《天然气与石油》

文章标题:基于CFD的海洋平台多路阀冷热多相流模拟分析

文章作者:于成龙 刘月鹏 曾树兵 陈文峰 贾荣玉
关 键 字:多路阀;冷热多相流;集输;数值模拟;CFD
文章摘要:

针对高低温流体在多路阀内混合的流体流态、热量传递规律等影响油气生产集输的问题的研究尚不充分。以某海洋油气井口平台集输多路阀为研究对象,运用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法和工具,对多路阀内冷热多相流的混合集输过程进行数值模拟。通过分析不同比例冷热物流集输工况下的相体积分数、温度、黏度和流速等流场特性及变化规律,得到进口流量、气液比例及多路阀结构直接影响集输流型和流速,流量增加导致的集输出口处流速显著提升和流速方向分散问题,需在设计多路阀时优化集输口角度以保障集输稳定性和降低能耗;冷流(低温气井流体)与热流(高温油井流体)在多路阀内部空间换热不均匀,局部出现低温,且随着低温气体比例增加,造成部分油水凝结和增加腐蚀风险,需考虑多路阀前混合或增加药剂等措施避免形成水合物及凝结。研究成果为井口平台冷热多相流生产集输工艺优化提供了理论参考。