范檸+程明+姜鑫宇

摘 要：隨著陸地石油資源逐漸枯竭，我國逐年增大對(duì)海洋油氣田的開發(fā)，通常采取油氣混熟的方式輸送到平臺(tái)進(jìn)行處理，在這樣的開采模式下，混輸過程中往往會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的段塞流，管道流量和壓力的劇烈波動(dòng)，會(huì)迫使下游關(guān)閉設(shè)備，造成停產(chǎn)，甚至?xí)p壞管道或處理設(shè)備。從而影響正常生產(chǎn)，對(duì)油氣集輸危害極大。管道段塞流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將對(duì)油氣田集輸具有重大的意義。本文基于OLGA軟件對(duì)海底立管底部的段塞流進(jìn)行動(dòng)態(tài)的數(shù)值模擬分析，對(duì)立管壓力變化與段塞流之間的關(guān)系進(jìn)行研究，通過研究編制出了段塞流在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并與實(shí)際數(shù)據(jù)擬合進(jìn)行驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：段塞流；壓力；在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.154

我們?cè)谠贠LGA軟件對(duì)深海油氣集輸管道輸送到平臺(tái)的立管底部持液率等因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ)上，通過監(jiān)測(cè)壓力的變化來判斷段塞流的發(fā)生，利用產(chǎn)生段塞流時(shí)壓力變化顯著這一特性在VB軟件進(jìn)行了編程，建立了段塞流在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)，得到的結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值擬合，得出擬合效果較好，從而開發(fā)出了一套進(jìn)行陸地長距離輸送管道以及海洋集輸管道的進(jìn)行多點(diǎn)的段塞流在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)。

1 研究分析

1.1 項(xiàng)目介紹

采用SOLIDWORKS3D建模后進(jìn)行三維仿真模擬，在水平段長度為1m，立管段高度為0.2m，彎頭半徑為40mm基礎(chǔ)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)立管段的傾角（90°，120°，135°以及150°）以及管道尺寸的大?。―N40以及DN50）進(jìn)行立管壓力變化數(shù)值模擬。對(duì)立管底部的壓力狀況以及壓力等值面圖進(jìn)行分析，得出立管壓力與段塞流的關(guān)系。

1.2 數(shù)值模擬結(jié)果及其分析

管內(nèi)流動(dòng)壓力變化模擬結(jié)果如下圖所示：

2 編程思路

從液體中分出氣泡的原則計(jì)算捕集器的方式有兩種，一種是以現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的停留時(shí)間法，另一種是以沉降理論為基礎(chǔ)的計(jì)算方法。本文采用的是以停留時(shí)間的計(jì)算方式進(jìn)行捕集器的尺寸計(jì)算。

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作者簡介： 范檸（1998-），女，遼寧開原人，學(xué)士，團(tuán)支書，研究方向：油氣儲(chǔ)運(yùn)。endprint