組合管線-立管系統(tǒng)嚴重段塞流特性實驗研究.pdf

1、在海洋油氣開采系統(tǒng)中，將原油及其伴生氣等從海底井口輸送到海面平臺預(yù)處理系統(tǒng)過程中需要經(jīng)過一段沿海底鋪設(shè)的管道和垂直立管，因而會在該種組合管道系統(tǒng)中出現(xiàn)氣液混輸情況，混輸中容易出現(xiàn)嚴重段塞流現(xiàn)象。這是一種液塞長度可達一倍或幾倍立管高度的流動現(xiàn)象，這種現(xiàn)象將造成管道壓力劇烈波動、立管出口氣液相流量隨時間變化很大等有害后果，而對海洋油氣開采系統(tǒng)帶來諸多危害，對這種流動現(xiàn)象開展研究具有重要的理論和實際意義。
　　本文利用內(nèi)徑為0.026m

2、的水平-下傾－立管組合管線模型上對嚴重段塞流特性進行了研究，得出如下結(jié)論：
　　本實驗中水平-下傾-立管系統(tǒng)的水平管形成了分層流、間歇流和阻塞流等三種主要流態(tài)，立管中形成了地形嚴重段塞流、水動力嚴重段塞流和間歇流三種主要流態(tài)，而地形嚴重段塞流又可細分為I型、II型和III型。通過實驗得到了水平管和立管的流型圖。
　　對嚴重段塞流的流動特性進行了實驗研究和分析，結(jié)果表明典型地形嚴重段塞流具有嚴格的周期性，周期隨氣液相折算流速增

3、大而減小，壓力波動幅度隨氣液相折算流速的改變而變化，最大值出現(xiàn)在地形嚴重段塞流I型到II型的轉(zhuǎn)換邊界上。
　　通過改變組合管道模型系統(tǒng)中立管高度，獲得了兩種立管高度下嚴重段塞流的流型圖。在此基礎(chǔ)上，對管線內(nèi)嚴重段塞流的流態(tài)變化進行詳盡闡述。通過分析實驗結(jié)果，并對流動周期、壓力、液塞長度及噴發(fā)時間等特性參數(shù)進行比較。結(jié)果表明：僅改變立管高度，對嚴重段塞流的形成機理及判定方法沒有影響，對水平和下傾管內(nèi)流型的影響也很小，但會增加嚴重段塞