中国海上油气
中國海上油氣
중국해상유기
2007年
2期
125-130
,共6页
刘淼儿%李清平%安维杰%宫敬%吴应湘
劉淼兒%李清平%安維傑%宮敬%吳應湘
류묘인%리청평%안유걸%궁경%오응상
立管%严重段塞流%模型%瞬态%数值模拟
立管%嚴重段塞流%模型%瞬態%數值模擬
립관%엄중단새류%모형%순태%수치모의
严重段塞流主要出现在下倾管段、紧接有一上倾管段或立管段的气、液两相混输海底管道中.根据严重段塞流形成的4个阶段,从一维瞬态流体力学方程出发,建立了一个简化的、准平衡态的严重段塞流数学模型,该模型考虑了流体的物性及流动瞬态效应,可对严重段塞长度、段塞周期、流动速度、压力等特性参数的变化进行模拟.与其他瞬态多相流模型相比,本文模型具有数学模型简单、计算效率高的特点.数值模拟结果表明:当管径较小时,无论介质是空气和水,还是空气和油,由本文模型计算得到的段塞周期和压力结果都与实验数据吻合较好;当管径较大时,若介质为空气和水,则本文模型计算结果与OLGA软件模拟结果较接近;若介质为石油和天然气,在模拟工况范围内,除了小气量工况下偏差较大外,本文模型计算结果与OLGA软件模拟结果相比,段塞周期偏差在25%以内,压力偏差在10%以内;此外,用本文模型计算液塞生长阶段时间t1比Sagatun模型模拟结果更接近实测结果.
嚴重段塞流主要齣現在下傾管段、緊接有一上傾管段或立管段的氣、液兩相混輸海底管道中.根據嚴重段塞流形成的4箇階段,從一維瞬態流體力學方程齣髮,建立瞭一箇簡化的、準平衡態的嚴重段塞流數學模型,該模型攷慮瞭流體的物性及流動瞬態效應,可對嚴重段塞長度、段塞週期、流動速度、壓力等特性參數的變化進行模擬.與其他瞬態多相流模型相比,本文模型具有數學模型簡單、計算效率高的特點.數值模擬結果錶明:噹管徑較小時,無論介質是空氣和水,還是空氣和油,由本文模型計算得到的段塞週期和壓力結果都與實驗數據吻閤較好;噹管徑較大時,若介質為空氣和水,則本文模型計算結果與OLGA軟件模擬結果較接近;若介質為石油和天然氣,在模擬工況範圍內,除瞭小氣量工況下偏差較大外,本文模型計算結果與OLGA軟件模擬結果相比,段塞週期偏差在25%以內,壓力偏差在10%以內;此外,用本文模型計算液塞生長階段時間t1比Sagatun模型模擬結果更接近實測結果.
엄중단새류주요출현재하경관단、긴접유일상경관단혹립관단적기、액량상혼수해저관도중.근거엄중단새류형성적4개계단,종일유순태류체역학방정출발,건립료일개간화적、준평형태적엄중단새류수학모형,해모형고필료류체적물성급류동순태효응,가대엄중단새장도、단새주기、류동속도、압력등특성삼수적변화진행모의.여기타순태다상류모형상비,본문모형구유수학모형간단、계산효솔고적특점.수치모의결과표명:당관경교소시,무론개질시공기화수,환시공기화유,유본문모형계산득도적단새주기화압력결과도여실험수거문합교호;당관경교대시,약개질위공기화수,칙본문모형계산결과여OLGA연건모의결과교접근;약개질위석유화천연기,재모의공황범위내,제료소기량공황하편차교대외,본문모형계산결과여OLGA연건모의결과상비,단새주기편차재25%이내,압력편차재10%이내;차외,용본문모형계산액새생장계단시간t1비Sagatun모형모의결과경접근실측결과.
