高含水后期水平集输管道内油气水流型实验及分析

第三章油气混输

第四章油气混输1、请叙述集输管路的分类方法。

2、气液两相管流的特点是什么？3、教材中介绍的流型划分法有哪些？各分为什么流型？4、气液两相流的处理方法有几种模型？各是什么？5、在倾斜气液两相流管路中可能出现哪些流型，并以图示之。

9、起伏管路的总压降为哪两部分之和？10、简述管路起伏对两相管流的影响。

11、简述流动密度和真实密度的定义，并说明其应用场合。

12、请简述多相混输管道有几种流动形式？它们各有怎样的特征？并请叙述多相流动研究有哪些研究方法？13、在贝格斯－布里尔压降梯度计算公式里，管路的总压降梯度分为哪几个部分？表达式是什么？14、洛—马参数X 是如何定义的？该参量的提出对多相流的研究有何意义？ 15、油气混输管路中，气相速度和气相折算速度的定义有何区别？试比较两者的大小。

16、试用公式说明体积含气率和截面含气率的关系。

并说明各在何种条件下ϕβϕβϕβ>=<,,.17、试推导质量含气率和截面含气率的关系。

18、根据质量含气率与体积含气率的定义，推导二者之间的关系式。

19、对水平气液两相管路，若Wsg 很大、W sl 很小，一般应处于什么流型？若Wsg 和W sl 均很小,又应处于什么流型？20、以洛～马两人的假设为基础，并假使λλl g =，试推证：)()1(22l g x x X ρρ-= 21、已知：s w w gl = ，求证：s x x l g=--11ϕϕρρ 22、已知：μρρμρρμ＝()x x f g g f gl +-1求证：μβμβμ=+-g l ()1 23、试比较管线沿线地形起伏对输油管、输气管和气液两相管路压降的影响。

24、试比较管线沿地形起伏对输油管、输气管和气液两相管路压降的影响。

学生A 和B 画出的水平等温混输管路(G l 、Gg=const ；β=0.2)的压力坡降线分别如图A 和B 所示，请判断哪一幅图正确，并简述原因。

P LPL（A ）（B ） 25、在Beggs-Brill 实验中得到的H l ～θ～R l 的关系曲线如图：试解释在H l ～θ～R l 曲线上θ=50°时H l 时存在最大值，θ=－50°时H l 时存在最小值的原因。

大管径水平管油气水三相流流型试验研究

石油天然气学报（汉石油学院学报）２１年８江００月第３卷第４２期ＪｕｎｌｆｉａｄＧｓｅｈｏｏｙ（．Ｐ）Ａｇ２１Ｖ１２Ｎ．ｏｒａｏｌｎａｃｎｌＯＴｇＪＪＩｕ．００ｏ３ｏ４．
生产井筒中的流型识别。随着室内多相流模拟试验技术的进步，该研究采用实际生产测井仪器在大管径中进行了水平管油气水三相流流动模拟试验，从相似理论方面来说，该模拟试验条件与实际水平井井下环境更相近。通过试验过程中流动现象观测和电容阵列仪测井响应信息分析，对大管径水平管油气水三相流的流型进行了分类和数值模拟等研究。
［收稿日期］２１０００— ４—２０
［基金项目］中国石油十一五后三年测井科技项目（０８２０）２０Ａ－７３。［者简介］刘军锋（９９）作１７一，男，２００４年大学毕业，博士生，现主要从事生产测井资料处理与解释方面的研究工作。
・８・７
大管径水平管油气水三相流流型试验研究
刘军锋享海敏（Ｂ油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学）湖北荆州４４２），３０３
，
王界石油西部钻探工程有限公司测井公司，新疆克拉玛依８４０）中３００
度为０９８ｇｃ，粘度为１１ａ・。．８４／ｍ。．６ｍＰＳ
１２试验方案与测量仪器．试验在标准状况下进行，模拟井筒水平放置。油气水配比中气相流量１０５０／，以ｌＯ／０～０ｍ。ｄＯｍ。ｄ

油气集输

• 西德和法国：出矿原油：含水＜ 0.05%，含盐＜20mg/L • 美国和加拿大：出矿原油：含水＜ 0.5%，含盐＜50mg/L • 中国；出矿原油：含水＜0.5%，含盐＜50mg/L
3
四、油水乳状液的定义、分类及鉴别方法 • 1、定义： • 乳状液：两种或两种以上不互溶或微量互溶的液体，其中一种以极小的液滴分散于另一种液体中，这种分散物系称为乳状液。 • 以极小的液滴存在的一相称为分散相或内相；另一相称为连续相或外相。 • 乳状液都有一定稳定性。
• 在该力作用下，表层分子有流入液体内层的趋势。即在不平衡力场下液体表面有自动缩小的趋势。 • 欲使液体内层分子移到表面上来，扩大液体的表面，必须对系统作功，以克服分子收受的指向液体内部的拉力。 8
• 表面现象的三个基本定义：
• （1）表面能——欲使液体内层分子移到表面上来，扩大液体的表面，就必须对系统做功，以克服分子所受的指向液体内部的拉力。这种功储存于表层，成为表层分子的位能，故液体表层分子比内部分子多储存一部分能量，这种能量称表面自由能，简称表面能。
5
3、乳状液的鉴别方法
• ⑴染色法：向乳状液中加入少量只溶于油，不溶
于水的染料，轻轻摇动，根据乳状液颜色的变化判别其类别。
• ⑵ 冲淡法：根据乳状液易为连续相液体所冲淡的
特点来确定乳状液的类别。
• ⑶电导法：电导法是利用油和水的电导不同来判
别乳状液类型。
• ⑷显微镜观察法：原油和水透光性的差别，在
15
• ⑶表面活性剂吸附在油水界面上形成吸附层，使界面张力下降，乳状液的稳定性增加。 • 若表面活性剂吸附层具有凝胶状结构，有较高的机械强度，在分散相液滴周围形成坚固的薄膜，阻止内相液滴在碰撞中聚结沉降，使乳状液变得更为稳定，因此我们把这种表面活性剂称为乳化剂。

高含水集输管道内腐蚀预测与检测技术及应用

高含水集输管道内腐蚀预测与检测技术及应用石秀山;何仁洋;杨永;唐鑫;张存军【摘要】高含水油气管道内腐蚀穿孔频发,严重影响生产和环境.因此,油气管道内腐蚀的预测与检测是亟待解决的问题.常规检测耗资大,且效果差,结合美国腐蚀工程师协会内腐蚀直接评价标准和流体数值仿真技术(CFD)预测管道内腐蚀模型并与现场管道高程数据相结合,实现对高含水油气管线积水与易发内腐蚀位置的预测,针对该位置开展管体腐蚀检测,该方法在现场得到成功应用.通过现场检测数据来验证和修正预测模型,为解决高含水油气管道内腐蚀提供一种方法.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】4页(P18-20,29)【关键词】高含水油气管道;数值模拟;内腐蚀预测;检测【作者】石秀山;何仁洋;杨永;唐鑫;张存军【作者单位】中国特种设备检测研究院,北京100013;中国特种设备检测研究院,北京100013;中国特种设备检测研究院,北京100013;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000【正文语种】中文【中图分类】TE881 集输管道内腐蚀现状由于油气集输管道输送的介质一般为气、水、烃、固共存的多相流介质，尤其是油气田开发后期，因注水开采使输送介质含水量增大，加剧了管道内腐蚀。

因此，油气集输管道的内腐蚀机理和内腐蚀的预测与检测技术受到广泛重视，日益成为研究的热点和重点。

目前，通过油田资料调查和现场的状况数据来看，集输管道的腐蚀原因有以下主要几种：(1)高压高速造成的井口管道弯头、三通、大小头冲刷腐蚀，尤其是当输送的介质中还有固体颗粒时对管壁的冲蚀切削作用，冲刷尤其严重，有时管件被冲刷的薄如纸片时，而突然爆管，如图1所示。

(2)输送介质中含有水、H2S、CO2、O2和Cl-1等腐蚀介质。

(3)带内涂层管线的焊口附近腐蚀穿孔。

这类管道的穿孔原因，主要是焊口处涂层不均一，使焊接部位与整个管道形成了大阴极小阳极的状态，加上输送的介质含有腐蚀性，在焊口处先发生腐蚀，如图1所示。

大庆油田高含水原油流变性的研究_龚大利

用幂律本构方程表示 :
τ = Kγn
(1)
式中 τ———剪切应力 , Pa;
K ———稠度系数 , Pa·sn ; γ———剪切速率 , s- 1 ;
n ———流变指数 ,无因次。
2、高含水原油流变特性的研究
为了探讨含水原油的流变特性规律 ,进行了大
量的现场和室内的测试工作。现场试验和室内测试
总之 ,无论是分散相液流对连续相流场的扰动 , 还是液滴的聚集、变形及排列都与含水率有关 ,显然原油含水率 fW 是影响含水原油流变特性的主要因素 ,见图 11～图 14。
图 11 30℃条件下稠度系数与含水率关系曲线
图 13 30℃条件下流变指数与含水率关系曲线
K = fK ( t°×fW )
的油样均取于大庆萨南油田。试验方法采取改变试
验管道的生产条件 ,测量压力、流量和温度等参数 ,
同时采取含水油样 ,取样点一般选在管道出口。为
了求得试验的准确性 ,现场测试所用的标准压力表
和标准温度计等测试仪器均经过标定。流变测试采
用 RV 22型粘度计 , 粘度计经标定后其误差在
3 163852,黑龙江大庆市 ;电话 : (0459) 6021468。
度等因素。在原油含水率较低、温度较高条件下 ,油
水混合物可按牛顿液体处理 ,而在低于一定温度下 ,
它却随含水率的增高 ,呈现出较强的拟塑性液体特
性。拟塑性液体的剪切应力和剪切速率之间的关系
不像牛顿液体那样成直线变化〔1〕。对这种液体常
三、含水原油流变特性与含水率的关系
粘度是含水原油流变性的重要参数。含水原油
第 24卷第 8期龚大利 :大庆油田高含水原油流变性的研究

高粘油水两相水平管流的压降研究

二、试验装置及试验流程
1、试验装置试验介质采用粘度为 112. 3 mPa s 、137. 8
* 102249, 北京市昌平区府学路 18 号; 电话: ( 010) 89733804。
第 23 卷第 6 期
宫敬等: 高粘油水两相水平管流的压降研究
39
mPa s 和 211. 3 mPa s 的 2 号油、3 号油和 500SN 3 种( 自行调合) 透明润滑油和自来水。试验在油水两相流试验环道上进行, 整个试验环道主要为 25. 4 mm 的不锈钢管, 环路全长约 30 m, 长径比大于 1 000 倍。
38
油气储运
2004 年
实验研究
高粘油水两相水平管流的压降研究
宫敬*
穆虹
( 石油大学( 北京) 石油与天然气工程学院)
宫敬穆虹: 高粘油水两相水平管流的压降研究, 油气储运, 2004, 23( 6) 38~ 41。
摘要通过三种高粘度油品的油水水平管流试验, 对各种流型的压降规律进行了研究, 以试验数据和理论分析为基础, 建立了有效粘度的经验相关式, 并通过含有有效粘度与混合流速的压降公式估算各流型的管路压降。采用的方法适用于稠油和水的两相流研究。提出应建立有效粘度的理论预测模型, 使高粘油与水的两相流的研究更具有实用性。
主题词高粘油水水平管两相流压降研究
一、前言
油水两相管流的压降及试验研究是油水两相流和油气水多相流研究的重要内容, 其最终目标是将研究成果用于实际的多相流管道的设计和运行管理中。由于油水混输的乳化和反相流动特性, 尤其是高粘油与水的两相流动, 在不同的流动状况下, 即使流量基本不变, 管道压降可能相差很大。例如, 在设计绥中 36 1 油田油水混输管道时, 同种原油相同含水率的油水混合液, 由于制备条件不同, 所提供的表观粘度实测数据相差甚远, 选择不同粘度的设计方案, 其投资费用可相差 1 000 104 元以上 1 。油水两相流流型的研究, 对压降研究的影响至关重要, 研究结果可以为合理建立和选择油水两相流的压降模型提供依据。然而, 我国油水两相流流型的研究比较落后, 两相流压降研究的进展相对较慢, 稠油与水两相流的压降试验研究起步较晚, 除了受油水两相流研究滞后的影响外, 稠油与水的两相流试验研究本身还存在许多问题, 有待更加先进、科学的研究手段和方法来解决。

高含水期油气水三相流流型判别方法探索

高含水期油气水三相流流型判别方法探索
张艳;段玮玮;刘晓燕;张源;徐继承
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2008(027)004
【摘要】准确预测混输管道中油气水三相的流型,对油田集输系统运行管理有着重要的意义.利用井口到计量间的现有设施,对高含水期油气水管道中的流型进行了测试.利用Baker流型图对高含水期油气水水平管道中的三相流流型进行识别,与实验结果进行对比,得出了Baker流型图不适用于判别高含水期油气水三相集输管道内流型的结论,而修正后的Baker修正流型图适合工程应用.
【总页数】2页(P29,31)
【作者】张艳;段玮玮;刘晓燕;张源;徐继承
【作者单位】浙江海洋学院船舶与建筑工程学院;浙江海洋学院船舶与建筑工程学院;大庆石油学院土木建筑工程学院;大庆石油监理有限公司;塔里木油田销售事业部【正文语种】中文
【中图分类】TE4
【相关文献】
1.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
2.PCA&PSO在油气水三相流流型识别中的应用 [J], 刘宏利;梁旭
3.油气水三相流的流型研究 [J], 孙洁;张星剑;周洪利
4.低产液高含水油气水三相流气液分离装置设计及分离效率研究 [J], 杨韵桐
5.低产液高含水油气水三相流气液分离装置设计及分离效率研究 [J], 杨韵桐;;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第6章水平气液两相管流.

l
Dg
—两相流动中，液相的沿程阻力系数；
g —两相流动中，气相的沿程阻力系数；
Dl —单相液流的水力相当直径； vl —液相的实际速度；
L—管路的长度；
—单相气流的水力相当直径；
v g —气相的实际速度；
l —液相的密度；
g
—气相的密度。
洛克哈特—马蒂内利方法
液相和气相的实际速度，由以下两式计算：
3 ．层状流气体量再增多，气团连成一
片。气相与液相分成具有光滑界面的气体层和液体层
4．波状流气体量进一步增多，流速提
高，在气液界面上引起波浪。
流动型态
5．冲击流又称段塞流，气体流速更大
时，波浪加剧。波浪的顶部不时可高
达管壁的上部。此时，低速的波浪将
阻挡高速气流的通过，然后又被气流吹开和带走一小部分。被带走的液体，
5 n 2
l
p l2psl

2 l
—分液相折算系数。
洛克哈特—马蒂内利方法
同理
p m2 D D psg g

5 m 2 g
或
m2 D p 2 D psg g

5 m 2
g
所以
2 p g psg
Bl 、 B g 、n 及 m 一常数。
g ——气相的粘度；
l vl Dl Re l l
Ql l Dl Al
l

Gl
l

l
l
4
Dl2
Dl 4Gl Dl l
洛克哈特—马蒂内利方法
整理前式，按液相计算的两相流动压降为：
L vl2 p l l Dl 2