深水立管严重段塞流控制方法及其模拟分析
范柠+程明+姜鑫宇
摘 要：随着陆地石油资源逐渐枯竭，我国逐年增大对海洋油气田的开发，通常采取油气混熟的方式输送到平台进行处理，在这样的开采模式下，混输过程中往往会产生严重的段塞流，管道流量和压力的剧烈波动，会迫使下游关闭设备，造成停产，甚至会损坏管道或处理设备。从而影响正常生产，对油气集输危害极大。管道段塞流的实时监测系统将对油气田集输具有重大的意义。本文基于OLGA软件对海底立管底部的段塞流进行动态的数值模拟分析，对立管压力变化与段塞流之间的关系进行研究，通过研究编制出了段塞流在线监测系统，并与实际数据拟合进行验证。
关键词：段塞流；压力；在线监测系统
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.154
我们在在OLGA软件对深海油气集输管道输送到平台的立管底部持液率等因素进行动态分析的基础上，通过监测压力的变化来判断段塞流的发生，利用产生段塞流时压力变化显著这一特性在VB软件进行了编程，建立了段塞流在线监测系统平台，得到的结果与现场实际数据进行数值拟合，得出拟合效果较好，从而开发出了一套进行陆地长距离输送管道以及海洋集输管道的进行多点的段塞流在线实时检测系统。
1 研究分析
1.1 项目介绍
采用SOLIDWORKS3D建模后进行三维仿真模拟，在水平段长度为1m，立管段高度为0.2m，弯头半径为40mm基础模型的基础上，对立管段的倾角（90°，120°，135°以及150°）以及管道尺寸的大小（DN40以及DN50）进行立管压力变化数值模拟。对立管底部的压力状况以及压力等值面图进行分析，得出立管压力与段塞流的关系。
1.2 数值模拟结果及其分析
管内流动压力变化模拟结果如下图所示：
2 编程思路
从液体中分出气泡的原则计算捕集器的方式有兩种，一种是以现场经验为基础的停留时间法，另一种是以沉降理论为基础的计算方法。本文采用的是以停留时间的计算方式进行捕集器的尺寸计算。
参考文献：
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作者简介： 范柠（1998-），女，辽宁开原人，学士，团支书，研究方向：油气储运。endprint
