海底管线气水两相流流动特性仿真与实验研究
发布时间：2022-02-13 10:51
由于人类对能源的需求日益增长,化石能源依然作为最主要的能源形式被人类大量开采使用,而陆地上的化石能源已不足以满足人类的需求,海底能源的开采越来越受到重视,石油和天然气是重点的开采对象。海底油田的结构复杂,生产条件更为严苛,所以水下安全生产是重中之重。一般来说,海底油田的结构分为含水层、天然气盖、和含油层,本身以多相的形式存在于海底油田中。由于油田本身温度高,海底的温度低,而从海底到海面的输油过程中,海水的温度是逐渐升高的,所以温度变化比较剧烈。在这种环境下,管内相变的发生不可避免,这就对多相流流动保障发起了很大的挑战。由于两相流的流型会对管路中的流场产生影响,流场中速度、压力等参数的变化会对导致流动安全等问题产生,对流型的预测及其带来的影响是本文主要的研究方向。本文采用实验与仿真相结合的方法,利用大连海事大学多相流实验室,以空气和水模拟管道中的流动介质,对不同含水率下管内的流型进行研究。再使用CFD软件通过计算机数值模拟,对两相流动进行仿真。实验内容为在保持空气体积流量不变的情况下,增加水体积流量改变含水率,观察不同含水率直观流型的变化,监测不同流型下各相流动参数并对速度场以及影响流型...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]水平井筒气水流动规律及影响因素[J]. 李丽,汪雄雄,刘双全,刘建仪,高仪君,李超. 石油学报. 2019(10)
[2]管内绝热气液两相流摩擦压降计算[J]. 陈妍宇,方贤德. 工程热物理学报. 2019(02)
[3]多相流动实验平台教学探索研究[J]. 饶永超,王树立,赵会军,赵书华,周诗岽,周宁. 教育教学论坛. 2018(11)
[4]竖直矩形通道内空气-水两相流动中气泡聚合研究[J]. 王璐,孙中宁,张林,李伟,唐昌兵,刘洋华,武小莉. 科技视界. 2017(16)
[5]海底油气管道多相流动中的若干技术探讨[J]. 刘云峰. 石化技术. 2016(08)
[6]水平井筒气水两相流动压降规律研究[J]. 彭壮,汪国琴,徐磊,何显荣,王春燕,胡松. 天然气与石油. 2015(03)
[7]多相管流相关规律研究[J]. 朱旭,冶克杰,杨鹏,顾腾. 当代化工. 2015(02)
[8]海底天然气管道多相流动与腐蚀状况分析[J]. 廖柯熹,肖杰,朱勇,华红玲,肖薇. 油气储运. 2014(06)
[9]垂直管道内油-水两相环状流的流动特征[J]. 高梦忱,吴军,刘小川,张健,许晶禹. 水动力学研究与进展A辑. 2014(02)
[10]高含水期水平管油气水三相流动数值模拟[J]. 汪笑楠,马贵阳,孙皓,李思宁,李丹,杜义朋. 石油化工高等学校学报. 2013(05)
博士论文
[1]水平管油—水两相和油—气—水三相流动特性研究[D]. 王海琴.中国石油大学 2008
[2]气液两相和油气水三相段塞流流动特性研究[D]. 罗小明.中国石油大学 2007
[3]基于波动性的气液两相流参数检测研究[D]. 梁强.浙江大学 2007
硕士论文
[1]水平圆管突扩段油水两相流流场及局部阻力数值模拟[D]. 王雅.西安石油大学 2019
[2]水平井段气液两相流流型正演分析[D]. 徐思慧.长江大学 2019
[3]基于数字岩心和LBM方法的页岩天然裂缝气水两相流动模拟[D]. 王守毅.西南石油大学 2018
[4]GB低渗气藏地层井筒气水两相耦合流动规律研究[D]. 黄永智.西南石油大学 2018
[5]倾斜管气水两相段塞流特性实验研究[D]. 曹岩.西安石油大学 2017
[6]基于页岩数字岩心的气-水两相流动模拟方法研究[D]. 姚晨昊.中国石油大学(北京) 2016
[7]多孔介质内气—水两相渗流特性模拟研究[D]. 陈玲玉.大连理工大学 2014
[8]含水率测量系统研究[D]. 赵凤.西安石油大学 2013
[9]水平气井气水两相井筒流动压降研究[D]. 罗启源.西南石油大学 2011
[10]水平管气水两相弹状流流动特性仿真研究[D]. 宋薇.天津大学 2010
本文编号：3623056
【文章来源】：大连海事大学辽宁省211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１水平管折算速度与流型分布图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｖｅｌｏｃｉｔｙ?ａｎｄ?ｆｌｏｗ?ｒｅｇｉｍｅ?ｏｆ?ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｐｉｐｅ??
向两侧管壁挤压，形成一层液膜，而管壁??中央是夹杂着小液滴高速流动的气相［５９］。??２．２．２立管中的流型分布??■‘?；＇?．丨Ｊ?１?？?？??立管的流型与水平圆管中的流型分布大致相似，但由于重力方向与流动方向的关系??与水平圆管不同，其流型的分布也会有所变化。本节只对新出现的流型进行说明，其流??型与折算速度关系图如下：??１００??Ｉｎｎ??０，０１?０．１?Ｘ．Ｏ?１０?１００??Ｓｕｐｅｒｆｉｃｉａｌ?ｇａｓ?ｖｅｌｏｃｉｔｙ?（ｍ／ｓ）??图２．?２立管折算速度与流型分布图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｖｅｌｏｃｉｔｙ?ａｎｄ?ｆｌｏｗ?ｒｅｇｉｍｅｓ?ｏｆ?ｒｉｓｅｒ??ｆ??－１０?－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]水平井筒气水流动规律及影响因素[J]. 李丽,汪雄雄,刘双全,刘建仪,高仪君,李超. 石油学报. 2019(10)
[2]管内绝热气液两相流摩擦压降计算[J]. 陈妍宇,方贤德. 工程热物理学报. 2019(02)
[3]多相流动实验平台教学探索研究[J]. 饶永超,王树立,赵会军,赵书华,周诗岽,周宁. 教育教学论坛. 2018(11)
[4]竖直矩形通道内空气-水两相流动中气泡聚合研究[J]. 王璐,孙中宁,张林,李伟,唐昌兵,刘洋华,武小莉. 科技视界. 2017(16)
[5]海底油气管道多相流动中的若干技术探讨[J]. 刘云峰. 石化技术. 2016(08)
[6]水平井筒气水两相流动压降规律研究[J]. 彭壮,汪国琴,徐磊,何显荣,王春燕,胡松. 天然气与石油. 2015(03)
[7]多相管流相关规律研究[J]. 朱旭,冶克杰,杨鹏,顾腾. 当代化工. 2015(02)
[8]海底天然气管道多相流动与腐蚀状况分析[J]. 廖柯熹,肖杰,朱勇,华红玲,肖薇. 油气储运. 2014(06)
[9]垂直管道内油-水两相环状流的流动特征[J]. 高梦忱,吴军,刘小川,张健,许晶禹. 水动力学研究与进展A辑. 2014(02)
[10]高含水期水平管油气水三相流动数值模拟[J]. 汪笑楠,马贵阳,孙皓,李思宁,李丹,杜义朋. 石油化工高等学校学报. 2013(05)
博士论文
[1]水平管油—水两相和油—气—水三相流动特性研究[D]. 王海琴.中国石油大学 2008
[2]气液两相和油气水三相段塞流流动特性研究[D]. 罗小明.中国石油大学 2007
[3]基于波动性的气液两相流参数检测研究[D]. 梁强.浙江大学 2007
硕士论文
[1]水平圆管突扩段油水两相流流场及局部阻力数值模拟[D]. 王雅.西安石油大学 2019
[2]水平井段气液两相流流型正演分析[D]. 徐思慧.长江大学 2019
[3]基于数字岩心和LBM方法的页岩天然裂缝气水两相流动模拟[D]. 王守毅.西南石油大学 2018
[4]GB低渗气藏地层井筒气水两相耦合流动规律研究[D]. 黄永智.西南石油大学 2018
[5]倾斜管气水两相段塞流特性实验研究[D]. 曹岩.西安石油大学 2017
[6]基于页岩数字岩心的气-水两相流动模拟方法研究[D]. 姚晨昊.中国石油大学(北京) 2016
[7]多孔介质内气—水两相渗流特性模拟研究[D]. 陈玲玉.大连理工大学 2014
[8]含水率测量系统研究[D]. 赵凤.西安石油大学 2013
[9]水平气井气水两相井筒流动压降研究[D]. 罗启源.西南石油大学 2011
[10]水平管气水两相弹状流流动特性仿真研究[D]. 宋薇.天津大学 2010
本文编号：3623056
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