Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Моделирование процесса рассеивания и генерирования жидкостных пробок для пространственно-ориентированного течения в трубе

Полный текст:


Аннотация

Профиль поверхностных трубопроводных систем нефтяных месторождений, как правило, повторяет профиль рельефа местности, поэтому его иногда называют рельефным (hilly-terrain). Современный стандартный подход гидравлического моделирования газожидкостного течения применительно к рельефным трубопроводным системам состоит в том, чтобы разбить трубопровод на отдельные более-менее прямолинейные горизонтальные участки, а также участки с восходящим и нисходящим течением газожидкостной смеси и провести их гидравлический расчет с применением известных стационарных моделей. Стационарные методы гидравлического расчета течения газожидкостной смеси в горизонтальных и наклонных прямолинейных участках трубы хорошо известны, однако при моделировании практически отсутствует понимание того, в какой степени и когда необходимо учитывать влияние граничных условий течения в зонах изменения угла наклона трубы на распределение объемного содержания жидкой фазы, градиента давления вдоль трубопровода и структуру потока. Лабораторная имитация газожидкостных течений в рельефных трубопроводах продемонстрировала проявление эффекта hilly-terrain в виде частичной диссипации жидкостных пробок в нисходящей секции и инициирование роста жидкостной пробки в области изгиба V-образного участка трубопровода. В рамках исследования был разработан метод расчета развивающегося газожидкостного потока для пространственно-ориентированного потока в трубе, базирующийся на основе нестационарных уравнений неразрывности и количества движения, записанных для пробкового режима течения. Исследование подтвердило эффективность разработанного метода, который может быть использован для оценки изменения режимов течения в пространственно-ориентированной трубе и прогнозирования степени рассеивания и генерации жидкостных пробок в пробковой структуре течения. При сопоставлении расчетных и экспериментальных данных процесса рассеивания и генерации жидкостных пробок для различных расходов газожидкостной смеси в рельефных трубопроводах наблюдался высокий уровень сходимости результатов.


Об авторе

А. А. Пашали
ПАО «НК «Роснефть»
Россия
Москва


Список литературы

1. Al-Safran E.M. An Experimental and Theoretical Investigation of Slag Flow Characteristics in the Valley of a Hilly-Terrain Pipeline. Tulsa: The University of Tulsa, 2003. 167 p.

2. Михайлов В.Г., Петров П.В., Волков М.Г. Методика расчета пробкового режима течения газожидкостной смеси в стволе скважины // Вестник УГАТУ. 2016. Т. 20. № 3 (73). С. 74–82.

3. Taitel Y., Barnea D., Dukler A.E. Modeling Flow Pattern Transitions for Steady Upward Gas-Liquid Flow in Ver tical Tubes // AIChE J. 1980. Vol. 26. P. 345–354.

4. Barnea D., Brauner N. Hold-Up of the Liquid Slug in Two Phase Intermittent Flow // Int. J. Multiphase Flow. 1985. Vol. 11. P. 43–49.

5. Zhang H.-Q., Yuan H., Redus C.L., Brill J.P. Observation of Slug Dissipation in Downward Flow // J. Energy Resources Technology. 2000. Vol. 122. P. 110–114.

6. Zhang H.-Q., Wang Q., Sarica C., Brill J.P. Unified Model for Gas-Liquid Pipe Flow via Slug Dynamics. Part 1: Model Development // J. Energy Res. Technol. 2003. Vol. 125. № 4. P. 266–273.

7. Zhang H.Q. Unf ied Model for Spatially Developing Gas-Liquid Pipe Flow // Tulsa University Fluid Flow Projects. Advisor y Board Meeting, November 15, 2001.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Пашали А.А. Моделирование процесса рассеивания и генерирования жидкостных пробок для пространственно-ориентированного течения в трубе. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2019;(4):84-92.

For citation: Pashali A.A. Simulation the Slug Dissipation and Generation for Spatially Developing Gas-Liquid Pipe Flow. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2019;(4):84-92. (In Russ.)

Просмотров: 3

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-2745 (Print)
ISSN 2072-2761 (Online)