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流花19-5气田停输再启动水合物防控方案研究

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油气田地面工程 2025年第1期44卷 1-8页

作者：陈海宏姚海元李清平吴和金海洋天然气水合物全国重点实验室中海油研究总院有限责任公司中海石油(中国)有限公司海南分公司

流花19-5气田包括两口水下生产井A1H、A2H,一个水下管汇,一条11.8 km的双层海管。在面临台风等极端天气条件时,气田水下生产系统一般需关停一周,而长时间停输会导致停输再启动过程中集输管路易生成水合物,影响水下生产系统安全运行。为... 详细信息

流花19-5气田包括两口水下生产井A1H、A2H,一个水下管汇,一条11.8 km的双层海管。在面临台风等极端天气条件时,气田水下生产系统一般需关停一周,而长时间停输会导致停输再启动过程中集输管路易生成水合物,影响水下生产系统安全运行。为了在保障气田安全生产的前提下实现降本增效,依托OLGA软件进行多相混输管道流动过程模拟,选取夏季与冬季典型工况,对流花19-5气田停输再启动水合物生成风险展开分析与评价,并提出了一套水合物防控最优方案。通过OLGA模拟发现,正常生产模式下流花19-5气田水下生产系统无水合物生成风险。夏季或冬季气田关停时,建议采用停输泄压至4 MPa作为海管水合物抑制方案,采用注入20%(质量分数)的甲醇富液作为A1H、A2H井筒、油嘴、跨接管水合物抑制方案。气田再启动时,夏季海管内注入甲醇富液浓度应高于20%,而冬季则应高于25%;A1H、A2H井筒内无水合物生成风险;A1H、A2H油嘴前甲醇富液注入浓度应分别不低于35%、40%;A1H、A2H跨接管甲醇富液注入浓度应分别不低于10%、25%。该研究结果可为流花19-5气田在台风模式下安全、经济生产提供参考。

关键词：气田天然气水合物停输再启动防控

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水平管内油水两相流流型转换特性

化工学报 2005年第9期56卷 1649-1653页

作者：姚海元宫敬中国石油大学(北京)油气储运多相流实验室北京102249

以高黏度的油和水为工质,在内径为25.7mm,长52m的水平不锈钢油水两相流实验环道内对油水两相流流型及其转换特性进行了实验研究.根据实验结果定义了不同流动条件下出现的流型,绘制了流型图.对影响油水两相管流流型转换的各种因素进行了... 详细信息

以高黏度的油和水为工质,在内径为25.7mm,长52m的水平不锈钢油水两相流实验环道内对油水两相流流型及其转换特性进行了实验研究.根据实验结果定义了不同流动条件下出现的流型,绘制了流型图.对影响油水两相管流流型转换的各种因素进行了综合分析,利用量纲分析的方法得出了流型转换的准则关系式,并提出了一个较为准确的有关油水两相管流中反相临界含水率的计算相关式.

关键词：水平管流油水两相流流型

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稠油-水二相水平管流表观粘度的实验研究

化学工程 2006年第4期34卷 20-23页

作者：姚海元宫敬中国石油大学(北京)多相流实验室北京102249

以渤海稠油和水为工质进行尝试实验,作出了水平不锈钢实验回路(内径为25.7 mm,长为52 m)内稠油-水二相管流的流型图,并对管流的表观粘度及影响因素进行了实验研究。着重归纳了含水体积分数、温度等因素对二相管流表观粘度的影响规律,并... 详细信息

以渤海稠油和水为工质进行尝试实验,作出了水平不锈钢实验回路(内径为25.7 mm,长为52 m)内稠油-水二相管流的流型图,并对管流的表观粘度及影响因素进行了实验研究。着重归纳了含水体积分数、温度等因素对二相管流表观粘度的影响规律,并对比分析了与旋转粘度仪测得粘度值的差异,研究结论对油田现场的油水混输管线的设计与安全运行具有较好的指导意义。

关键词：油-水二相流流型表观粘度

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破坏包络面理论在多基础系统中的应用研究

岩土力学 2016年第6期37卷 1673-1679页

作者：申志超别社安薛润泽姚海元天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 中交天津港湾工程研究院有限公司天津300222 交通运输部规划研究院北京100028

由多个分离基础组成的多基础系统是常用的海洋结构基础型式。基于破坏包络面理论,分析了砂土地基多基础系统的失效模式,建立了相应的承载力计算方法,并验证了计算方法的可行性。对比分析了单一基础和多基础系统不同荷载路径下的荷载安... 详细信息

由多个分离基础组成的多基础系统是常用的海洋结构基础型式。基于破坏包络面理论,分析了砂土地基多基础系统的失效模式,建立了相应的承载力计算方法,并验证了计算方法的可行性。对比分析了单一基础和多基础系统不同荷载路径下的荷载安全系数,探讨了破坏包络面理论与分项系数法相结合的基础承载力计算方法。失效模式的分析表明,由于水平荷载的增大,四腿平台结构迎浪侧基础首先到达破坏包络线,其失效模式属于滑动失稳,但由于基础间的运动约束,其并不会出现真正的滑移破坏。随着水平荷载进一步地增大,迎浪侧基础承担的水平和竖向荷载不断减小,导致背浪侧基础受到不断增大的荷载。最终,背浪侧基础也到达破坏包络线,多基础系统失效。分析表明,荷载路径对基础的荷载安全系数有决定性的影响,计算基础的荷载安全系数需指明相应的荷载路径。鉴于破坏包络面的大小和形状取决于众多因素,基础设计时需采用特定工况下的破坏包络面进行承载力计算。

关键词：破坏包络面多基础系统失效模式荷载安全系数荷载路径

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稠油-水两相水平管流压降规律的实验研究

水动力学研究与进展（A辑） 2005年第2期20卷 174-179页

作者：姚海元宫敬石油大学多相流实验室北京102249

设计和建造了内径为 25.7mm,长 52m的水平不锈钢多相流实验环道,尝试性地利用稠油(50℃时,粘度为1314.89mPa.s, 密度为958.05kg/m3)与水进行了油-水两相流流型和压降实验。混合流速范围为 0.2m/s^1.2m/s,入口含水率范围为0.25~0.7,实验... 详细信息

设计和建造了内径为 25.7mm,长 52m的水平不锈钢多相流实验环道,尝试性地利用稠油(50℃时,粘度为1314.89mPa.s, 密度为958.05kg/m3)与水进行了油-水两相流流型和压降实验。混合流速范围为 0.2m/s^1.2m/s,入口含水率范围为0.25~0.7,实验温度分别为50℃、60℃和70℃,并加入破乳剂重复了以上的实验。本文着重分析了含水率、混合流速、温度、破乳剂等因素对两相管流压降的影响规律。实验表明:流型是影响压降规律的主要因素;在不同流型下,同一因素对压降规律的影响程度也有所不同。研究结论对油田现场的油-水混输管线的设计与安全运行具有较好的指导意义。

关键词：油-水两相流流型压降

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多相流量计及其标定装置

油气田地面工程 2004年第9期23卷 33-34页

作者：姚海元宫敬石油大学(北京)

从 198 0年代末开始 ,国内多家高校、科研院所和石油单位都开展了基于各种原理的多相流量计的研制。目前 ,兰州海默公司研制的MFM2 0 0 0多相流量计、西安交大研制的TFM - 5 0 0多相流量计已经进入现场试验与应用阶段。多相流量计的发... 详细信息

从 198 0年代末开始 ,国内多家高校、科研院所和石油单位都开展了基于各种原理的多相流量计的研制。目前 ,兰州海默公司研制的MFM2 0 0 0多相流量计、西安交大研制的TFM - 5 0 0多相流量计已经进入现场试验与应用阶段。多相流量计的发展趋势是小型化、智能化、高精度、低成本、适应性广、安全性高和结构紧凑 ,而且通过多相流量计还可以分析介质组成 ,包括蜡、水合物、化学组分等。

关键词：多相流量计水合物现场试验研制石油标定介质分等公司 TFM

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加入防聚剂后水合物浆液流动规律实验研究

工程热物理学报 2008年第12期29卷 2057-2060页

作者：李清平姚海元陈光进中海石油研究中心北京100027 中国石油大学(北京) 北京102249

本文围绕新型水合物化学抑制剂在海上油气田现场应用过程中将遇到的管道输送工艺设计技术方面的问题开展实验研究,首次以海上凝析油气田现场采集的油、水和按组分配置的天然气为实验介质,加入国内自主研制的水合物防聚剂,在内径25.4 mm... 详细信息

本文围绕新型水合物化学抑制剂在海上油气田现场应用过程中将遇到的管道输送工艺设计技术方面的问题开展实验研究,首次以海上凝析油气田现场采集的油、水和按组分配置的天然气为实验介质,加入国内自主研制的水合物防聚剂,在内径25.4 mm、长为20 m的水平环道上进行了水合物浆液流动模拟实验,并结合利用柴油进行实验所得结果,总结分析了耗气量、浆液流量和压降等参数随反应时间的变化规律,对新型水合物化学抑制剂在油田现场应用中的管道工艺设计具有指导意义。

关键词：水合物浆液流动规律实验研究

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壁桩框架码头结构研究

壁桩框架码头结构研究

作者：姚海元天津大学

学位级别：硕士

随着当前港口建设逐步向外海深水区和地基软弱区发展，港口建筑物也将面临水深、浪高和地基软弱等更加苛刻的自然条件，特别是对于以淤泥质土为主或呈现动力软化特性的软土地基，地基上方的建筑物面临着稳定性和沉降变形等一系列问题，... 详细信息

随着当前港口建设逐步向外海深水区和地基软弱区发展，港口建筑物也将面临水深、浪高和地基软弱等更加苛刻的自然条件，特别是对于以淤泥质土为主或呈现动力软化特性的软土地基，地基上方的建筑物面临着稳定性和沉降变形等一系列问题，处理不当会影响工程质量及使用功能。壁桩框架式结构作为一种适用于软土地基的新的结构形式，在受力上类似于板桩式结构，又集合了高桩式结构、重力式结构的优点，在施工方面借鉴了插入式箱筒和格型钢板桩的成功经验。其创新之处在于壁桩可以快速灵活的打入到足够深度的良好持力层以承受外部荷载，框架将壁桩连成整体，以拉杆的形式保证了前、后两排壁桩受力的均匀性，改善了结构的侧向受力情况。本文结合天津港航公司建材码头试验工程，采用有限元软件ABAQUS对壁桩框架码头结构的受力情况和稳定性进行了计算与优化，并总结出能指导工程设计施工的计算方法。首先，采用ABAQUS有限元软件对壁桩框架码头结构进行了工程尺度的模拟。利用有限元强度折减法，针对系缆力和堆货荷载的最不利组合工况，分析研究了壁桩框架码头结构的稳定性;采用板、壳单元进行结构的模拟计算，得到框架和壁桩的弯矩、剪力等内力分布，并对工程中可能出现的问题进行了模拟分析。其次，针对工程具体情况，分别对框架结构的宽度和壁桩的入土深度进行优化，对比各种组合情况的结构稳定性、结构内力值及工程造价，在保证结构安全的前提下，选取造价最低的设计尺寸作为最优设计尺寸。最后，参考板桩码头结构设计方法，选取有限元算法优化得到的最优结构尺寸，总结壁桩框架码头的简化算法。提取有限元模型的计算结果与简化算法结果进行对比，对简化算法进行修正，使之能够适用于壁桩框架码头结构。综上所述，本文对壁桩框架码头结构的稳定性和结构内力进行了研究，并结合工程背景进行了结构尺度的优化，总结得出的简化算法对于壁桩框架码头结构的进一步推广应用具有着重要意义。

关键词：壁桩框架码头结构 ABAQUS 结构优化简化算法

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多相流相分率的模型预测与检测方法

油气储运 2004年第7期23卷 9-13页

作者：姚海元宫敬宋磊石油大学(北京) 中国石油兰州石化公司

在多相流工艺计算中 ,相分率是多相流中一个非常重要的参数。准确预测和测量相分率 ,对于多相混输管道的流量测量、工艺计算和优化运行具有重要意义。

关键词：检测方法模型预测法多相流工艺计算方法相分率油气运输系统