安塞油田油气混输撬装设备设计及输送性能研究

作     者：付运金 

作者单位：长江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴文秀;刘强

授予年度：2020年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 082003[工学-油气储运工程] 

主      题：油气混输 撬装设备 设计 输送性能 段塞流 OLGA 模拟 

摘      要：安塞油田地处黄土高原,单井产量小、地层压力低,采用撬装混输设备进行油气输送具有减少资源浪费、降低投资成本、加快建设进程的独特优势,设计开发新型油气混输撬装设备意义重大。在总结撬装设备国内外技术现状的基础上,针对安塞油田的生产特点,通过分析现有增压站的工艺流程,拟定了油气混输撬装设备集成方案,依据制定的设计原则对相关核心设备进行了计算选型,设计了油气混输撬装设备,采用SOLIDWORKS软件绘制了油气混输撬装设备的三维图。该设计的重要特色之一是采用防爆电磁加热器对混输介质进行加热,彻底解决了现有水套炉加热过程存在的资源浪费严重、污染环境及安全性差等问题;该设计的另一重要特色是混输泵采用“一主一备的冗余工作方式,有利于整套设备寿命与可靠性的提高。为分析油气混输撬装设备的输送性能,首先总结了气液两相管流动计算模型和工艺计算方法,结合安塞油田某区块一条管道最长、起伏波动最大的油气混输管道采用多相模拟软件OLGA进行稳态模拟分析,得到混输管道在不同气油比、输量等条件下温度、压力等参数的变化以及之间的相互影响与管内流型,结果表明设计的油气混输撬装设备满足安塞油田油气混输的要求。在油气混输管道的段塞流及瞬态工况模拟中,分析了各种不同气油比和管道地形起伏剧烈变化处的管道段塞流,得出在管道出口安装节流阀,通过调节节流阀开度能有效抑制段塞流的结论。通过对在正常操作引发的瞬变工况,如混合管道的初始启动,流量瞬变,停输再启动等工况的模拟分析,得到了混输管道的温度,压力,持液率参数变化情况,经过对比发现设计的油气混输撬装设备适应能力强,能在突变工况下正常运行。仿真模拟结果也表明设计的油气混输撬装设备也有最佳运行条件,如在20-40的最佳气油比下进行油气混输,其运行效果较好。油气混输撬装设备的成功试运行表明了采用设计方法的先进性与科学性。