塞流对zj25-1南油田群的影响与控制措施宁永庚1周海军2李 岩21中海石油（中国）有限公司天津分公司2中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司在海洋油气开采系统中，混输海管内多相流动常处于段塞流工况，这将对海洋平台产生极大的危害。zj25-1南CEP平台共有9条海底管线，段塞流对zj25-1南CEP处理系统造成的危害主要体现在多相分离系统和天然气系统方面。根据zj25-1南油田群的实际情况，从上游和下游两个方面采取措施应对海管中出现的段塞
油气田地面工程 2015年10期2015-01-12
- 集输-S型立管中空气-油两相流流型特征实验研究
存在第二类严重段塞流、过渡型严重段塞流和稳定流动三类流型，其中稳定流动又包括泡状流、弹状流和环状流。与空气-水两相流不同，并没有观察到第一类严重段塞流。第二类严重段塞流下立管顶部持液率呈方波状，其概率密度函数(PDF)分布系以0与1为峰的双峰结构；过渡型严重段塞流下立管顶部持液率针刺状，其PDF分布基本系以0为峰的单峰结构；稳定流动下顶部持液率波动平稳，其PDF分布在0.3～0.8之间。严重段塞流； 集输-S型立管； 空气-油两相流； 流型0 引 言严重段
海洋工程装备与技术 2014年1期2014-12-19
- 地形起伏管路气液两相段塞流模型研究
伏管路气液两相段塞流模型研究尚增辉1，王永红2，肖荣鸽2，姚培芬2（1. 中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司，河北 任丘 0625522； 2. 西安石油大学石油工程学院，陕西 西安 710065）段塞流是气液两相流动中的一种常见流型，由于地形原因，管路多处于起伏状态，而目前国内外对起伏诱发的气液两相管路段塞流研究尚不成熟。针对实际气液两相管路中频繁出现的地形起伏段塞流，首先利用历史数据对现有段塞流模型的适用性进行了比较，建立了地形起伏状态下段塞流
当代化工 2014年4期2014-03-03
- 立管高度对严重段塞流的影响分析
立管高度对严重段塞流的影响分析刘 欣1，孙 策2，阿斯汗2，张天宇3，杨千一4（1. 中国石油管道建设项目经理部，北京 100101； 2. 辽宁石油化工大学，辽宁 抚顺 113001；3. 新疆石油勘察设计研究院（有限公司）， 新疆 乌鲁木齐 830000； 4. 辽河石油勘探局油田建设工程一公司，辽宁 盘锦 124000）随着我国对石油需求量的增加，海上油气开发越来越受到重视，并且将成为我国石油工业未来的主要增长点。在海上油气田开采过程中，经常会遇到立
当代化工 2014年11期2014-02-20
- 混合立管系统严重段塞流流动特性的实验研究
合立管系统严重段塞流流动特性的实验研究彭 明1，2邓道明1李晓平1陈金金1吴海浩1李清平3于 达11.中国石油大学（北京）城市油气输配技术北京市重点实验室 2.中国石化青岛液化天然气有限责任公司3.中海石油研究总院深海油气田开采过程中混合立管系统会出现严重段塞流，造成系统流动特性参数周期性剧烈波动，严重危害海洋开发系统。在混合立管系统的模拟装置上，实验研究了混合立管系统严重段塞流的流动特性。研究结果表明：混合立管严重段塞流的1个周期分为液塞形成、液塞生产、
天然气工业 2011年11期2011-12-15
- 段塞流对海上油气工艺设施的危害及防治
油田海洋采油厂段塞流对海上油气工艺设施的危害及防治金显军 李昆 扈新军 胜利油田海洋采油厂段塞流的存在会对换热器内的换热部件产生较大的冲击力，造成焊缝疲劳而产生裂纹，进而导致管束疲劳失效，缩短换热器的使用寿命；瞬间液量超过分离器处理量，分离器油水界面不稳定，直接影响分水量。为降低危害，在海上油气工艺设计中，分离器高程应尽量小，以减少液体爬坡产生段塞流的机会；必要时实行两级分离，延长处理的时间与空间；在分离器进口增加预分离装置，加厚整流段，以减弱段塞流及扰动
油气田地面工程 2011年11期2011-12-10
- 气液混输管线水动力严重段塞流实验
易出现称为严重段塞流(severe slugging)的特殊有害流型.严重段塞流是一种具有很强的周期性的流型，表现为管内压力和出口气液流量呈现周期性剧烈波动，不仅会造成油井大幅减产，而且管线出口的断流和剧烈出流交替出现会给下游处理设备造成问题［1］.这些都会给正常生产带来困难，严重时还会导致停产等事故.此外，严重段塞流的液气强烈喷发还会加剧管壁腐蚀，尤其是对立管管壁的腐蚀，而且喷发带来的压力剧烈波动会引起管道的振动，造成管线接头和支柱的机械损害，缩短其使用
哈尔滨工程大学学报 2011年11期2011-06-05
- 苏里格气田集输管道段塞流的动态预测
格气田集输管道段塞流的动态预测王荧光，邓玉明，秦芳晨，孔冬梅，裴巧卉（中油辽河工程有限公司，辽宁盘锦 124010）苏里格气田地面环境恶劣，由于地形起伏变化较大，在集输管道中极易形成段塞流，造成管路的不稳定振动。如何准确预测管道系统段塞流的形成对高效开发苏里格气田具有非常重要的意义。现采用TACITE软件对苏-10井区集气阀组管道的正常投产和通球情况下的段塞流进行预测，并采用PIPEFLO软件对其结果进行验证，结果表明：TACITE计算结果比PIPEFLO
石油工程建设 2011年4期2011-01-03