Beggs-Brill截面含液率计算模型的剖析与修正

指出了Ｂｅｇｇｓ－Ｂｒｉｌｌ截面含液率计算模型在计算下倾管路时存在的问题，并从数学上进行了分析，推导得出了截面含液率计算公式在计算下倾管时的使用范围。提供了一种用于管路持流率计算的方法，可以用于水平管、上倾管和下倾管的计算，并利用实验数据对两者的计算结果作了比较。     

含蜡原油管道胶凝形成机理研究进展

介绍了国内外献中对含蜡原油胶凝形成机理的研究成果。研究结果表明，在含蜡原油管道中，当油温低于浊点时，易在管壁处形成一层类似固体的凝胶物质。含蜡原油管道胶凝的形成主要受热历史和剪切历史的影响，胶凝湿度随冷却速度的减小而降低，随剪切应力的增大而降低，而浊点与冷却速度和剪切应力无关。在环境湿度高于油温的情况下， 即便油温低于浊点湿度，含蜡原油也不会形成胶凝。由于胶凝具有类似固体的机械特性，因此冷却速率越快，石蜡晶体越小，越多，屈服应力也越大，胶凝屈服应力取决于蜡晶的大小和数目。     

南海深水气田开发FLNG液化工艺的优化

天然气液化工艺是海上浮式液化天然气船(Floating Liquid Natural Gas,FLNG)的关键技术之一,目前国内外尚无专门针对FLNG液化工艺设计的标准,有必要针对FLNG的液化工艺流程和优化方法开展研究。以中国南海某深水气田为研究目标,根据海上FLNG的特点和对国外FLNG项目液化工艺的调研,提出了FLNG液化工艺选择原则与优化方法,筛选出6种可能适合于目标气田的液化工艺流程,并对其在压缩功耗、冷却负荷、主要设备等方面进行综合比选,初步筛选出丙烷预冷-双级氮膨胀液化工艺作为目标气田液化工艺,并采用软件动态模拟和试验验证该液化工艺在海上的适应性。软件动态模拟结果和试验结果趋势一致,验证了动态模型的准确性以及利用动态仿真预测试验结果的可行性,表明该液化工艺具有较好的动态性能和海上适应性。最终确定将丙烷预冷-双级氮膨胀液化工艺作为目标气田的FLNG液化工艺,并为其他FLNG项目液化工艺的选择提供了技术支持和参考依据。     

多相流管道温降公式的推导

多相管流温降计算是压降计算的基础,其对加热器的设计和对了解气液相平衡等都具有重要的意义,多相流混输管道的温降计算和单相气体或明显不同,温降计算相当复杂,气液混合物不仅要通过管壁向外界散热,而且气液之间还存在质量交换和能量交换,根据能量守恒原理,既考虑天然气的焦耳－汤姆逊效应,又考虑了液体的摩擦生热,推导了计算多相管流温降的理论公式,在考虑管道起伏对温降的影响后,将液体持液率代替质量含气率计算混合物的比热,公式的精度更高。     

起伏油气水多相管路中段塞流软件的研制

多相管路的工艺计算包括流型判别，持液率和压降，温降的计算，PIPEPHASE多相流软件和西安交通大学段塞流软件都存在不足，在这两种软件的基础上，开发出一种具有较好的用户界面且可在Windows平台下操作的软件，该软件可以从始端开始计算，也可以从终端开始计算，提供了三个可供选择的计算模型和油气水多相管路沿线的压降，温降和持液率曲线图，软件具有较高的计算粗度，可以计算所有的段塞流特笥参数数值。     

天然气水合物生成条件预测模型的比较

天然气水合物理论预测模型是在Van der Waals-Platteeuw模型的基础上发展起来的。目前,预测天然气水合物形成条件的模型有8种,即两种经验或半经验模型(KK和回归公式)和6种热力学相态平衡理论模型,采用这8种模型对给定压力下水合物的形成温度进行了计算,与实测值相比,计算值都偏小。在低压下(压力小于5MPa)时计算值相差不大,误差较小;但当压力大于5 MPa后,计算值相差较大。其中采用两种经验或半经验模型(KK和回归公式)计算给定压力下水合物的形成温度时,计算值偏低。而6种热力学相态平衡理论模型计算误差较小,误差大小顺序为VDW>PP>HJ>NR>Du＆Guo88>Chen＆Guo96。其中Du＆Guo88和Chen＆Guo96两种模型计算最精确。     

预测腐蚀管道剩余强度的新方法

将BP神经网络和遗传算法相结合,得到了一种可计算腐蚀管道剩余强度和最大允许注水压力的新神经网络.通过实例分析,将7种常用规范和改进的遗传神经网络方法进行了比较.结果表明,不同计算方法得到的剩余强度和最大允许注水压力相差较大,Wes 2805-97规范、ASMEB31G规范、CVDA-84规范、Irwin断裂力学方法等都比J积分方法的剩余强度和最大允许注水压力偏大;Burdiken和DM断裂力学方法计算得到的剩余强度和最大允许注水压力比J积分偏小;J积分方法和基于J积分方法的改进遗传神经网络方法计算结果比较接近,比较适中,可以认为是计算管道剩余强度和最大允许注水压力较好的方法.     

注水管道腐蚀缺陷裂纹扩展速率的确定方法

在试验的基础上，研究了注水管道中以腐蚀为主、疲劳为辅的腐蚀缺陷裂纹扩展机理，认为腐蚀缺陷裂纹扩展主要是由印化膜开裂引起的。在此基础上，建立了腐蚀缺陷裂纹扩展率的数学模型，并提出了求解此数学模型的有效方法，以胜利油田营－11试验区某段加缓蚀剂的注水管道为例，利用腐蚀缺陷疲劳裂纹扩展数学模型预测注水管道腐蚀缺陷尺寸随时间的变化趋势，预测结果和智能检测仪的检测结果基本一致。     

大型FLNG／FLPG装置上部模块二氧化碳预冷双氮膨胀液化工艺方法

针对FLNG／FLPG装置区别于常规FPSO以及陆上LNG工厂的关键和难点技术，以南海某深水气田为研究目标，开展了FLNG／FLPG装置液化工艺方案优化分析，提出了具有自主知识产权的CO2预冷双氮膨胀的海上FLNG液化工艺。对影响该工艺流程性能的关键参数进行了优化，分析了该工艺对于海上FLNG装置的适应性。结果表明：二级制冷工艺用于海上FLNG装置的天然气预冷过程，当二氧化碳一级制冷温度在-20℃左右，二级制冷温度在-50℃左右，氮气循环压缩机出口压力取8MPa，两级氮膨胀制冷分界温度取-98℃，海水换热温差在8℃左右，单列总功耗为6．258×10-4kw，液化率为93．7％，比功耗为0．3271kW·h／m3。该工艺安全性高、流程简单、设备紧凑、经济性较好，具有较好的海上适应性。（图6，表4，参8）。     

地形起伏多相管流段塞流流动参数计算

在起伏多相管流中常出现段塞流。段塞流流动特性参数的计算只能采用经验或半经验关系式。现场实践表明,段塞长度不仅与管径有关,而且还与气液相速度和气液相粘度等有关。结合现场试验,提出了一种计算起伏多相管流中段塞流流动特性参数的准确方法。