多相流技术在海洋油气管道输送中的应用

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1、第
卷第期油气储运多相流技术在海洋油气管道输送中的应用郭撰常‘!上海石油天然气总公司∀#,,
∃∃%,。郭撰常多相流技术在海洋油气管道输送中的应用油气储运
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&∋摘要多相流输送是当前管道输送技术发展的。、一个重要方面多相流技术在降低管输投资减。,少运行费用方面的显著特点已使其越来越多地用于油气管道输送在海洋油气田开发中为简化,,,。平台处理工艺减少管道投资在油气集输管网和凝析气的长距离输送中多数采用多相流输送结合,。当前海洋石油天然气输送中多相流技术的应用对这项技术的主要方面进行了论述主题词多相流体水下管道输送技术应用油气管道输送具有流程密闭、油气损耗少、输送年代

2、末期开始将理论研究与实验研究相结合建立描成本低、运行管理方便,,等特点在海洋油气田开发述多相流水力特征的数学模型阶段这已成为当前,,中不仅油田内部平台间利用管道输送油气而且对研究多相流的主要方法。为此,石油发达国家相继建,、、油气产量达到一定规模的近海油气田也多用管道立了配有核密度计超声波流量计激光多普勒流量将石油天然气输送上岸。计、电容式传感器等计量仪表和数据采集系统的大石油天然气管道输送已具有一整套比较成熟的型混输实验管道。娜威国家石油公司研究中心建立,,工艺技术而多相流输送由于在同一管道内同时输的多相流计算机模拟系统实验室建有管径为送油、气、水,可大大节省管输投资、

3、减少运行费用,)(∗+),,、长。
−,的环道试验架、、#因而受到石油天然气化工及煤炭等管输行业的重多相流工艺计算主要包括两部分热物性计算视,是当前。油气管道输送工艺迅速发展的一个重要和压降计算。,,!.∀热物性计算热物性计算中方面对海上油气生产来说多相流技术的应用还‘采用的模型有、、,#可简化平台上油气水处理设施油气井采出的井两种流物无需进行严格的气液、分离而采用多相流技术管
黑油模型已知气液相的相对密度和少量输,。上岸后处理可减少海上平台工艺设施的投资费凝析液粘度数据即可计算优点是无需知道油气的,。,,,用简化操作管理湿天然气管输作为多相流输送的确切组成需要的已知参数

4、少计算简单而缺点也,,。,一种在近海凝析气田的开发中更被广泛采用正是由于计算方法过于简单没有考虑高压下气体的反,,。凝析现象因而计算结果与实际出人较大、一多相流技术现状组分模型已知各组分摩尔数采用状态方程进行气液闪蒸分离和物性参数计算。常用的状态方,、,多相流输送的实现关键技术可分多相流计算程有!∀方程#!方程和∃%!&方程其中机工艺模拟、管道自控、水化物控制、腐蚀与防腐、多∃%!&方程采用了∋个参数,充分考虑了各种工。况下流体的,相计量和多相输送泵等六个方面#(&关系是当前烃类分离计算中最
、多相流计算机工艺模拟佳的模型之一。多相流工艺模拟是多相流输送的技术基础。对)

5、∗+压降计算多相流管路的压降计算主要包,,括、,于工艺计算的研究初期停留在实验研究阶段(持液率流型划分和压降三部分从管路形式上又,∗,34。,,,−.上海市江宁路//0号石油天然气大厦.−1.2层电话),∗.+0∗555,67油气储运
∃∃%年、。、、,可分为水平管道倾斜管道和垂直管道三种类型由清管管道泄漏爆裂等工况下的瞬变过程可以认于管路压降对管道运行的重要性和多相流动的复杂为是目前世界上最先进的混输管道计算软件。,。性压降计算的研究工作处于不断深人之中目前世表∗推荐采用的非均相流压降计算公式界上已发表的多相流压降计算公式可以分为三种。计算式适用范围
均相流模型压降计

6、算公式把气液混合物看竖直向上流动管道,,ΔΦΗ,作均匀介质按单相管道计算只是由实验和实测数ΧΕΓΙΒ竖直向上流动的最好压降计算法。ΗΚ∋据来确定气液沿管混输时的水力摩阻系数目前国∃ϑ在倾角大于6,时最准确Λϑ,∃ΦΕΕΒ∃ΜΝΝ适合于所有倾斜管道适用范围较广内常用的计算公式多属均相流模型。水平管道广泛应用于化学工业3如果流型事分相流模型压降计算公式这是一种非均相ΗΦΔϑΘΡ,<ΟΠ先已知可以应用于环状流型和环,流压降计算法力求反映多相流机理和能量损失规ΔϑΘΜ∋ΦΝΝΜ3Σ状弥散流型区域不能应用于大直。律较著名的公式有被83#9推荐应用于湿气管道计径管道压降计算值通常偏

7、高‘。Υ算的:;∀<=!公式等ΔΘΗ∋7ΙΙ的管=不适用于直径小于5,道3不能应用于持液率很高或很低>流型模型压降计算法这种方法需先确定流Υ的情况3当Χ<ς,.时持液率计算,,,型因流型不同能量损失机理不同计算公式也不ΥΥ值偏低3在,.ςΧ<ς,/5范围内同。比较准确,ΤΦϑ近年来的研究工作多数倾向于后两种类型所:ΟΝ压降和持液率计算值有偏低的倾向,Λϑ3发表的公式都是在室内或现场实验基础上导出的∃ΦΕΕ乙∃ΜΝΝ在低持液率情况采用无滑脱参数属于。,持液率计算值偏大,摩阻系数不连半理论半经验模型而在实际应用中现在流行续,3,只