气田采集气管线数值模拟与研究

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1、学号：12204412常州大学硕士学位论文气田采集气管线数值模拟与研究研究生赵东升赵会军教授指导教师李恩田副教授学科、专业名称油气储运工程研究方向油气管输技术2015年4月NumericalsimulationandresearchofGasFlowLineandGasGatheringLineADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByZhaoDongsheng(Oil-GasStorageandTransportationEngineering)DissertationSupervisor:Prof.

2、ZhaoHui-junApirl，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交

3、论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要气液两相流的模拟始于八十年代中后期。在美国、挪威、英国和法国等，每年有数以百万计的经费投入用于对两相流的研究中。在最近二十年中，对两相流的研究无论是从实验方法还是从理论研究上都有飞速的发展。苏里格气田采用中低压集气，气体流速较慢，持液

4、率相对较低，携液能力较差。且苏里格气田处于地势起伏较大的沙漠丘陵地区，在地势低洼处液体很容易聚集在一起，形成积液乃至段塞长度较长的段塞流。当段塞长度较长的段塞流通过管线输送进入分离器时，由于分离器的分离能力有限，导致一部分液体来不及得到及时有效的处理，被气体带入压缩机，造成压缩机的停机，影响生产。课题根据苏里格气田的特点，建立了适用于苏里格气田湿气输送管线的热力和水力模型，通过对多种多相流模拟软件的优选，选出适用于苏里格气田的模拟软件OLGA。同时，运用软件对具有代表性的几条采集气管线输送过程进行模拟研究，分别得出其压力、温度、积液量、持液率等参数的

5、模拟数值，与实际数据进行对比，分析误差并提出建议。判断管内流型，对段塞流的形成进行预测，预测清管周期和水合物生成情况，对现场生产提供一定的理论依据和指导。通过模拟发现，OLGA软件对苏里格气田采集气干线温度，压力，积液量模拟数值与实际数据误差不大，约为10%。管线中主要有分层流和段塞流两种形式存在，确认了产生段塞流的位置。对于段塞流，需要在管线出口处安装与模拟段塞流量对应处理量的分离器，保证段塞流不进入压缩机，影响生产。模拟还得出管线中有水合物生成，需要通过一些手段抑制水合物生成，防止冬季造成管线冻堵事件。苏4-1管线管内积液达到平衡时间为2天，苏3

6、-3A管内积液达到平衡时间为3天，处于考虑到清管对生产的影响以及作业区对清管作业费用的承受能力,工作人员等因素，在管线稳定运行的前提下，清管周期定为每月一次较为合适、在输量、环境温度等条件发生变化前，应及时安排清管作业。关键词:湿气输送技术；水力和热力计算；积液量；段塞分布；清管周期；水合物生成预测英文摘要Gas-liquidtwophaseflowsimulationbeganinthemiddleandlateof1980s.IntheUnitedStates,Norway,BritainandFrance,etc,therearemillion

7、sofdollarsannuallyintheresearchoftwophaseflow.Inthelasttwentyyears,theresearchoftwophaseflowbothfromtheexperimentmethodandtheoreticalresearchhasarapiddevelopment.Suligegasfieldusethelowpressuregascollection,thespeedofthegasflowisslowandthegasflowhadabadabilitytoremovetheliquid.

8、Thegasfieldwasbuildinthedeserthillyregionwithterrainfe