段塞流是油气混输管道中一种常见的流型,由于气液两相的相间性,引起管道中持液率和压力的剧烈波动,使得运行在该流型下的油气混输管道必然承受脉冲应力冲击。同时,离开管道末端的长液塞会引起下游油气处理设备液位的剧烈波动,影响正常生产。因此,段塞流流动特性的研究以及如何在一定程度上控制段塞流的发生具有重要的科学研究和应用价值。 本文主要目的是针对SZ36-1油田已建成生产系统的段塞流问题,采用瞬态多相流软件(OLGA)进行计算分析。研究该油田海底管道产生段塞流的原因,针对段塞流的压力、持液率变化规律进行分析,详尽地揭示其内在规律,并提出控制段塞流的方案,为今后的工艺流程和操作参数的调整提供可靠的理论依据。主要做了以下一些工作: (1)在段塞流的形成机理、特性参数研究以及处理方法等方面综述了国内外段塞流的研究进展。并简要介绍了段塞流工艺计算中的持液率计算及压降和温降的计算,并对重要的公式进行了推导。 (2)查阅管道的设计资料,了解设计方法,到生产现场了解管道实际运行情况,对现场生产数据进行了实地测量与整理。 (3)采用瞬态多相流软件(OLGA)对管道流动特性进行模拟研究,用相关理论解释OLGA软件的计算结果,主要针对段塞流压力、持液率的变化规律进行分析,详尽地揭示其内在规律,确定段塞流产生的原因,并进行模拟控制调节。 (4)段塞流的处理方法研究。分析对比各种抑制段塞流方法,力图提出简单、可行且能在一定范围内削弱段塞流的改造方案。