OLGA在天然气集输工艺调整中的应用

在某凝析气田试采开发阶段,开采井数少,油气产量低,为了避免管输原油凝固,气田试采初期采用天然气管输及原油汽车拉运的分输方式。随着生产井数增加,气田油气产量逐年上升,导致原油汽车拉运次数增加,已建分输工艺适应性变差。因此,通过采用OLGA软件从管输压降、管输温降、气液流速、持液率、清管液量多方面对已建集输管道开展分输和混输的适应性分析。结果表明,同样输气量时,混相输送比单相输送起点压力高,温降变化趋势基本一致,输气量较低时,混相输送的气速波动大,输气量越大,气速越大,气体挟液能力越高,持液率和通球液量越小,当管输末点温度大于原油凝固点3℃以上,可将已建天然气集输管道由分输工艺调整为混输工艺,并提出了油气处理厂的改造方案。

石油化工管道PIG清洗技术及运用研究

简单说明了石油化工管道PIG清洗技术的主要原理,并以提前落实全面检查与充足准备、组织清洗期间的检查与监控、严格落实PIG质量检验、意外情况的及时处理为主要切入点,阐述了石油化工管道PIG清洗技术的应用要点,为同类工作的展开提供参考。

割刀清管器的研制及应用

某长距离铁精矿矿浆输送管道的内壁结垢严重,且垢质坚硬,进行清管作业时清管器发生卡堵的风险很大。因此设计了携带管子切割刀片装置的新型清管器。当它在管内运行时,管子切割刀片可紧密贴合垢质层,对垢质进行有效切割。大块的垢质随介质流出,小块的垢质被后续的常规清管器清出管道,极大程度辅助了管道清管、检测工作的顺利开展。经过清管试验验证切割效果后,这种割刀清管器在作业现场得到应用,在提高管道输送效率和排除管道事故隐患方面发挥了重要作用。

天然气管道射流清管器旁通率优化

射流清管器可吹散下游液塞降低对设备的冲击,分析旁通率对清管过程的影响可有效提高射流吹散能力。采用OLGA软件建立了射流清管器模型,分析了旁通率对清管器清管特性的影响。结果表明:当旁通率高于22%时,清管器运行速度波动幅度较小,且保持在2~3 m/s,运行稳定,推荐旁通率为22%~34%。当清管器旁通率高于24%时,虽然液量激增阶段变短但变化不大,推荐旁通率为24%~32%。最大终端段塞量随旁通率的增大先降低后升高;旁通率为30%和32%时最大终端段塞量降低至最低点,推荐旁通率为30%~32%。当旁通率高于24%继续增大时,终端液塞最大流量和段塞最大个数降低幅度较小,推荐旁通率为24%~32%。综合考虑以上因素推荐射流清管器最优旁通率为30%~32%。

江西一期管网支线清管内检测作业实施过程分析

目前天然气支线管道清管作业经常会面临气体流速偏低、需要保障下游用户用气的问题,在实际清管作业前需要充分研讨分析,保证作业期间的管道运营安全。对江西一期管网余江站至鹰潭站和新建站至南昌站两条支线清管作业过程进行分析,从管网概况、用户供气量分析、气体流速调节、清管监听、作业安全等方面入手,开展了省级管网支线清管作业实践。作业前通过TGNET软件模拟在不同工况下清管器的运行速度,通过调整工艺流程,使管道气体流速符合清管要求。

多相混输管路清管技术研究

简要介绍了混输管路清管实验装置、数据采集系统和实验方法 ,得到了清管时的集液量、清管时间和压力流量等参数。讨论了混输管路清管时间的影响因素 ,分析了清管过程中起点和终点压力、流量的变化规律 ,并将实验结果与计算结果作了比较 ;

弯管中多相流冲刷腐蚀数值模拟

高压注蒸汽法是当今稠油油藏开采的主要方式,在注汽管网中流体以气、液、固三相对弯管形成连续的冲刷,造成弯管的泄漏。采用湍流模型、多相流模型、离散相模型及冲刷腐蚀模型,考虑相间的相互耦合,对注汽管网中弯管的流动进行了数值模拟。结果表明,在注汽管线中,随着弯管弯曲程度的增加,液相和颗粒相分布、壁面磨损区域均逐步后移,且数值相应增大;管壁处液相体积分数的增加可有效降低固相颗粒对壁面的磨损腐蚀。

多相流管道清管模型研究概况

清管作业是管道建设和运动过程中不可缺少的工作内容。定期清管可以降低流体压降 ,提高管道的输送效率。综述国内外对多相管流清管模型的研究概况 ,分析清管模型存在的不足 。

气田混输海底管道段塞流分析

从理论方面分析了段塞流的形成、危害以及控制方法。利用OLGA软件对气田海底管道实例进行了动态模拟，结果表明湿气和凝析油含量较少的气田混输海底管道，在输送过程中一般不会形成段塞流，运行工况下液相沉积会占据一定的输送空间，但不至于堵塞管道。随着输送时间的增加，管内的持液率相应增加，定期清管是保证输量的有利方式。清管液塞较严重时，应在管道出口设置段塞流捕集器，对液塞进行接收处理，保证正常输送。

高含硫气液混输管道在清管工况下的瞬态流动规律及优化设计

针对目前对高含硫气液混输管道清管工况瞬态流动规律认识不足,导致管道设计压力与终端段塞流捕集器尺寸不好确定的问题,以某高含硫气田为例,采用数值模拟方法,研究了清管过程中管道起点压力、管道终端排液量等参数的变化规律,分析了管内气相流速与原料气气液比对清管工况的影响,进而提出了高含硫气液混输管道设计压力与终端段塞流捕集器尺寸的优化确定方法：①当管内气相流速介于2～6 m/s时,清管中管道起点压力超压现象不明显,清管时宜将管内气相流速控制在此范围内;②当管内气相流速或气液比减小时,清管中管道起点压力峰值和终端排液量均将增大,但不同管道的增大幅度并不一致,管道越长、高程差越大,其增加幅度越大;③在设计阶段,应根据管道运行后期可能会遇到的低管内气相流速与低气液比工况参数来确定管道合理的设计压力与段塞流捕集器尺寸.该成果可为高含硫气液混输管道的优化设计与清管操作提供依据.

水平管气液两相流清管瞬态过程试验研究

利用内径为80mm,全长为350m的室外大型多相流试验环道进行了气液两相流的清管通球试验,介绍了清管试验环道装置和流程以及多相流数据采集系统,测得了通球时的集液量、清管时间、清管球运行速度变化规律,计算得到了清管时的平均持液率,分析了各流动参数和沿线各点的压力、压差变化规律。

管道充气排液工况下气液两相流数值模拟研究

为了获得管道充气排液过程的两相流动状态,采用VOF模型对管道充气排液工况进行了数值模拟研究。模型考虑了液体表面张力、壁面粘附力,流体粘度,管壁粗糙度以及气体可压缩性效应,并采用结构化网格和自适应网格加密技术,对两相界面进行了跟踪,观察了这一工况下的气液两相混合及界面变化过程,分析了充气过程中不同时刻的管道内压力分布、气相体积分数、管流摩阻和能量交换情况,得到了这一工况下气液两相的流动特征。模拟结果也表明,在进行适当的网格划分和参数设置,VOF模型可以用于非自由表面的有压流动的数值模拟。

JZ25-1S油田混输海管清管过程模拟分析

采用多相流瞬态模拟软件OLGA,对JZ25-1S油田的WHPB平台至CEP平台油气混输管道进行了清管过程模拟分析,模拟得到了清管球在管道内的运行位置及速度。通过模拟分析清管过程中,管道起终点压力、上升立管底部压力、终端流型、终端液体流量、累计液体量及清管前后管道中总持液量随时间的变化,得到了清管过程中管道起终点的最大压力、终端液体流量的最大值、累计液体量等。利用这些数据判断清管时段塞对管道及下游设施的影响程度,为今后该海底油气混输管道清管过程的理论及现场清管操作提供指导。

涪江跨越斜拉管桥清管时动态力学特性

本文利用有限元理论，分析了中青输气管线涪江跨越管桥，在清管时积液柱通过管 桥时的动态力学特性。计算了当清管球及积液柱通过管桥时，管桥振动的位移、速度、加速 度、应力与应变等数值。通过分析与计算得出，一定的清管速度下，最大允许积液长度和最 大允许管桥垂直位移。

一种用于管道检测的低成本智能泡沫测径器

提出了一种新型低成本、低风险、有检测功能的泡沫测径器。该泡沫测径器通过安装在泡沫载体上的传感器采集管道内径变化,通过集成在电路板上的陀螺仪对管道走向进行定位,其检测能力与传统价格昂贵的多功能管道内检测器相近。介绍了该新型泡沫测径器的工作原理及其结构设计,在实验室环境对关键部件的可靠性进行了验证试验。使用专门软件对获得的原始数据进行处理并可视化。最后,在现场测试中,对一条8km管道的两次测试数据进行综合分析,并与传统意义上的"智能清管器"的采集数据做出比较。结果表明,该检测器能够提供更多相关管道结构的信息,具有更好的灵敏度和附加功能。

海底混输管道清管过程的数值模拟研究

以锦州202和番禺惠州海底混输管道为例,利用目前国际上先进的OLGA2000多相流瞬态流动模拟软件,对海底混输管道清管过程中流体瞬态流动规律进行了研究;重点研究了清管球在不同管段的运动速度及其相互间的关系,清管前后管道中总持液量的变化规律,清管过程中管道沿线各点压力、终端流型及终端液体流量的变化规律等,以期为今后海底混输管道清管过程的理论和试验模拟研究以及现场清管操作提供指导。

锦州20-2凝析气田海底管道改造复合清洗技术

锦州20-2凝析气田海底管道输送介质黑油含量较高,致使改造工程中海底管道的切割、回接存在安全隐患和残油污染海洋环境问题。设计了"双向直板型清管器+化学药剂清洗"的复合清洗工艺方案,并通过实验对化学清洗剂进行了确定,采用无毒、无污染的D-柠烯、AQ-11和AQ-12分别作为油溶性清洗剂、乳化剂和水溶性清洗剂。复合清洗工艺方案实施结果,海底管道排出液含油质量浓度低于30mg/L,达到了我国海洋污水排放标准,并且清洗液用量较少。

海底管道清管用新型水下发球装置研究

针对传统海底管道清管成本高和停输问题,设计了一种适合单海管清管的发球装置。该装置通过水下发出清管器,经过需要清洗的海底管道和立管,回到平台上的收球筒中。发球装置主要由快开盲板、发球单元以及连接单元3部份组成,其驱动液是来自采油树的甲醇。介绍了发球装置清管工艺流程以及每一部分的工作流程,并通过有限元法,对发球装置的关键零部件进行了强度校核。该装置可以解决单海管清管问题,对于完成海底管道清管作业,推动国内水下清管技术的发展,有一定的指导作用。

管道清管器收球装置流场分析

为了研究配管的结构尺寸对清管器收球装置流场特性的影响,以P6.3MPa DN700/DN600型收球装置为例,对放空管和排污管的结构尺寸进行了数值模拟,分析了清管器运行速度对其流场的影响。结果表明,在收球筒内,清管器停留处左端压力最大,右端压力较减小但易形成漩涡,放空管和排污管内压力最小。与放空管径50mm相比,管径100mm时压力、流速及湍流动能较小。随着排污管径增大,压力、流速及湍流动能减小,变化率也减小,管径为150 mm时,较为适宜。随着清管器运行速度增大,压力、速度及湍流动能均增大。

水力清管技术流动规律研究

As their radii are close to each other,the mixing mechanism of dual-species gas in pipe is analyzed and the effect of the purging velocity on length of mixed region is numerically studied. The result indicates that the mixture length increases quickly in the initial purging state and then changes slowly with the increasing of the length of purged pipe cleaning pig and the radius of the circle pipe is small. Lubrication theory of low Reynolds Number is used to form a hydraulic pipe cleaning flow mathematical model.