水平管内高黏油水环输送减阻特性分析

作     者：敬佩瑜 朱宇 孙杰 黄婉妮 郭雨莹 王娅婷 郑智益 丁伟 JING Peiyu;ZHU Yu;SUN Jie;HUANG Wanni;GUO Yuying;WANG Yating;ZHENG Zhiyi;DING Wei

作者机构：西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 油气消防四川省重点实验室四川成都611731 中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司重庆400016 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2024年第43卷第6期

页      面：2996-3006页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082003[工学-油气储运工程] 

基　　金：国家自然科学基金企业创新发展联合基金重点合作项目(U19B2012) 国家自然科学基金(52106208) 四川省自然科学基金(2023NSFSC0924) 西南石油大学开放实验基金(2022KSZ01036) 

主　　题：水环输送 减阻 水平管 高黏 压降 

摘      要：随着人们对于石油资源需求的日益加深,常规原油逐渐枯竭。稠油的使用会成为一种趋势,世界稠油地质储量丰富,占全球石油剩余储量的70%,具有巨大的开发潜力和广阔的市场前景,但稠油自身具有黏度高、分子量大、流动性差的特点,这些性质为稠油的输送带来了极大的困难与挑战。因此,加快我国稠油输送技术及相关理论的研究创新是适应未来趋势变化的客观要求,是经济有效地开发输送稠油资源的必然选择。本文采用水环输送法对稠油水平管流减阻,用以探究水环包裹下的稠油水平管流阻力特性,分析入口含水率(5%~80%)、油(0.65~1.57m^(3)/h)、水(0.09~2.13m^(3)/h)相流量对于水环润滑减阻效果以及稠油流型的影响,自主设计水环输送稠油实验环道,引入有效粗糙度k*,建立环状流压降预测修正模型,分析讨论流型特征及形成环状流时的油水流量范围,结果表明:在一定条件下形成的水环能够有效地对稠油输送进行减阻;水环可以有效润滑管壁;修正后的压降预测模型与实验值对比相对误差介于±10%,RMSE=0.02,水环输送压降仅占纯油输送压降的0.01~0.24;油相流量较高时应注意水相流量,避免过大导致输油效率η以及减阻率DR下降。