油气混输知识简介

1、油气混输知识简介油气混输知识简介内容内容油气混输管路简介1两相管流的基本术语2两相管路的特点3两相管路流型分类4垂直气液两相管路流型分类5v 用一条管路输送一口或多口油井所产的原油及其伴生气的管路称为油气混输管路。v 原油矿场集输系统中，原油及伴生气的沿管流动，主要属于气液两相流动，由于油井产物中常含有水和砂子，因此，还应包括液液（油、水）、液固（油、水和砂）流动和液气液（油、气、水）等复杂的多相流动。油气混输管路简介油气混输管路简介两相管流基础术语两相管流基础术语v “相”通常指某一系统中具有相同物理、化学性质的均匀物质部分，各相间具有明显可分的界面。v 气固两相流 v 气液两相流 v 液固

2、两相流 v 液液两相流气液混输管路的流动参数v 1、质量流量和体积流量质量流量 式中 M混输管路的质量流量，kg/s；v Ml液相的质量流量，kg/s；v Mg气相的质量流量，kg/s。体积流量式中 Q混输管路的体积流量，m3/s；v Ql液相的体积流量，m3/s；v Qg一气相的体积流量，m3/s。glQQQM=M g+ Mlv 2、流速v 在混输管路内，气液相所占的流通面积分别为Ag和Al，则v 气相速度(m/s) v 液相速度(m/s)gggAQu lllAQu v 3、两相混合物的密度常用来计算气液混合物沿管路流动时的摩阻损失常用来计算气液混合物沿管路流动时的摩阻损失(1)lgllgg

3、fglMMQQMQQQ v 与单相管路相比，油气管路有如下流动特点：流型变化多，流动不稳定；流型变化多，流动不稳定；存在相间能量损失，管线中有液相的积聚；存在相间能量损失，管线中有液相的积聚；流动规律复杂，流动阻力大。流动规律复杂，流动阻力大。v 根据气液两相的分布情况和结构特征，把两相管路分成若干流型。根据油气性质、油气比、管径及其他条件的不同，埃尔乌斯根据他本人和其他学者所观察到的气液两相在管内的运动情况，把两相管路的流型分为分为气泡流、气团流、分层流、波浪流、冲击流（段塞流）、不完全环状流、环状流、弥散流等八种流态。两相管路的流型分类两相管路的流型分类(d)(c)(h)(g)(b)(a)

4、(f)(e)（a）气泡）气泡流流；（b）气团流；）气团流；（c）分层流；）分层流；（d）波浪流；）波浪流；（e）冲击流；）冲击流；（f）不完全环状流；）不完全环状流；（g）环状流；）环状流；（h）弥散流）弥散流气 泡 流( d )( c )( h )( g )( b )( a )( f )( e )在单相液体流动的水平透明管里加入并逐渐增加气体量，单相液体流动的水平透明管里加入并逐渐增加气体量，所观察到的流型变化为：所观察到的流型变化为：1）气泡流（）气泡流（Bubble）：当气液混合物内的含气量不多：当气液混合物内的含气量不多时，气体以气泡形式浓集于管子上部。气液间的界面张时，气体以气泡形式

5、浓集于管子上部。气液间的界面张力力图使气泡呈球形。气泡以与液体相等的速度或略低力力图使气泡呈球形。气泡以与液体相等的速度或略低于液体的速度沿管运动。于液体的速度沿管运动。两相管路以气泡流型稳定运行两相管路以气泡流型稳定运行时，一般无明显的压力波动。时，一般无明显的压力波动。气团流(d )(c )(h )(g )(b )(a )(f)(e )( d )( c )( h )( g )( b )( a )( f )( e )波浪流( d )( c )( h )( g )( b )( a )( f )( e )段塞流(d )(c )(h )(g )(b )(a )(f)(e )不完全环状流( d )(

6、 c )( h )( g )( b )( a )( f )( e )环状流( d )( c )( h )( g )( b )( a )( f )( e )弥散流( d )( c )( h )( g )( b )( a )( f )( e )垂直气液两相管路流型v 1流型分类v 垂直管与水平管内流型的最大差别是：垂直管内不出现分层流和波浪流。v 在垂直管中气液两相混合物向上流动时，一般为大家所公认的典型流型有（1）泡状流 （2）段塞流 （3）过渡流（搅动流） （4）环雾流 ，如图3-4所示。 流型分类流型分类v （1）泡状流v 当气液两相混合物中的含气率较低时，气相以分散的小气泡分布于液相中，在

7、管子中央的气泡较多，靠近管壁的气泡较少，小的气泡都近似球形。气泡的上升速度大于液体流速，而混合物的平均流速较低。v 泡状流的特点是：气体为分散相，液体是连续相；气体主要影响混合物密度，对摩阻的影响不大，而滑脱现象比较严重。 v （2）段塞流(两相流中举升效率最高的流型) v 当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，含气率增加，小的气泡相互碰撞聚合而形成大的气泡，其直径接近于管径。气泡占据了大部分管子截面，形成一段液一段气的结构。v 气体段塞形状像炮弹，其中也携带有液体微粒。在两个气段之间，是夹杂小气泡向上流动的液体段塞。这种弹状气泡举升液体的作用很像一个破漏的活塞向上推进。在段塞向上运动的同时，弹状气泡与管壁之间的液体层也存在相对流动，称液体回落。v （3）过渡流（搅动流） v 液相从连续相过渡到分散相，气相从分散相过渡到连续相，气体连续向上流动并举升液体到一定高度，然后液体下落、聚集，而后又被气体举升