【摘 要】
:
随着天然气需求量的不断扩大及天然气管道系统使用年限逐年增加,天然气伴生着微量固体颗粒造成管道内冲蚀磨损日趋严重,成为阻碍保障用气安全的一大问题,迫切需要解决。在较高的流动速率下,由于砂粒在较快的速度下,会对管内产生撞击和磨损。尤其是弯管这些流动方向改变的部件,其冲蚀磨损程度相比较与直管段会更加严重。故对管道系统中从在的弯管和盲通管进行冲蚀模拟研究具有重要的现实价值。本论文以管线中最为常数见的管件—
论文部分内容阅读
随着天然气需求量的不断扩大及天然气管道系统使用年限逐年增加,天然气伴生着微量固体颗粒造成管道内冲蚀磨损日趋严重,成为阻碍保障用气安全的一大问题,迫切需要解决。在较高的流动速率下,由于砂粒在较快的速度下,会对管内产生撞击和磨损。尤其是弯管这些流动方向改变的部件,其冲蚀磨损程度相比较与直管段会更加严重。故对管道系统中从在的弯管和盲通管进行冲蚀模拟研究具有重要的现实价值。本论文以管线中最为常数见的管件——弯管/盲通管冲蚀为例,使用CFD数值模拟的方法对影响管件冲蚀磨损的因素(如天然气流速、颗粒粒径、颗粒质量流量、管径和弯径比/盲通堵头长度等)进行对照模拟。运用Solid Works软件和ICEM软件对所要研究的两种管件进行3D建模和结构化网格划分;然后在Fluent中选择相应的湍流模型、离散相模型和冲蚀模型等。通过数值仿真,分析了含砂天然气在各种工况条件下的流速场、冲蚀速率及颗粒运动轨迹。其次比较盲通管和弯管的冲蚀差别,优化管件结构,提出新型弯管结以期缓减冲蚀速率。结合数值模拟所得到速度场、颗粒运动轨迹、冲蚀速率云图分析不同管件的冲蚀磨损情况和冲蚀破坏的最严重区域,为今后深入分析多相混输管线的冲蚀磨损问题奠定了基础。分析得到不同速度、颗粒粒径、颗粒质量流量、管道内径、弯径比/盲通堵头长度等参数对管件冲蚀速率的影响。冲蚀结果表明:弯管和盲通管内的冲蚀速率随着流速、颗粒粒径和颗粒质量流量这三个因素的增大而增大;随管径的增大而减小。弯管的冲蚀集中发生在弯头位置,其弯曲管段内的冲蚀速率要远大于水平直管段;盲通管发生冲蚀磨损的主要区域位置为堵头端面和下游直管段交汇区域。新设计的4种管件中,随着速度的增大,盲通类型的管件(直角型盲通管和蜗轮型盲通管)冲蚀速率明显小于渐扩型的管件,高流速情况下,设计采用盲通管型管件能有效的缓减冲蚀磨损。随着管径的增大,4种改进型管件的冲蚀速率都明显小于弯管。渐扩类型的弯管其冲蚀速率会随着颗粒质量流量的增大显著增大,变化程度的敏感性要高于盲通类型管件。而结构较为简单的管件更适合于管道中颗粒质量流量较大的情况。
其他文献
我国石油地质条件具有多样性和复杂性,在油田注水开发过程中,由于储层低孔低渗的特性,普遍存在着以下生产问题:一方面油田边底水都不活跃,天然弹性能量消耗快,整体采收率低,开发难度越来越大;另一方面油层启动压力高,注水井吸水能力差,难以见到效果,产量迅速递减。而生物表面活性剂在解决上述问题时具有良好的效果。生物表面活性剂是微生物代谢过程中的主要产物之一,在提高原油采收率方面具有一定的潜力,具有无毒、与人
埕海油田原油外输管道作为大港油田与城市工业发展的重要枢纽,随着运行年限的增长以及伴随着管道输送介质、周边环境等因素的影响,逐渐出现了腐蚀带来的安全隐患,严重腐蚀会影响管道在正常压力下的安全运行。为预防管道事故的发生及保障原油输送的平稳,本文针对埕海油田原油外输管道开展了完整性评价研究工作。首先对含缺陷管道剩余强度的评价准则(ASME B31G、Modified B31G、RSTRENG、DNV-R
我国致密气藏在天然气资源中占有相当大的比例,储量丰富,发展前景广阔,但是致密气藏开发的稳产时间相对较短,同时,该类气藏储层具有低孔、低渗、高含水饱和度及连通性差等特点,气藏生产动态分析及合理开发对策研究对气藏高效、合理、科学开发具有重要的意义。为响应国家“双碳”政策,促进天然气清洁能源的稳定发展,本文结合苏东南Z井区,综合运用气藏工程、气藏动态分析方法以及气藏数值模拟,对致密气藏的动态特征进行了全
白音查干储层是二连盆地的白音查干凹陷,针对白音查干目前开发现状,只有通过开展深部调驱体系的研究,创建封堵优势渗流通道以及扩大水驱的驱替效率,才能有效提高水驱效率。但白音查干储层属于亲油性储层,根据不同润湿性类型岩石的水驱效率可知,当储层岩石的润湿性为亲水性和弱亲水性时储层岩石的水驱采收率最高。储层岩石的润湿性对油藏的开发效果有明显的影响,储层润湿性对于深部调驱的工艺技术的成功率有至关重要的作用,只
天然气输送过程中常伴有凝析液和水,随着沿线压力,温度等参数降低以及地形起伏带来的影响,湿气管道会产生液体聚集,不仅会降低管道输送动力和效率,更会对管线造成腐蚀和堵塞,导致严重的后果,尤其在复杂地形下更为明显,因此对其携液机理的研究有重要的实际意义。首先,以两种典型的起伏管段单元为研究对象,采用OLGA软件研究了地形起伏对携液规律的影响,分析了长距离起伏管线的携液机理。模拟结果表明积液更容易出现在管
近年来合水油田通过采取体积压裂技术对储层改造来实现增产增注,使得压裂后的采出液中含有聚丙烯酰胺等聚合物,导致原油乳状液乳化程度增高、稳定性增强,原油脱水难度增大,外输原油含水不能得到有效控制,影响油田的正常生产。为了解决这一问题,本文对合水油田采出液进行了详细分析实验及化学破乳配方及破乳实验条件的系列研究,研究成果如下:通过对合水油田现场的5个油样测试,得到了各油样的含水率、沥青质蜡质等组分含量、
目的 比较超声刀联合套扎器与传统外剥内扎术治疗重度混合痔的临床疗效。方法 选取2018年9月—2019年9月于北京市健宫医院住院的80例重度混合痔患者,依照随机法分为对比组、观察组,每组40例。对比组接受传统外剥内扎术治疗,观察组接受超声刀联合套扎器手术治疗,对比两组临床疗效、术后恢复指标、VAS评分、创缘水肿评分、并发症总发生率。结果 观察组临床总有效率(95.00%)与对比组(92.50%)比
致密油藏储层孔隙结构错综复杂,渗透率低,体积压裂形成复杂的裂缝网络,能够有效地提高储层渗流能力。然而,通过体积压裂改造的致密储层,常规注水开发通常会引起注采系统不建立、注水不见效、见效产量递减快等一系列开发矛盾,难以实现有效开发。裂缝网络是渗吸换油的主要空间,非常有利于渗吸作用的发挥,注水吞吐已成为致密油藏的有效开发方式。本文首先对自发渗吸实验结果进行数值模拟,研究了同向渗吸与逆向渗吸的渗吸机理及
随着社会经济的飞速发展,国内对石油天然气的需求逐年增加,管道运输作为方便、快捷、成本较低的输送方式逐渐被社会所关注。但是近几年来随着管道运输比重的增强、管道服役年限的增长,补课避免的会出现老化、腐蚀等现象,从而导致国内管道泄漏事故频发,不仅造成了重大的经济损失和人员伤亡,而且对环境造成了极大的影响。为了能够及时发现管道泄漏并进一步降低事故所造成的损失,必须要对管道实施有效的泄漏检测手段。因此,开展
近几十年,我国实现了经济发展的大飞跃,天然气管网的投资建设也如火如荼的进行。城市天然气管网作为我国燃气管网建设的重要一环,担负着维持居民日常生活,国民安居乐业,国家稳步发展。但是建设复杂城市天然气管网的费用日益增大,细小的参数变化可能带来的是可观的经济性优化。所以,本文重点在城镇天然气管网的优化分析上进行讨论。现阶段我国正在逐步扩大天然气建设管网规模,并且伴随着我国的城市化更新率不断提高,天然气管