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水平管稠油水环输送稳定性数值研究

山东化工 2024年第4期53卷 231-235页

作者：何雅雅西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

流动稳定性问题是稠油水环输送的难点。使用CFD软件,从油水密度差、黏度差、油水两相速度几个因素出发展开研究。模拟结果表明,缩小油水密度差会减小压降梯度降低偏心率增加输油效率η,η最高可达11.54;油相黏度的增加虽然会增加压降梯... 详细信息

流动稳定性问题是稠油水环输送的难点。使用CFD软件,从油水密度差、黏度差、油水两相速度几个因素出发展开研究。模拟结果表明,缩小油水密度差会减小压降梯度降低偏心率增加输油效率η,η最高可达11.54;油相黏度的增加虽然会增加压降梯度但输油效率会提高,η最高可达92.47。变水速情况下,水速过小会形成大压降的分层流,稳定水环形成后水速过大会增大管输总流量减小输油效率;变油速情况,油速增长会增加压降梯度,输油效率存在峰值,存在最优速度范围。

关键词：水环输送稳定性计算流体力学稠油

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粘稠油水环输送的参量选择

石油学报 1990年第4期11卷 112-120页

作者：刘天佑张秀杰管道科学研究院

“水环”输油工艺是管输重油的最经济的方法。它是让水充满紧靠管壁的高剪切区,形成一层薄的环形滑润层,使油不能与管壁接触,因此比单独输送同样油的摩擦损失小得多。输油效率很高,特别适于输送其它方法难以输送的高粘或高凝原油。本文... 详细信息

“水环”输油工艺是管输重油的最经济的方法。它是让水充满紧靠管壁的高剪切区,形成一层薄的环形滑润层,使油不能与管壁接触,因此比单独输送同样油的摩擦损失小得多。输油效率很高,特别适于输送其它方法难以输送的高粘或高凝原油。本文阐述了水环的不同流态和各种参量对输油效率的影响,找到了计算粘弹性层流水环临界速度的表达式,导出了使输油效率最高的最佳平均速度和最佳油水比(含水量)。层流水环的最佳油水比为2(含水量33％);湍流水环的最佳油水比约为9(含水量约10％)。若不知道水环处于什么流态,则最佳油水比可取为4～6(含水量14～20％)。最佳平均速度等于或略大于层流水环的临界速度,通常在0.5～1.5米/秒内选取。上述理论结果与Dg15、Dg50和Dg203水环试验数据一致。说明上述结论可以在不同管径管道的水环输油实践中应用。

关键词：稠油水环输送管道输送重油

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粘稠油水环输送现场应用试验

油气储运 1991年第1期10卷 32-40页

作者：刘天佑张秀杰张凡凌一飞石油天然气总公司管道科学研究院胜利油田清河采油厂

文中介绍了稠油井集输管线上进行水环输送的现场试验及由试验摸索出正常运行和长期停输后再启动的操作规程,验证了适合于水环输送的最佳条件和应用范围。结果表明在掺水8％～20％的条件下,能形成长期稳定的水环,获得较明显的减阻效果及... 详细信息

文中介绍了稠油井集输管线上进行水环输送的现场试验及由试验摸索出正常运行和长期停输后再启动的操作规程,验证了适合于水环输送的最佳条件和应用范围。结果表明在掺水8％～20％的条件下,能形成长期稳定的水环,获得较明显的减阻效果及经济效益,从而证明了水环输油工艺可在短距离管线上安全而又高效地输送粘稠油品。

关键词：粘性原油水环输送管道

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乳胶基质水环输送的机理研究

矿冶工程 2012年第2期32卷 11-14页

作者：杨佳刘寿康湖南金能科技股份有限公司湖南长沙410012

对目前广泛应用于乳化炸药混装车上的水环输送乳胶基质的减阻机理进行了理论分析,分别推导出层流同心水环、湍流同心水环的速度分布与流量计算公式,并得到了从层流到湍流的转捩判据。此外,优化了水环润滑装置结构参数,提出了稳定水环输... 详细信息

对目前广泛应用于乳化炸药混装车上的水环输送乳胶基质的减阻机理进行了理论分析,分别推导出层流同心水环、湍流同心水环的速度分布与流量计算公式,并得到了从层流到湍流的转捩判据。此外,优化了水环润滑装置结构参数,提出了稳定水环输送的相关措施。

关键词：乳化炸药混装车乳胶基质水环输送减阻速度分布流量

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水平管内黏稠油水环输送管道停输再启动特性

石油机械 2022年第4期50卷 124-129页

作者：尹晓云敬加强孙杰刘力华蒲波西南石油大学石油与天然气工程学院油气消防四川省重点实验室西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室中国石油西南油气田分公司通信与信息技术中心中石油南充燃气有限责任公司

针对稠油利用水环输送时因水环失稳管线需停输后再重新启动的问题,基于自主研制的水环输送稠油停输再启动环道模拟装置,以500#白油作为稠油模拟油样,试验研究了稠油在水环作用下停输分层后的再启动特性,讨论了油水分层流在再启动过程中... 详细信息

针对稠油利用水环输送时因水环失稳管线需停输后再重新启动的问题,基于自主研制的水环输送稠油停输再启动环道模拟装置,以500#白油作为稠油模拟油样,试验研究了稠油在水环作用下停输分层后的再启动特性,讨论了油水分层流在再启动过程中的典型流型演变规律,分析了停输时间(30~300 min)、初始含油体积分数(0.40~0.77)及清洗流速(0.54~1.53 m/s)对再启动特征参数(压降和时间)的影响。试验结果表明:管道再启动时,延长停输时间会增大再启动压降峰值,但对再启动时间无影响;增加初始含油体积分数不仅会增大再启动压降峰值,而且会延长再启动时间;增大清洗流速可缩短管线启动时间,但同时也会增大再启动压降峰值。研究结果可为现场管线因计划检修或突发事故停输后的再启动过程提供一定的理论指导。

关键词：稠油水环输送流型停输再启动模拟试验

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稠油水环节能输送实验系统构建

实验技术与管理 2021年第5期38卷 50-54页

作者：蒋文明杨旭东刘杨吴君强中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580

为满足水环输送稠油减阻的实际需求,该文构建了稠油水环输送实验系统。学生通过反复自主练习,利用该系统中高速摄像仪、压力表、流量计等监测设备进行监测,可以开展水环流动特性、减阻效果分析研究,有助于学生理解和掌握流体力学、两相... 详细信息

为满足水环输送稠油减阻的实际需求,该文构建了稠油水环输送实验系统。学生通过反复自主练习,利用该系统中高速摄像仪、压力表、流量计等监测设备进行监测,可以开展水环流动特性、减阻效果分析研究,有助于学生理解和掌握流体力学、两相流理论的相关知识。该系统为稠油水环输送相关技术研究提供了有力支撑,不仅可以使学生将课本相关知识运用到解决实际问题中,还可以进一步提高其思维创造力和专业素养,为其今后工作能力打下坚实基础,同时可为学生提供课外学习和实践的平台。

关键词：水环输送稠油实验系统

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基于CFD水环发生器结构优化研究

石油化工应用 2023年第1期42卷 43-46页

作者：马智雄鲁嘉栋刘玉欣易登锐王哲刘子铭张兴凯长江大学石油工程学院湖北武汉430100

水环输送在稠油输送方面表现出非常好的应用前景。本文提出一种单入口形式的稠油水环发生器,运用Solidworks对水环发生器物理模型进行重新设计和优化,设计出三种不同间隙单入口水环发生器,基于计算流体动力学(CFD)方法进行数值模拟研究... 详细信息

水环输送在稠油输送方面表现出非常好的应用前景。本文提出一种单入口形式的稠油水环发生器,运用Solidworks对水环发生器物理模型进行重新设计和优化,设计出三种不同间隙单入口水环发生器,基于计算流体动力学(CFD)方法进行数值模拟研究。研究结果表明,单入口稠油水环发生器在间隙尺寸为1.3 mm时产生的水环有着较高的稳定性、维持时间最长,使水环输送的效果达到最佳。水环发生器间隙尺寸的增大,影响环状水层,进而影响压降数值。保持进口油流速度不变,适当降低进口水流速度,可以提高水环输送稠油效率。研究结果为稠油水环输送提供了一种研究方法,对实际工程有一定参考价值。

关键词：数值模拟水环输送稠油减阻

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海上稠油输送及处理工艺基础研究

海上稠油输送及处理工艺基础研究

作者：姜卫东中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

我国海洋具有丰富的油气资源,对海上稠油油田高效开发利用,可大大改善目前石油资源使用境况。但是稠油一般粘度高、密度大、流动性差,输送稠油时管路压降就相当大,这就很大程度上增加了基础设备维修和使用成本。输送到陆上之前最好将开... 详细信息

我国海洋具有丰富的油气资源,对海上稠油油田高效开发利用,可大大改善目前石油资源使用境况。但是稠油一般粘度高、密度大、流动性差,输送稠油时管路压降就相当大,这就很大程度上增加了基础设备维修和使用成本。输送到陆上之前最好将开采出来的稠油利用水环输送到海洋平台上进行相关处理。传统的海上油水分离和降粘流程较长,效率低,结合平台情况,分析研究相关工艺,提出比较合适的处理方案。本文主要采取数值模拟、现场调研和实验三个方法,进行了五个方面的研究:一是利用Fluent进行水环输送的模拟,研究速度、环隙宽度等条件对它稳定性的影响,通过计算证明水环输送的经济性;二是进行了实验研究,研究不同功率以及不同作用时间的微波对稠油粘度的影响;三是实验研究高频电磁场对稠油粘度的影响;四是通过实验研究比较了高频聚结分水装置与传统分离器的分水效果;五是综合这些方面,进行了海上稠油集输以及油水处理相关工艺和流程的分析。研究结果表明:不同的油水速度对水环的稳定性有较大影响,当油和水的速度相同,大小为0.5 m/s.5 m/s时,环隙宽度为3.6 mm.6 mm之间时,能形成比较稳定的水环,环隙宽度为2 mm时,不能行成稳定的水环;当水和油的速度在0.5 m/s.5 m/s时,水的速度大于或等于油的速度时,形成的水环比较稳定;通过计算比较分析得出,运用水环输送稠油的单位摩擦压降比输送纯油的单位摩擦压降小得多,这样输送稠油的效率也相对较高。微波加热降粘效果优于常规加热,在低温区有更加明显的降粘效果,随着功率增大以及作用时间增长,粘度也不断降低。高频电磁场处理稠油时间为30 min时,有比较好的降粘效果。高频聚结三相分离器比传统分离器油水分离效果好,出口含水率明显降低。最后进行稠油集输、处理流程和工艺的方案分析,提出的新方案缩短了流程,提高了效率。

关键词：海洋稠油水环输送稳定性平台降粘分离器工艺分析

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液环输送的几个问题

油气储运 1985年第6期 5-14+5-6页

作者：马祥琯哈尔滨建筑工程学院

本文论述了液环输送的技术经济问题。提出液环输送的效益指标δ及δ,分析了几种液环的优缺点,最后提出液环输送效益最高的最佳液环流量比。

关键词：液环原油高粘液体轻油石油液环输送水环输送油气输送管道输送粘度比几个问题