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多相混输临界携砂速度研究进展

油气储运 2019年第11期38卷 1201-1211页

作者：黄芳飞林德才王博陈晨吴海浩康琦史博会宫敬广州海洋地质调查局 510075 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院·油气管道输送安全国家工程实验室·石油工程教育部重点实验室·城市油气输配技术北京市重点实验室 102249 中国石油集团海洋工程有限公司

在油气开发及水合物试采过程中,常常发生出砂现象,使得多相混输携砂机理研究成为海上油气开发和天然气水合物试采过程中防止气-液-固浆液在多相混输流动体系中形成堵塞的关键。系统总结了多角度管路中气-液-砂多相临界携砂的实验研究成... 详细信息

在油气开发及水合物试采过程中,常常发生出砂现象,使得多相混输携砂机理研究成为海上油气开发和天然气水合物试采过程中防止气-液-固浆液在多相混输流动体系中形成堵塞的关键。系统总结了多角度管路中气-液-砂多相临界携砂的实验研究成果,综述了多角度管路中气-液-砂多相临界携砂机理及临界携砂流速的关键影响参数,包括管道倾斜角度、管道直径、液体黏度、颗粒体积分数,深入分析了临界携砂流速曳力系数计算的研究进展,为油气开采与水合物试采过程中避免出砂带来的安全问题提供了基础理论依据,同时指出了目前研究中存在的问题及今后研究的方向。

关键词：多相混输携砂速度沉降机理曳力系数模型

多相混输原油在线含水检测研究现状及发展趋势

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油气田地面工程 2008年第5期27卷 30-31页

作者：吴国忠张永攀李栋齐晗兵苏建国大庆石油学院大庆油田工程有限公司

原油含水率的测试误差直接影响油井及油层动态分析,破坏电脱水器中电场,降低脱水效果,给原油集输造成很大能源浪费。目前,现场使用的在线含水分析仪有许多种类,常用的原油含水分析方法主要可分为密度法、射频法、微波法、电容法和射线... 详细信息

原油含水率的测试误差直接影响油井及油层动态分析,破坏电脱水器中电场,降低脱水效果,给原油集输造成很大能源浪费。目前,现场使用的在线含水分析仪有许多种类,常用的原油含水分析方法主要可分为密度法、射频法、微波法、电容法和射线法。比较各种检测方法的优缺点,并分析了多相混输原油在线含水检测技术的发展趋势。

关键词：多相混输原油含水检测

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多相混输管道中水合物抑制试验技术

油气田地面工程 2008年第1期27卷 6-7页

作者：杨学军张汉沛大庆油田工程有限公司

应用轮式流动模拟器可以模拟多相混输管道的生产实际工况,通过监测流动模拟器转轮的扭距、转速、试验介质的温度、压力等参数的变化,并结合直接观测的手段,综合进行水合物动态模拟试验、水合物抑制剂的抑制效果试验,筛选适合管输工况的... 详细信息

应用轮式流动模拟器可以模拟多相混输管道的生产实际工况,通过监测流动模拟器转轮的扭距、转速、试验介质的温度、压力等参数的变化,并结合直接观测的手段,综合进行水合物动态模拟试验、水合物抑制剂的抑制效果试验,筛选适合管输工况的水合物抑制剂及抑制剂加入量。

关键词：多相混输水合物抑制剂

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多相混输系统控制技术研究

多相混输系统控制技术研究

作者：邹林东北石油大学

学位级别：硕士

油气田在经历了大规模的勘探开发之后,油气资源逐渐减少。人们把更多的视线转移到了沙漠、滩海等地理和自然条件比较恶劣的地区。然而在自然条件十分恶劣的沙漠油田和滩海油田开发建设过程中,油气集输系统的建设投资和运行管理费用要比... 详细信息

油气田在经历了大规模的勘探开发之后,油气资源逐渐减少。人们把更多的视线转移到了沙漠、滩海等地理和自然条件比较恶劣的地区。然而在自然条件十分恶劣的沙漠油田和滩海油田开发建设过程中,油气集输系统的建设投资和运行管理费用要比常规的陆上油田开发高得多。因此,为了使沙漠油田和海上油田的开发更加经济有效,需采用长距离油气多相混输技术。在理论问题研究和实际工程应用过程中,多相混输计量装置有着重要的地位,是研究多相混输问题的重要手段之一。多相混输实验装置以小规模室内装置为主,广泛存在于各个高校及多相流科研机构中。本论文基于大庆油田工程有限公司（大庆油田建设设计研究院）的多相混输实验装置自动化项目,通过分析研究多相混输工艺原理,设计了一套控制系统。控制硬件采用功能强大的西门子PLC S7-400对系统采取模块化设计。运用与之相配套的STEP7 V5.4编程软件编写下位机控制程序,完成多相混输各试验段的温度、压力、流量的数据采集以及各开关阀、调节阀的控制。根据对多相混输监控系统实际要求的分析以及对各种组态软件的对比分析,选择西门子组态软件WinCC,对上位监控系统功能设计,包括监控界面设计,组态报警设计,报表系统设计,以及用户管理的权限定义,实现对整个系统的动态监控管理、故障报警及工况记录、报表打印等功能。混输配比控制是多相混输实验系统稳定高效运行的不可或缺的组成部分,本文根据现场专家经验,利用了模糊控制不要求建立被控对象精确数学模型和PID控制精度高的特点,将传统PID控制与模糊控制相结合,构成一套基于模糊自整定PID控制的混输配比自动控制系统,使多相混输系统达到良好的控制效果。

关键词：多相混输 PLC WinCC 模糊自整定PID

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多相混输技术的研究及其应用

多相混输技术的研究及其应用

作者：刘定智西南石油学院

学位级别：硕士

随着油气田的勘探开发逐渐转移到海洋、沙漠、极地等自然环境恶劣的地区，多相流技术得到了越来越广泛的应用。多相混输工艺也逐步成为了油气储运学科中的研究热点。由于多相混输具有许多与单相输送不同的特性，因此必须首先从理论上充... 详细信息

随着油气田的勘探开发逐渐转移到海洋、沙漠、极地等自然环境恶劣的地区，多相流技术得到了越来越广泛的应用。多相混输工艺也逐步成为了油气储运学科中的研究热点。由于多相混输具有许多与单相输送不同的特性，因此必须首先从理论上充分科学地认识多相流动的特殊规律，才能更好的设计、管理多相混输管线。目前，在多相混输工艺计算与仿真方法研究方面仍有许多值得探索和改进的地方。基于以上原因，本论文对多相混输工艺计算与仿真中常用的流体热物性模型、流型划分与判别方法、流动模型、本构方程等方面进行了研究。并对多相流在线仿真系统作了探索性设计，同时开发了离线多相流工艺计算软件。具体来讲，本论文作了以下几方面的工作：第一部分，通过目前常用烃类流体热物性的研究，得出了求解烃类流体物性参数的热物性模型。其中着重讨论了湿天然气、油气两相和油气水三相混输管路中适用的热物性计算模型。第二部分，从已发表的实验结果和流动机理出发，总结了目前国内外常见的分析方法，给出了判断油气两相水平、垂直、倾斜管线流型的具体方法。对于油水两相、气液液三相流管线则给出了水平、垂直管线的流型判别方法。第三部分，从多相流动基本微分方程出发，通过引入不同的假设条件，得出了各种计算模型，并给出了相应算法，为多相混输管线的工艺计算提供了依据，是开发多相混输工艺计算软件的理论基础。第四部分，根据多相管流的外观特征，建立了多相流具体流型分析的几何模型。从各流型参数间的相互关系出发，总结了求解多相流管路中各流型具体结构参数的方法，并对段塞流这一特殊流型作了更详细的分析。第五部分，通过对单相在线仿真系统的研究，提出了实施多相流在线仿真系统的思路，并对本学科涉及较少的数字信号处理方面作了详细阐述，对已开发的离线仿真系统作了软件说明。通过本论文的研究工作，对多相混输工艺的设计、计算、软件系统开发等方面，在理论研究和分析方法上有一定发展，其结果对开发其它的多相混输工艺分析系统也具有一定理论和实用性指导意义。

关键词：多相流多相混输工艺计算仿真信号处理软件开发

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寒区多相混输原油管道停输过程数值模拟

油气田地面工程 2008年第3期27卷 14-15页

作者：李栋贾永英吴国忠齐晗兵大庆石油学院

为避免凝管事故发生,需要对管道停输过程周围土壤温度场以及原油进行热力计算,确定管道允许停输的安全时间。建立寒区多相混输管道的停输模型,该模型不仅考虑水分结冰和原油凝固相变对传热过程的影响,而且考虑了水分在土壤多孔介质中和... 详细信息

为避免凝管事故发生,需要对管道停输过程周围土壤温度场以及原油进行热力计算,确定管道允许停输的安全时间。建立寒区多相混输管道的停输模型,该模型不仅考虑水分结冰和原油凝固相变对传热过程的影响,而且考虑了水分在土壤多孔介质中和管内原油的自然对流。通过分析寒区埋地管道停输传热建立的埋地管道停输过程数学模型,使用数值方法模拟了多种混输工况对停输安全时间的影响。

关键词：寒区多相混输管道停输

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双螺杆多相混输泵在油田的应用

石油机械 2003年第C期31卷 66-69页

作者：许明李艳凤杜玉琴大港油田集团中成机械制造有限公司

采用油气水多相混输技术已成为油田油气集输的必然趋势,多相混输泵是多相混输系统的关键设备。在简要介绍大港油田中成机械制造有限公司设计制造的双螺杆多相混输泵的结构和工作原理后,给出了泵的特点、主要技术参数及在油田油气集输中... 详细信息

采用油气水多相混输技术已成为油田油气集输的必然趋势,多相混输泵是多相混输系统的关键设备。在简要介绍大港油田中成机械制造有限公司设计制造的双螺杆多相混输泵的结构和工作原理后,给出了泵的特点、主要技术参数及在油田油气集输中的应用模式。以大港油田第七采油作业区采油四队小七站为例,全面分析了应用双螺杆多相混输泵所创造的经济效益,并对推广应用双螺杆多相混输泵做了综合评价。

关键词：双螺杆泵油气水多相混输油田应用

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水平多相混输管线的稳态计算

油气田地面工程 2008年第1期27卷 8-8,13页

作者：孙海英大庆油田工程有限公司

利用数值化的方法对多相混输管线进行模拟,可以正确反映管路中的压降及流动参数的变化,从而为油气混输管线的正确设计、动力设备的选型、管路终端处理设备的设计以及安全经济运行提供必要的依据。本文对用于瞬态模拟的漂移流模型和无压... 详细信息

利用数值化的方法对多相混输管线进行模拟,可以正确反映管路中的压降及流动参数的变化,从而为油气混输管线的正确设计、动力设备的选型、管路终端处理设备的设计以及安全经济运行提供必要的依据。本文对用于瞬态模拟的漂移流模型和无压波模型进行简化,并将简化模型应用于稳态计算,通过实例计算,将简化模型模拟结果与经验公式和常用计算软件计算结果进行了对比。结果表明,与经验相关式相比,简化模型能更好地模拟多相混输管线的稳态状况。

关键词：多相混输简化模型软件对比模拟

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基于自适应模糊控制的油气水多相混输研究

基于自适应模糊控制的油气水多相混输研究

作者：周剑东北石油大学

学位级别：硕士

我国陆地油田在经历了长时间的勘探开发之后,油气资源储量已经大幅度减少。当代油田开发重点已经逐步转移到海洋、沙摸和极地等自然条件比较恶劣和石油资源开采尚不成熟的区域,在这些区域进行油田的开发建设会导致建设投资和运行管理的... 详细信息

我国陆地油田在经历了长时间的勘探开发之后,油气资源储量已经大幅度减少。当代油田开发重点已经逐步转移到海洋、沙摸和极地等自然条件比较恶劣和石油资源开采尚不成熟的区域,在这些区域进行油田的开发建设会导致建设投资和运行管理的费用大幅增长,这就促进多相混输工艺被广泛地应用,并且多相混输工艺也已经成为石油行业的研究热点技术。在多相混输工艺的实际应用和理论研究的过程中,多相混输控制系统有着重要的地位,是研究多相混输工艺的重要手段之一。本文对油气水多相混输控制系统进行研究,通过分析油田地面工程多相混输工艺原理,对控制系统的总体方案进行设计;混输配比控制是多相混输控制系统稳定高效运行不可或缺的组成部分,本文利用自适应模糊PID控制算法构成一套自适应模糊PID反馈控制器结构,将该结构应用到使多相混输控制系统中达到良好控制效果;硬件部分的实现首先进行管网设计,然后选择功能强大的西门子PLC S7-400对混输控制系统的采集部分和控制部分参数进行控制,最后还对应用于系统的关键设备多相流计进行选型使其能够满足混输控制系统的要求;根据对多相混输控制系统实际要求的分析,选择组态软件WinCC对上位控制系统的进行设计,主要包括控制界面设计,组态报警设计和报表系统设计等,实现对整个系统的动态控制管理、故障报警和工况记录等功能。本文设计的油气水多相混输控制系统具有管理灵活和系统稳定的特点,能大大降低现场工作人员的工作量和提高混输控制系统的稳定性。

关键词：多相混输自适应模糊控制 PLC WinCC