卵石地层泥水盾构环流管道排渣特性研究

为明晰泥水盾构环流系统管道排渣特性,结合实际设备环流管道的设计与现场应用,使用EDEM(engineering discrete element method)与Fluent耦合的固液两相流仿真技术,对水平-倾斜-水平的连续环流管道渣石和泥浆的运动规律及分布状态进行研究。研究结果显示:1)DDPM模型(dense discrete phase model)相对于DPM模型(discrete phase model)计算精确度更高,更加符合实际情况。2)在初始水平段渣石首先进行悬浮运动,在重力作用下,渣石逐渐沉降在管道底部并进行推移运动。3)渣石在斜管中运动时出现明显的堆积和速度分层现象,斜管截面渣石分布数和最大泥浆流速随着斜管角度的增加先增加后减小,两者均在斜管角度为45°时最大,在90°时最小。4)斜管中渣石平均运动速度随着斜管角度的增加先减小后增加,在斜管角度为45°时最小,在90°时最大。说明渣石在斜管角度为45°左右时堆积比较严重,实际设计中应避免45°左右的斜管。

基于Beggs&Brill模型的油田水力集输半径分析

带倾角的多相流管路工况复杂,集输半径不能根据经验直接获取,为此需建立完整的集输半径计算模型。基于流态划分的油田集输半径确定主要包括压降公式的选用、流态确定、摩阻系数的计算、截面持液率方案选取。常用的Beggs&Brill压降公式没有直接的流型计算方法,采用改进的Barnea流态公式结合修正后的Beggs&Brill持液率计算公式来弥补。以某油田集输管网为例,运用此方法得出的带倾角管路集输半径与约束条件下的实际集输半径基本相符。