【摘 要】
：
气液混输是油气集输过程中常用的方式,但目前关于气液两相流携砂冲蚀的研究很少.为研究段塞流中砂粒对弯管的冲蚀磨损规律,采用CFD方法建立了弯管冲蚀模型,并对模型进行了网格无关性验证,分析了不同气、液表观流速和曲率半径对弯管冲蚀速率、冲蚀位置及寿命的影响.分析结果表明:段塞流下弯管的冲蚀磨损破坏主要在外拱壁面,导致外拱壁面壁厚减薄,容易造成弯管失效,产生泄漏等事故;随着气体表观速度和液体表观速度增大,弯管的最大冲蚀速率增大,寿命缩短,因此要尽量减小气体和液体流量,以降低弯管冲蚀速率;随着弯管曲率半径增大,最大
【机 构】
：
东北石油大学石油工程学院;中国石油新疆油田公司采气一厂;大庆油田有限责任公司第三采油厂
论文部分内容阅读
气液混输是油气集输过程中常用的方式,但目前关于气液两相流携砂冲蚀的研究很少.为研究段塞流中砂粒对弯管的冲蚀磨损规律,采用CFD方法建立了弯管冲蚀模型,并对模型进行了网格无关性验证,分析了不同气、液表观流速和曲率半径对弯管冲蚀速率、冲蚀位置及寿命的影响.分析结果表明:段塞流下弯管的冲蚀磨损破坏主要在外拱壁面,导致外拱壁面壁厚减薄,容易造成弯管失效,产生泄漏等事故;随着气体表观速度和液体表观速度增大,弯管的最大冲蚀速率增大,寿命缩短,因此要尽量减小气体和液体流量,以降低弯管冲蚀速率;随着弯管曲率半径增大,最大冲蚀速率减小,寿命延长,弯管曲率半径从1.5D增大到6.0D时,最大冲蚀速率减小50％;在弯管曲率半径为1.5D时,冲蚀最严重位置在弯管段出口处的外拱壁面.所得结果可为油气集输管道的结构改进及寿命评估提供参考.
其他文献
当前石油钻机辅助提升作业中常用的气动(载人)绞车存在功能单一、噪声大、能耗高、提升力不足以及低温适应性差等问题,为此,研制了DJB-5/50×35-R型载人载物电动绞车.该电动绞车主体的电机、减速机和卷筒采用同轴式布局,通过对减速机内藏式设计及电机紧凑型设计,极大地减小了绞车主体长度;设置载人与载物两种工作模式,可通过旋钮进行切换,载人模式匀速平稳运行,安全可靠;载物模式无级调速运行,灵活高效.该电动绞车设置了能耗制动、盘式刹车及带式刹车,具备过载保护、急停保护、断电保护、限位保护、零伺服保护、松绳保护及
如何提高电加热系统加热效果是空心杆电加热技术推广应用的关键.以空心杆电加热系统为研究对象,仿真分析了集肤效应和邻近效应,介绍了空心杆电加热系统的工作原理,利用ANSYS Maxwell软件对空心杆和加热电缆所处电磁场进行模拟分析,得出空心杆上电流密度受频率、壁厚、电缆偏置的影响规律.研究结果表明:随着电流频率不断增加,电流密度逐渐增大;壁厚越小,空心杆上加热效果越明显;当电缆处于中心位置时,可以实现对周围稠油的有效加热;选择规格为KG36的空心杆,当电流频率为1000 Hz,空心杆壁厚为5.5 mm时,加
现有水平井产能预测模型较多,但均未考虑二次完井的防砂方式,则在预测中存在一定的误差.鉴于此,以常规完井防砂产能Joshi模拟为基础,考虑海上油田地层参数和完井方式等因素,修正了钻、完、修井作业过程地层伤害的表皮系数,建立了考虑不同二次完井防砂方式的海上油田水平井产能预测模型.对南海番禺区块示例油田的计算结果表明:老筛管射孔后二次筛管完井产能比最小,砾石充填完井次之,独立筛管完井最大;影响油井产能的因素由强到弱依次是穿深、孔密、孔径,并推荐了适合于示例油田的最优射孔参数为穿深800 mm,孔密12孔/m,孔
针对“三相电机+减速装置+钻具”系统存在的机组冗长、效率低及可靠性低等问题,研发了钻井直驱永磁同步电机.设计计算了电机关键部件;以效率和齿槽转矩为优化目标,开展了电机稳健参数优化,采用田口法开展了电磁优化设计,筛选影响效率和齿槽转矩的4个显著因子作为可控因子,利用正交表对优化参数及其水平进行试验,计算了优化参数对效率和齿槽转矩影响程度,得到最优参数组合;开展了优化后电机的空载与负载电磁仿真分析,研究了空载与负载下电机性能,验证了电机优化设计的合理性;计算了电机额定工况运行下的主要损耗及关键部件生热率,仿真
以含U型肋的钢-薄层超高性能混凝土(UHPC)轻型组合桥面结构为对象,开展了稀疏栓钉布置下的组合桥面三点弯曲疲劳试验,研究了栓钉抗剪和薄层UHPC抗弯拉、疲劳性能,并进行了剩余强度试验.疲劳试验结果表明,累计经历3200万次疲劳加载后,UHPC顶面的最大裂缝宽度仅为0.05 mm,且钢-薄层UHPC界面未见显著滑移.剩余强度试验表明,UHPC的名义开裂应力为15.7 MPa,相较于未经历疲劳试验的类似试件应力降低了 38.9％.此外,试件的最终破坏形态为U肋底部屈曲.
准确预测环空圈闭压力对维持油气井井筒完整性、延长油气井生命周期具有十分重要的意义.基于P VT状态方程,结合井筒瞬态传热模型与环空体积计算模型,建立了耦合环空体积-温度变化的深水油气井全生命周期环空圈闭压力预测模型.模型计算结果与试验数据的误差约为6.6％.实例井计算结果表明:环空圈闭压力与环空流体压缩系数、地温梯度及环空段长度等成正比关系,上述参数越大,则圈闭压力越高;圈闭压力与环空流体膨胀系数、套管的弹性模量与泊松比等呈负相关关系;圈闭压力随着生产时间与产量的增加,呈现先迅速增加后趋于稳定的趋势.因此
针对稠油利用水环输送时因水环失稳管线需停输后再重新启动的问题,基于自主研制的水环输送稠油停输再启动环道模拟装置,以500#白油作为稠油模拟油样,试验研究了稠油在水环作用下停输分层后的再启动特性,讨论了油水分层流在再启动过程中的典型流型演变规律,分析了停输时间(30～300 min)、初始含油体积分数(0.40～0.77)及清洗流速(0.54～1.53 m/s)对再启动特征参数(压降和时间)的影响.试验结果表明:管道再启动时,延长停输时间会增大再启动压降峰值,但对再启动时间无影响;增加初始含油体积分数不仅会
在超深水平井中,当井眼曲率过大时,套管下入到弯曲井段会由于弯曲应力过高而无法下入或发生受损甚至破坏.针对超深水平井套管下入难题,开展了套管下入极限井眼曲率分析及套管安全性评价.在几何法、解析法的基础上结合有限元法,建立了考虑套管弯曲及带刚性井下工具的套管下入极限井眼曲率模型,研究了弯曲应力对套管强度的影响,并建立了弯曲井段套管压裂时受力分析有限元模型.现场应用结果表明:随着井眼扩大率的增大,极限井眼曲率逐渐增大;随着工具长度的增大,极限井眼曲率逐渐降低;弯曲应力对套管强度有一定影响,高钢级套管抗内压和抗外
油气管道正常运行的实际工况中,管道工作内压存在波动.分析波动内压作用下油气管道凹陷的再圆过程对于保证管道凹陷安全性评价结果至关重要.鉴于此,利用ABAQUS有限元软件,分析了管道壁厚、压头几何形状、管道初始凹陷深度等对管道凹陷弹性回弹以及在不同波动内压载荷作用下管道凹陷再圆的影响,并借助MATLAB非线性拟合功能得到了无内压作用时,管道凹陷回弹系数计算经验公式和在波动内压作用下管道凹陷再圆系数的计算经验公式.研究结果表明:管道壁厚越大、凹陷深度越深、凹陷沿轴向区域增大时,管道凹陷的回弹系数随之增大,管道凹
研究了将电石渣与粉煤灰2种工业固废作为稳定材料替代石灰改良土使用,通过无侧限抗压强度试验确定出最佳电粉比,并对掺量为2％、4％、6％、8％、10％和12％的电石渣粉煤灰改良土的力学性能进行了室内试验,与4％水泥改良土进行了对比研究.研究结果表明:电石渣粉煤灰的最佳掺配比例为20:80,推荐电石渣粉煤灰改良土的最佳配合比为8:32:60.该研究结果对类似工程有借鉴意义.