射流清管过程压力波动特性研究.pdf

《射流清管过程压力波动特性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第34卷第12期(2015．12)(试验研究)射流清管过程压力波动特性研究刘珏王炳人邵游凯王溢维中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院摘要：为研究天然气凝析液管道射流清管过程中压力的变化规律，建立了含有清管器收发装置、水平管路、起伏管路和立管的室内大型多相流实验环道，以空气和水为实验介质，在多种气体流量、液体积聚量及旁通率的条件下，测量了射流清管过程中管线各处压力值的波动变化，得到大量的实验数据。分析实验结果得到结论：清管器在管道中运行不连续，出现“走走停停”的现象，并且随着旁通率增加这种现象更剧烈；射流清管器能够实现含有积液的输气管道中清管的压力

2、波动降低，且随着旁通率的增加这种降低效果更加明显；随积液量的增加，射流清管器通过立管处所需压力升高。关键词：射流清管器；立管；旁通率；压力；积液量doi：10．3969／i．issn．1006—6896．2015．12．009在气田开采中后期产率会逐渐下降，导致气藏含水平管路、起伏管路和立管的大型室内实验环压力下降，流体中包含的液体逐渐增多，气液会道，利用射流清管室内实验系统对射流清管器清管产生严重的脱滑现象，极易造成液体的大量积过程中管线压力的变化进行研究。聚，使管道流通面积减小、能量损耗增大，在特定1实验环道条件下还可能生成水合物堵塞管道，通常

3、采用定期清管的方法解决凝析液积聚问题。传统清管器通建立总长约为i00m的室内实验环道，如图1过前后密封产生的压差为动力推动清管器运行，但所示，其中包含水平管段约48m、角度为6。的上会导致清管器运行速度过快、管线压力波动较大而倾和下倾起伏管段19m，角度为4。的下倾管27m造成管道设备和清管器的损坏，影响正常的生产作以及立管管段6m。该环道由规格为060mm×3mm业。针对以上问题，提出了应用于海底凝析液管道的Ocrl8Nl9不锈钢管搭建而成。环道能够保证管的新型射流清管器。道内径53．4mm恒定不变，保证清管器在管线中运鉴于国内外对射流清管器的实

4、际应用研究较行时所受摩擦力基本恒定；环道中所有弯管曲率半少，射流清管器在输气管道积液的清除过程中能够径均为500mm，远大于环道钢管直径，利于清管起到什么样的作用是研究的重点。为此，建立了包器的顺利运行。图1实验环道流程基金论文：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2oi1zxo5o26)资助。油气田地面工程(http：／／www．yqtdmgc．c。m)一25—第34卷第12期(2015．12)(试验研究)实验系统的操作介质是空气和水，模拟研究海底天然气凝析液管道清管过程中的气相和凝析液流动规律。整个环道的实验装置由压缩机和气相计量系统、

5、加水口和放水口、压力传感器、压差传感器重以及清管器收／发球简组成。压缩机和气相计量系蓄统能够提供稳定气源，并能精确计量气相流量。液相通过加水口直接注入，可以精确确定加注量。共有l1个压力传感器布置在环道上，在环道入口端的压力传感器P1和出口处的压力传感器P11不仅能够测量压力波动，而且能够起到清管器通过指示图2清管期l司压力波动曲线仪的作用，清管器通过P1开始计时、通过P11清2．1压力曲线特性分析管器运行结束。实验在动态条件下进行，当管线中2．1．1旁通率对管线压力的影响流体流动达到稳定后开始采集数据，采集时间达到由于管线较短，可以通过P1位置的

6、压力变化20～50S后发射清管器，清管器到达终端的清管曲线来表示清管器通过管线后管线压力变化的规器收球筒后，继续采集数据约60S后停止采集，关律。在气量和液量分别为140m。／h一2L、140m。／h一闭压缩机实验结束。6L、160m。／h一2L、160m。／h一6L四个_T况下，随2压力分析着射流清管器旁通率不同，管线压力曲线也发生变化。(1)清管器在管线中的运动并不是连续的，有通过文献调研并结合实验室自身条件，最终确“走走停停”的现象。曲线每一个波峰值都代表了定射流清管室内实验过程中清管器皮碗过盈量为清管器的一次停顿或减速，清管器旁通率较小时，

7、3％，实验过程中实验变量为射流清管器旁通率、清管器基本上只会在发射阶段和立管底部发生停顿气相人口流量、积液量。其中清管器旁通率为0、2％、4％、6％、8％，气相人口流量为1O0、120、并积聚压力，在其他位置由于动力充足清管器连续140、160、180m”／h，积液加注量为2、4、6、8L。运动，曲线较为平滑；随着旁通率的增加，清管器图2是气量为100m。／h、液量为6L、旁通率为动力不足，清管器频繁出现停顿现象，曲线峰值出现的频率增加。0的清管器清管过程压力波动曲线。管道人口处的压力传感器P1压力突然急剧增高，此时清管器开(2)曲线中第一个峰值代

8、表清管器的发射时始发射。P2一P3、P4一P5、P6-P7、P8-P9、PIO-刻，最后一个峰值代表了清管器通过立管的时刻