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立管嚴重段塞流 一、實驗目的 了解立管段塞流海洋石油生產中產生的原因和給實際生產帶來的危害，初步理解段塞流產生的原理以及消除段塞流的初步方法。培養學生發現問題，解決問題的能力。 二、實驗原理 段塞流是油氣水混輸管線中一種最常見的流型，是指管道中一段氣柱、一段液柱地交替出現的氣液兩相流動狀態。液體段塞流經常發生于油、氣兩相流混輸管道、氣體長距離輸送管道和井口立管出口，它們以兩相段塞流動狀態出現。液體段塞流可以引起機械問題（由于高流速和高動能）和工藝問題（引起液位波動、沖擊和阻塞）。其特征是有長氣泡分隔的液塞間歇流動，引起持液率與壓力的劇烈波動，這就使得輸送這種流型氣液混合物的管線承受其脈沖應力沖擊.同時,離開管線末端的長液塞會引起下游油氣處理設備液位的劇烈波動,影響正常生產，尤其是在海洋油氣田集輸中危害較大。 三、實驗裝置 多相流實驗架由5 大系統組成: ①供水系統,采用2 臺并聯的單級懸臂式耐腐蝕旋渦泵,由變頻器調速; ②供氣系統,由2 臺雙螺桿空壓機及5 個緩沖罐等構成; ③管路系統,主要由直徑5018 mm 的有機玻璃管組成,立管段高715 m ,水平管段長12 m ;④測量系統,壓差傳感器采用美國羅斯蒙特公司的3051 CD 型壓差傳感器,測量壓力儀器采用羅斯蒙特公司的1151 GP型壓力傳感器,持液率測量設備包括快關球閥系統和γ相分率儀; ⑤數據采集系統,采用Dayslab 410 軟件,設有數據采集通道110 條,具有高速數據采集能力,采樣頻率可達到5 000 Hz。 四、實驗步驟 通過調節段塞流中氣體和液體的速度流的比值來觀察管端壓力的變化。 五、實驗分析 段塞流是混輸管道中經常出現的一種流型,其流動特征表現為間歇出現液塞、壓力和流量大幅度變化,是典型的不穩定工況。海上油氣田的集輸管道多為兩相混輸管道,其海底水平部分的末端通過立管連接到海洋石油平臺上,水平管道與垂直立管構成了類似半U 形管“下傾管立管”結構。對于海洋石油平臺,尤其是深海平臺的集輸管道,這種結構極易引發嚴重的段塞流,一般稱之為“立管嚴重段塞”或“嚴重段塞”。當嚴重段塞發生時,管。。。。。
立管嚴重段塞流實驗方案及結果分析.pdf
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