水平渐变管内油水两相流模拟研究.pdf

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1、第45卷第l期当代化工Vo1．45．NO．12016年1月ContemporaryChemicalIndustryJanuary，2016水平渐变管内油水两相流模拟研究伞宇曦，吴明，张康南，黄雪驰(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：为优化油气集输管道局部管道结构，采用计算流体力学软件对水平渐变管内油水两相流进行数值模拟，对比不同含水率、不同入口流速条件下两相流流型，分析油水两相流在管道内的压力分布规律。结果表明，渐变管内油水两相流流型为水包油流型，管壁主要为油相润湿；渐缩管压力随流向位移

2、持续下降，渐扩管先下降后上升再下降；整体压降速率与含水率成反比，与入15流速成正比。研究结果可以为优化稠油集输管网管道结构、降低管道流动能耗等油水混输问题提供参考。关键词：渐缩管；渐扩管；油水两相流；流型；压降中图分类号：TQ018文献标识码：A文章编号：1671—0460(2016)01—0156—04SimulationStudyonOil．WaterTwo．PhaseFlowinH0rizontalGradientPipeSANYu-xi，WUMingZHANGKang-nan，HUANGXue—chi(Col

3、legeofPetroleumandNaturalGasEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China)Abstract：Inordertooptimizepipestructureofoil—gasgatheringpipelinenetwork，computationalfluiddynamicssoftwarewasusedtosimulateoil—watertwo-phaseflowinhorizontalgradientpip

4、e．Two-phaseflowpa~ernsofdiferentmoisturecontentanddiferentinletflowvelocitywerecompared．Thepressuredistributionofoil—watertwo—phaseflowinhorizontalpipewasanalyzed．Theresultsshowthat：theoil-watertwo—phaseflowinhorizontalgradientpipebelongstoOil—in—waterstream．th

5、epipewallismainlywettedbyoilphase；Pressurecontinuestodeclinealongwiththedisplacementofflowingradualcontractionpipe，howeverpressuredeclinesfirstlyandriseslateranddeclinesfinallyingradualexpansionpipe；Overallrateofpressuredropisinverselyproportionaltomoisturecont

6、entandproportionaltoinletflowvelocity．Theresultscanprovidereferenceforoil—watermixedtransportationproblemssuchasoptimizingpipestructureofthickoilgatheringpipelinenetworkandreducingenergyconsumptioninpipeflow．Keywords：Gradualcontractionpipe；Gradualexpansionpipe；

7、Oil-watertwo-phaseflow；Stream；Pressuredr0p随着近些年我国工业生产对于原油的需求量不参考依据。断提高，大部分油田已进入开发中后期Ⅲ，为了确1数学模型保油田的原油产量稳定，注水开采是目前最常用的稳产增产方法雎。与单相输送管路相比，混输管路油水两相流动数值模拟遵守动量守恒方程和质在经济上有明显的竞争优势H0，因此油水两相流被量守恒方程，模拟过程不考虑温度因素，故忽略相广泛应用于油品的地面集输和长输管道中。随着间的能量交换，不启用能量方程。求解控制方程时近年来开采原油含水率的上升和油

8、水混输管网的不湍流模式选择标准k—s模型，k一占模型中k指断应用，油水两相流动特性研究越来越受到国内外湍流脉动动能，s指湍流脉动动能耗散率。油水两学者的重视。在地面出油管道和输送系统中，水平相流的基本控制方程及湍流方程如下：管道是最基本的管型，因此研究水平管道中油水1．1质量守恒方程两相流动特l生、识别不同工况下油水两相流流型、11!!+11!