复杂地表条件下天然气集输管线积液规律研究

【摘要】： 随着天然气工业的发展,天然气集输气管道越来越多,伴随出现的管线积液问题也得到越来越多的关注。四川普光气田地形复杂多样,管线存在严重的积液问题。为了预测积液情况,为清官提供依据,本课题需要探寻气、液两相的流动机理,研究掌握天然气管线内积液规律,探寻气、液两相的流动机理。 本文首先讨论了气体持液的机理,按照两种思路对持液机理进行了分析,第一,对持液机理的各种影响因素进行分类,然后全面的分析了影响持液率的各种因素,第二,从受力角度对气体持液进行了分析。 在总结分析各种起伏管路两相流的文献基础上,根据持液机理分析,最终确定了模型建立的原理,建立了新模型中流型判别式、持液率计算相关式、压降计算相关式和温降相关式。新模型将管道划分为等间距的网格,依次计算每个节点的流动参数,包括气液表观速度、压力、温度和持液率。在计算时,将计算流型、持液率、压降和温降等的各个公式进行组合,通过迭代进行计算。计算过程是通过C语言编程实现的。并且文章还在建模最后分析了新模型的创新性。 最后,本文简要的分析了两种基本结构的起伏管路和一条普光气田的管线,通过将新模型的计算结果与持液机理对照,初步确定了新模型的可行性。 【关键词】：持液机理 新模型 原理 公式 创新性 可行性
【学位授予单位】：中国石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TE866
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-22
• 1.1 课题研究的意义8-9
• 1.2 国内外关于地形起伏管路积液规律稳态水力学模型的研究9-20
• 1.2.1 持液机理研究现状9-11
• 1.2.2 地形起伏管路两相流水力学模型的研究11-14
• 1.2.3 流型判别式的研究论述14-17
• 1.2.4 地形起伏管路持液率相关式的研究17-18
• 1.2.5 地形起伏管路压降相关式的研究18-19
• 1.2.6 地形起伏管路温降相关式的研究19-20
• 1.3 主要研究内容和目标20-22
• 第2章 新组合模型的建立22-62
• 2.1 持液机理的分析22-24
• 2.1.1 对影响因素的分析22-23
• 2.1.2 从受力角度分析23-24
• 2.2 新模型的原理24-26
• 2.3 新模型计算公式的确定26-30
• 2.3.1 流型判别式的确定26-27
• 2.3.2 持液率相关式的确定27-28
• 2.3.3 压降相关式的确定28-30
• 2.3.4 温降公式的确定30
• 2.4 新组合模型组成结构和计算思路30-32
• 2.5 计算公式介绍32-53
• 2.5.1 Eaton持液率计算式32-33
• 2.5.2 Beggs-Brill持液率修正相关式及流型划分准则33-35
• 2.5.3 Xiao-Brill分层流模型和环状流模型35-40
• 2.5.4 Flanigan相关式40-41
• 2.5.5 Mukherjee-Brill流型划分准则以及持液率计算相关式41-43
• 2.5.6 两相流温降的黑油模型43-44
• 2.5.7 两相流均相模型计算压降44-45
• 2.5.8 连续性方程45-46
• 2.5.9 天然气物性的计算式46-53
• 2.6 编程时的处理53-60
• 2.6.1 Xiao-Brill模型的解法53-57
• 2.6.2 BWRS方程的解法57-58
• 2.6.3 程序的结构详解58-60
• 2.7 新组合模型的创新性分析60-62
• 第3章 新模型的计算应用结果分析62-87
• 3.1 新模型的计算应用举例说明62-79
• 3.1.1 两段式起伏单元63-70
• 3.1.2 三段式起伏单元70-79
• 3.2 计算结果分析79-80
• 3.2.1 倾角的影响分析79-80
• 3.2.2 气体流量的影响80
• 3.2.3 分析小结80
• 3.3 普光气田管路情况下的应用举例80-87
• 结论87-89
• 参考文献89-92
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果92-93
• 致谢93

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