組合管線-立管系統嚴重段塞流特性實驗研究.pdf

1、在海洋油氣開采系統中，將原油及其伴生氣等從海底井口輸送到海面平臺預處理系統過程中需要經過一段沿海底鋪設的管道和垂直立管，因而會在該種組合管道系統中出現氣液混輸情況，混輸中容易出現嚴重段塞流現象。這是一種液塞長度可達一倍或幾倍立管高度的流動現象，這種現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帶來諸多危害，對這種流動現象開展研究具有重要的理論和實際意義。
　　本文利用內徑為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，得出如下結論：
　　本實驗中水平-下傾-立管系統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，最大值出現在地形嚴重段塞流I型到II型的轉換邊界上。
　　通過改變組合管道模型系統中立管高度，獲得了兩種立管高度下嚴重段塞流的流型圖。在此基礎上，對管線內嚴重段塞流的流態(tài)變化進行詳盡闡述。通過分析實驗結果，并對流動周期、壓力、液塞長度及噴發(fā)時間等特性參數進行比較。結果表明：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，對水平和下傾管內流型的影響也很小，但會增加嚴重段塞