叶晶
,
郭烈锦
,
王跃社
,
陈森林
,
李乃良
,
蒋日新
,
张西迎
,
武国营
工程热物理学报
本文对水平-S型柔性立管中空气-水两相流进行了实验研究,着重对各种流型下的立管底部压力信号进行了特征分析,给出了立管底部压力的变化速率、振幅谱特性以及分布律规律.分析结果表明,从严重段塞流到稳态流型,立管底部压力变化速率变化更加剧烈且频繁;压力波动频率增大且周期性减弱,波动模式复杂;压力分布律峰值从较高压力区域移向较低压力区域,而且压力波动范围缩小,峰值压力也逐渐减小.
关键词:
空气水两相流
,
压力信号
,
特征分析
李乃良
,
郭烈锦
,
李文升
,
叶晶
,
张西迎
工程热物理学报
实验研究了集输-立管系统中,立管顶部节流条件下S型柔性立管内油气水三相流流型及其转变机理.发现,随着阀门开度的减小,S型柔性立管内依次会出现严重段塞流、类弹状流和类泡状流.背压的升高是促使流型发生转变的原因,升高的背压抵消了立管上游封闭气体的压力,从析抑制了立管内气相的运动速度.本文建立了节流过程中S型柔性立管内流型间转变的模型,与实验数据吻合良好.分析还表明,垂直上升管内得出的气液两相流型的PDF特征不能适用到S型柔性立管中.
关键词:
油气水三相流
,
流型转变
,
节流
,
严重段塞流
,
柔性立管
李乃良
,
郭烈锦
工程热物理学报
严重段塞流是常见于海洋石油工业集输-立管系统中的一种有害流型,而立管顶部阀门节流是抑制及消除严重段塞流的有效方法.本文对节流法消除严重段塞流的稳定性做了理论分析,给出了节流稳定界限,结果表明,随着节流度的增加,不稳定流动区域会向低气液流速区域移动,而稳定流动区域会扩大.建立了准稳态节流模型,分析了节流阀压降对立管底部压力波动的影响,计算发现液塞回落后立管底部的压力以及下倾管内的液塞长度会随节流阀压降的增加面减小.将计算值与实验数据做了对比,两者吻合良好.
关键词:
节流
,
稳定性分析
,
严重段塞流
,
不稳定流动
,
模型
李乃良
,
李文升
,
郭烈锦
,
李清平
工程热物理学报
严重段塞流是常见于海洋石油工业集输-立管系统中的一种有害流型,而立管顶部阀门节流是抑制和消除严重段塞流的有效方法.本文实验研究了对严重段塞流采取节流操作所引起的流型及其转变特性,结果表明,随着阀门开度的减小,节流阀压降增大,背压升高,很大程度上抵消了下倾管内封闭气体的压力,从而抑制了下倾管内气体体积的膨胀,导致下倾管内的大量气体无法在短时间内快速连续地进入立管,而只能以大气泡或小气泡群的形式间歇进入立管,促进了弹状流和泡状流的形成.考虑了气液流速对节流阀压降的影响,建立了节流作用下S型立管内气液稳定流动边界,与实验数据吻合良好.
关键词:
节流
,
严重段塞流
,
流型
,
流型转变
李文升
,
郭烈锦
,
李乃良
工程热物理学报
在对严重段塞流现象实验研究的基础上,本文采用OLGA软件建立了实验系统的瞬态模型,对水平段长度为114 m,下倾段长度为133m,立管高度为15,3 m,内径为50.8 mm的集输-立管系统中的严重段塞流现象进行了数值研究,给出了相应流型图,并将立管底部压力、立管顶部持液率、段塞周期等严重段塞流特性参数的模拟结果与实验结果进行了对比;本文还对控制严重段塞流现象的立管顶部节流法进行了模拟研究,并与实验结果进行了对比.研究发现,本文的瞬态模型能够较好地模拟出实验中发现的四类流型,但对严重段塞流详细特性参数的模拟不够准确,对顶部节流的模拟与实验结果相差较大,对顶部节流法消除严重段塞流的机理仍需进一步研究.
关键词:
严重段塞流
,
集输-立管系统
,
瞬态模拟
,
顶部节流
李乃良
,
李文升
,
郭烈锦
工程热物理学报
在集输-S型柔性立管系统中实验研究了空气-水两相流的流型,研究了不同流型下立管段压差波动信号的频域特征,分析了压差波动信号的功率谱特性（PSD）。结果表明,随着流型由严重段塞流向稳定流动的转变,立管压差波动信号的能量值逐渐降低,能量值的频率范围逐渐升高。不同流型的功率谱能量值及主峰所在频率存在很大差别,压差信号的功率谱密度函数可作为识别S型柔性立管系统中流型的有效手段。
关键词:
S型柔性立管
,
流型
,
流型识别
,
功率谱密度
