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标题: 立管严重段塞流实验方案及结果分析 [打印本页]

作者: helloshigy 时间: 2012-9-22 09:36
标题: 立管严重段塞流实验方案及结果分析

立管严重段塞流

一、实验目的

了解立管段塞流海洋石油生产中产生的原因和给实际生产带来的危害，初步理解段塞流产生的原理以及消除段塞流的初步方法。培养学生发现问题，解决问题的能力。

二、实验原理

段塞流是油气水混输管线中一种最常见的流型，是指管道中一段气柱、一段液柱地交替出现的气液两相流动状态。液体段塞流经常发生于油、气两相流混输管道、气体长距离输送管道和井口立管出口，它们以两相段塞流动状态出现。液体段塞流可以引起机械问题（由于高流速和高动能）和工艺问题（引起液位波动、冲击和阻塞）。其特征是有长气泡分隔的液塞间歇流动，引起持液率与压力的剧烈波动，这就使得输送这种流型气液混合物的管线承受其脉冲应力冲击.同时,离开管线末端的长液塞会引起下游油气处理设备液位的剧烈波动,影响正常生产，尤其是在海洋油气田集输中危害较大。

三、实验装置

多相流实验架由5 大系统组成: ①供水系统,采用2 台并联的单级悬臂式耐腐蚀旋涡泵,由变频器调速; ②供气系统,由2 台双螺杆空压机及5 个缓冲罐等构成; ③管路系统,主要由直径5018 mm 的有机玻璃管组成,立管段高715 m ,水平管段长12 m ;④测量系统,压差传感器采用美国罗斯蒙特公司的3051 CD 型压差传感器,测量压力仪器采用罗斯蒙特公司的1151 GP型压力传感器,持液率测量设备包括快关球阀系统和γ相分率仪; ⑤数据采集系统,采用Dayslab 410 软件,设有数据采集通道110 条,具有高速数据采集能力,采样频率可达到5 000 Hz。

四、实验步骤

通过调节段塞流中气体和液体的速度流的比值来观察管端压力的变化。

五、实验分析

段塞流是混输管道中经常出现的一种流型,其流动特征表现为间歇出现液塞、压力和流量大幅度变化,是典型的不稳定工况。海上油气田的集输管道多为两相混输管道,其海底水平部分的末端通过立管连接到海洋石油平台上,水平管道与垂直立管构成了类似半U 形管“下倾管立管”结构。对于海洋石油平台,尤其是深海平台的集输管道,这种结构极易引发严重的段塞流,一般称之为“立管严重段塞”或“严重段塞”。当严重段塞发生时,管。。。。。