山区水平管流型数值模拟研究

【目的】山区管道低洼处易积液形成腐蚀环境,而现场因高含硫无法打开管道,因此需要研究如何直观了解管道内部流型。【方法】利用计算流体动力学CFD,采用VOF模型耦合RNG k-ε模型研究不同速度、不同含液率下水平管道的流型分布、压力分布及含气率。【结果】结果发现:某气田流常见工况下管道内流型以层流为主,流速和含液率增加时,流型发生变化,混合速度Vmix=9.00 m/s时,体积分数Vol=0.3,出现分层流夹带(波浪、气泡),表现为过渡,当流速和含液率均增大时,分层流夹带(波浪、气泡)过渡为气泡流。【结论】研究发现,某山区常见工况下水平管含液率和流速存在主次竞争关系,流速增加会使气液界面扰动增大、携液能力增强,进而有助于避免积液腐蚀,研究成果可为山区水平管道流型研究提供参考。

山区高含硫酸气管道清管作业技术研究

油气管道每隔一定周期就需要对内部杂质及情况进行清理和掌握,目前山区高含硫管道清管技术与天然气管道存在差异,,目前油气管道清管作业研究主要集中在天然气管道环境中,且主要针对清管器的风险和结构研究较多,缺少山区高含硫酸气管道环境的清管作业技术研究,为了更好的研究山区高含硫酸气管道清管作业技术,本文探讨了山区常见清管球类型、作业风险,结合现场经验提供了山区高含硫酸气管道清管作业的风险应对措施及调产发球策略。

基于试验研究的悬索桥输油管道振动特性分析

【目的】为研究悬索桥输油管道在内部流体作用下的振动响应,开展了悬索桥输油管道振动试验,分析其振动响应机理,并探索不同流量下管道的振动响应特性。【方法】试验中采用应变片测试技术采集跨越管道在内部流体作用下的变形数据,基于模态分析方法和傅里叶时频变换处理数据,得出管道振动响应。【结果】研究表明:管内不稳定流体的弹性激振会诱发悬索桥跨越输油管道周期性振动,管道的水平方向与垂直方向响应频率一致;试验中管道垂直方向为三阶模态振型,管道水平方向为二阶模态振型,管道在垂直方向上应变与位移幅值大于水平方向;管道的模态幅值、应变、频率及位移幅值均随着流量的增大而增大,在该试验工况下,流量变化暂未引起管道模态振型的改变。【结论】适当减小流量、增加管道系统的刚性支撑与阻尼结构均有利于降低管道振动,避免发生共振,从而降低管道疲劳断裂的风险。研究结果可为悬索桥输油管道的安全运行提供参考。

基于蚂蚁体属性约束的地质力学裂缝建模技术及其应用

裂缝预测是页岩油气甜点预测的重要内容,其分布影响页岩气水平井轨迹设计和压裂造缝的空间展布。传统地震属性裂缝预测,受制于地震数据信噪比,且主要依据地震数据的波形和相位差异;地层中岩石的应变是产生构造裂缝的直接因素,根据构造应变的大小和岩石破裂准则可以判断岩石因变形破裂而产生裂缝的可能性,同时去预测地层裂缝的发育位置和产状。基于此,从地质力学的角度,计算了沉积前到现今构造的每个网格单元的膨胀度,融合地震蚂蚁体属性这种小尺度裂缝描述方法,以西部某盆地侏罗系为研究对象,建立了精细裂缝模型,实现了构造裂缝的空间描述。建模结果分析表明:该方法适用性好,可靠性高,裂缝模型与研究区内多口验证井的成像测井解释结果相一致,验证了该方法的准确性;同时落实了侏罗系页岩裂缝发育区和裂缝空间展布规律,支撑了下一步对侏罗系页岩油的勘探部署。