海洋立管系统严重段塞流数学模型

介绍了几种典型的严重段塞流预测模型,建立了满足质量和动量守恒的描述混输立管系统内部周期性流动的一维瞬态流动模型.将模型计算结果与实验数据及OLGA软件计算结果进行对比,结果表明:模型计算的立管底部弯头处的压力值变化趋势及段塞周期等参数与实验数据吻合较好;模型计算结果与OLGA软件计算结果存在一定偏差,但在工程可接受范围之内,说明该模型能够对立管系统严重段塞流进行较准确的数值模拟,可为海洋立管系统的合理设计提供理论依据.     

纵向尺寸对自由站立式立管系统不稳定流动特性的影响

自由站立式立管系统的纵向尺寸对介质不稳定流动特性的影响是其结构设计中备受关注的问题,因此,采用OLGA软件模拟了不同水深条件下自由站立式立管系统管内流体的流动特性.结果表明:随着水深的增加,出现不稳定流动的流量范围向大流量方向移动,立管底部压力的波动周期和幅度增大.探讨了出油管道长度,立管站立高度,柔性管长度、跨度对自由站立式立管系统管内流体流动特性的影响:出油管道越长,管内流体越易形成不稳定流动:在水深不变的条件下,小范围改变立管站立高度、柔性管长度和跨度对管内流体的流动特性影响不大.     

海洋立管气液两相流动模拟研究进展

随着海洋石油工业的发展,从20世纪70年代的浅海立管到21世纪的深海立管,海洋管道发展了多种新的形式,如悬链线立管、S形立管等。对于各种混输立管系统,严重段塞流等不稳定流动会造成设备损坏,严重影响安全生产。因此,实现立管流动的准确模拟,通过合理设计和科学运行控制、消除严重段塞流,具有重要意义。综述了国内外海洋混输立管流动模拟的研究成果,包括L形立管和柔性立管的实验研究、模型模拟及软件模拟的主要进展。指出了当前研究中存在的问题及未来的研究方向,可为进一步开展立管流动模拟研究提供参考。     

海洋石油多相流立管严重段塞流控制方法

基于对国外严重段塞流控制方法的调研,评述了国内采用的3种严重段塞控制方法：GLCC小型分离器法、自动节流法及气举法。将GLCC与原段塞流捕集器结合使用,解决了QK17—2油田的段塞问题,节省了大量空间和资金;在文昌油田成功安装了一套在线监测和自动节流系统,使生产更为稳定,产量更高;在中海油联合开发的西非某深水油田,设计安装了气举环空和注气系统,用于段塞控制和增产油气。这些实际工程经验可为油气田严重段塞流控制方案的设计提供参考。（表1,图4,参6）     

海洋立管内气液两相流流激力实验研究与计算模型

在海洋油气开发中,随着输送压力和管流速度的不断增大,由管道内流引起的振动问题成为流动安全保障的重要内容之一.通过搭建组合立管实验平台,对由气液两相流引起的流激力展开研究.根据持液率信号与实验观测结果,对立管内局部流型进行划分,对流激力的影响因素进行分析,建立了流激力波动主频和最大流激力均方根值Frms的计算模型,结果表...     

明渠非恒定急变流断波要素的计算

在数学推导的基础上 ,建立了工程实际中最为常见的棱柱体梯形断面明渠非恒定急变流断波要素的水力计算公式 ,并将其简化为关于波高的高次代数方程 ,采用二分法求其数值解。对文中提出的公式和数值解法进行了验证。结果表明 ,给出的求解公式及计算方法是正确的 ,且稳定收敛、迅速准确     

塔式立管气液两相流的压力波动特性试验研究

为了研究深水油气田塔式立管系统气液两相流压力波动特性,通过室内试验分析了不同流型下的压力变化特征、压力波动幅值等。室内试验得到了6种流型,每种流型对应特定的压力波动形式,且最大波动幅度出现在严重段塞流向稳定流转变过程中的过渡流型Ⅱ上。通过分析立管底部的最大、最小压力,得出如下规律:压力波动幅值随折算气速的增加呈现先增大后减小的趋势,且流型的转变对气速的敏感性高于液速。通过概率密度函数(Probability Density Function,PDF)和累计分布函数(Cumulative Distribution Function,CDF)的统计学分析,得出系统压力的PDF和CDF曲线在各种流型下的分布形态:下倾管底部压力PDF曲线在严重段塞流下高压区单峰特征显著;过渡流型下左右两峰相当,呈两端高、中间低的形态;稳定流型下峰值数量增加、压力范围集中;CDF曲线在高压区的拐点与PDF曲线的峰值对应。跨接管底部压力PDF曲线峰值均处于低压区,且中间高、两端低。在严重段塞流下,曲线呈现双峰和三峰分布,稳定流表现为单峰对称分布。结合压力PDF和CDF曲线可辅助分析和判别流型,并直观获得塔式立管系统压力概率分布特征,以此作为其疲劳损坏和安全评估的参考依据。     

渠道下游常水深运行非恒定流数值模拟研究

为了研究闸门调控下的梯形渠段非恒定流过渡过程,在下游常水深运行条件下,采用矩形网格特征线法,对渠段上游来水量变化和渠段上游闸门在不同线性调节方式下引起的非恒定流过渡过程进行了数值模拟,研究了渠段上游来水量变化时下游流量、上游水深变化过程,探讨了渠段上游闸门在不同线性调节方式下上、下游流量和上游水深的变化过程。结果表明,当上游来水量变化时,下游流量和上游水深经历一段时间都趋于稳定,且流量变幅越大,趋于稳定的时间也越长。闸门按线性函数式调节开度后,闸门过流流量、上游水深基本按线性规律变化,而后基本维持稳定不变。     

气量增加段塞流场中压力波传播特性分析

利用改进后的段塞流跟踪模型对水平管道气量瞬变空气-水段塞流场中的压力波传播特性进行了模拟研究,分析了压力波沿管道的变化规律以及入口初始液相流量和气相流量的变化量对压力波速的影响,并将模型模拟结果与大型多相流试验环道上的试验结果进行了比较.结果表明,该模型能够有效地模拟气量瞬变段塞流场中压力波的传播特性;压力波速沿管道具有衰减特性;气量增加过程中的增压波速沿管道的衰减速率是逐渐降低的.     

抛物线形喉口式量水槽的简化流量公式

用于 U形渠道量水的抛物线形喉口式量水槽原流量公式为隐函数形式 ,针对其使用不便的现状 ,通过理论分析推导出了显函数形式的量水槽流量公式 ,计算结果与原流量公式比较相对误差值 <0 .5%     

农牧生态系统物流模型的建立与分析

采用分室模型的方法,对农牧结合生态系统的物流情况进行分析,是考察生态系统整体结构特征的重要手段.通过分析物流情况,了解系统中物质循环的特点,从而对系统具有整体性的把握.以黑龙江省双城市双城镇永和村的自然情况为依据,通过提取各分室和考察物质流动情况,建立了系统的线性微分方程组模型,并利用李雅普诺夫线性理论的方法,论证了模...     

湿天然气管输瞬变流模型及数值模拟技术研究

湿天然气浊经输技术的应用可减少海洋,沙漠,戈壁,滩海等条件恶劣的凝析气田的操作作人员和降低开采费用。在实际运行中,湿天然气在输送管道中的流动总是处于慢瞬变状态。     

闽北山区“稻—菜—猪—沼”复合生态系统能流分析

作物种植系统是“稻——菜——猪——沼”复合生态系统的主导产业，早、晚两季水稻和蔬菜的光能利用率分别为1.37%、1.40%和1.02%。该复合生态系统可进行良性循环运作，其有机能产投比为2.12，整体能投少，能量转换快，养分利用率高，兼顾经济、经济和生态效益。