淺析對油氣多項(xiàng)混輸?shù)难芯?/h1>
2014-12-31 00:00:00鄧春偉史煥卿張旭
消費(fèi)電子·下半月 2014年9期
摘 要：隨著整個石油業(yè)的快速發(fā)展，對于油氣混輸?shù)亩嘞嗔髦饾u的已經(jīng)成為在石油業(yè)中一門迅速發(fā)展起來的熱門學(xué)科，對于多相流的輸送設(shè)計(jì)在同一個管道之內(nèi)可以進(jìn)行同時(shí)的來進(jìn)行油氣水的混輸，這樣就可以很大程度上的節(jié)省整體運(yùn)輸?shù)耐顿Y并可以進(jìn)行減少整個運(yùn)行的實(shí)際費(fèi)用。本文對多項(xiàng)混輸?shù)亩鄠€層面進(jìn)行了研究，指出采用多相混輸?shù)霓k法不僅可以簡化整個運(yùn)輸處理的工藝，同時(shí)還可以降低整個運(yùn)輸具體的初期投資。
關(guān)鍵詞：油氣混輸；多項(xiàng)混輸
中圖分類號：TE832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 18-0000-01
一、多項(xiàng)混輸?shù)难芯糠矫?/p>
（一）計(jì)量系統(tǒng)的測量原理
對于數(shù)字化油以及氣進(jìn)行使用的混輸自身具備的主要特性其中之一就是可以實(shí)現(xiàn)功能上的高度有效的集成，并且可以進(jìn)行通過對于一些有關(guān)的軟件來進(jìn)行合理的控制進(jìn)而來實(shí)現(xiàn)滿足整個工程對于相關(guān)的工藝以及具體的操作流程實(shí)際的需求，對于數(shù)字化的油氣使用的混輸橇對于整個現(xiàn)場的適用性呈現(xiàn)的是比較陳舊的，工藝流程進(jìn)行比較是比較強(qiáng)勁的。對于現(xiàn)階段石油業(yè)的整體發(fā)展來說，對于油和氣以及水三項(xiàng)進(jìn)行混輸?shù)膶?shí)際流量主要好似進(jìn)行分別具體的計(jì)量整個系統(tǒng)在具體實(shí)際相關(guān)的研究中，自身的原理具備的相應(yīng)非常重要的有關(guān)作用。對于一些地區(qū)進(jìn)行采用的油和氣以及水進(jìn)行混輸?shù)牧髁恐饕沁M(jìn)行分別的計(jì)量整個系統(tǒng)這樣就不可能達(dá)到有關(guān)要求的標(biāo)準(zhǔn)，對于總體的混輸精度不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)，這樣機(jī)會對于石油的整個開采工作造成一定的巨大阻礙。對于使用雙螺桿進(jìn)行多相混輸?shù)幕燧敱盟饕侨莘e式的泵，它主要是由整個箱體以及主從動軸以及左右旋螺桿和前后的軸承座以及軸承和機(jī)械的密封和同步的齒輪等許多的部件組成。對于他的整個工作的原理主要是由電機(jī)進(jìn)行帶動整個主動軸，并且進(jìn)行通過所處的軸上進(jìn)行同步齒輪相應(yīng)的帶動整個從動軸的轉(zhuǎn)動，最終就可以使軸上所安裝的左右旋螺桿可以實(shí)現(xiàn)保持可靠的間隙進(jìn)而是新嚙合的相關(guān)運(yùn)動。利用數(shù)字化的油氣的混輸橇的設(shè)備主要原理是通過對整個技能發(fā)生燃燒器的設(shè)備來進(jìn)行高度的集中最終來進(jìn)行集采，這樣就可以有效的降低整個運(yùn)輸?shù)哪茉聪囊约皩τ谡麄€運(yùn)輸成本的實(shí)際支出，最終就可以實(shí)現(xiàn)對整個生氣的就地進(jìn)行利用，而對于剩下的伴生氣進(jìn)行實(shí)施對外的直接進(jìn)行混合的運(yùn)輸具體策略，最終就可以實(shí)現(xiàn)達(dá)美化站場自身的綜合環(huán)境的最終目的。
（二）油氣水物性參數(shù)計(jì)算
對于油和氣以及水這三相的流動的實(shí)際具體的規(guī)律進(jìn)行的研究是在石油運(yùn)輸業(yè)近幾十年才開始進(jìn)行發(fā)展起來的，對于石油的混輸進(jìn)行提出了整體的流動型態(tài)模型的確定以及相關(guān)的運(yùn)輸方法以及在水平的管中進(jìn)行對多相流動整體壓降的具體的運(yùn)算。對于軸向發(fā)生的溫降的實(shí)際原因，主要是使整個油水的混合物自身的粘度在整個輸送的液體在實(shí)際前進(jìn)的具體過程中發(fā)生不斷的上升現(xiàn)象，最終造成摩擦阻力的逐漸增大。所以在對原油進(jìn)行實(shí)際的輸送操作過程中一定會發(fā)生這兩方面的運(yùn)輸能量的損失，一是散熱的損失，二是對于發(fā)生摩擦阻力的損失。在進(jìn)行對具體的摩擦阻力計(jì)算公式的實(shí)際推倒的過程中要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行綜合的考慮以上發(fā)生的可能因素，這時(shí)因?yàn)樵谶M(jìn)行利用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行摩擦阻力以及其他損失進(jìn)行估算的時(shí)候，所進(jìn)行考慮的實(shí)際影響因素可能帶來的實(shí)際誤差卻非常的大。在混輸?shù)膶?shí)際過程中為了可以進(jìn)行克服以上發(fā)生的缺點(diǎn)，就需要進(jìn)行開發(fā)研究更加的適合于進(jìn)行混輸?shù)膬A斜的管線進(jìn)行的計(jì)算同時(shí)這種計(jì)算自身的精度要比較高，這樣就需要使用Beggs-Brill的計(jì)算方法，在石油混輸中這種水力的計(jì)算方面廣泛的被使用。在進(jìn)行石油混輸具體的熱力方面的計(jì)算主要使用的是均相模型，并且進(jìn)行結(jié)合利用有限元的方法進(jìn)行編制了適合這種運(yùn)算的有關(guān)的計(jì)算機(jī)的研發(fā)軟件。對于這種軸向的溫降的發(fā)生，主要會使整個油水的混合物自身的粘度在運(yùn)輸前進(jìn)的實(shí)際過程中發(fā)生不斷的上升，最終就會造成摩擦阻力的逐漸增大，多以在對于這種松獅發(fā)生的時(shí)候就要在對其公式的實(shí)際推倒的過程中進(jìn)行綜合的考慮以上發(fā)生的影響因素。
（三）多相混輸泵螺桿優(yōu)化原理
螺桿設(shè)計(jì)是多相混輸泵的核心，多年來，國內(nèi)各廠家在螺桿的直徑、中心距、齒深等設(shè)計(jì)參數(shù)不盡相同，機(jī)型的參數(shù)覆蓋范圍不同，螺桿的加工質(zhì)量和效率也不一樣。螺桿的直徑、導(dǎo)程、齒深幾何參數(shù)不僅與泵的流量、壓力、轉(zhuǎn)速有關(guān)，而且與泵軸的撓度變形量大小也有關(guān)。因此，對于一種泵型來說，這幾個螺桿幾何參數(shù)的合理設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
（四）多相流特點(diǎn)
對于油氣水的多相流主要是指由于系統(tǒng)中的某一部分具有比較相近甚至是相同的組成成分，以及比較相同的物理以及化學(xué)的具體性質(zhì)。這種運(yùn)輸?shù)母飨嘀g存在著可以明顯進(jìn)行區(qū)分的不同的界面。對于整體運(yùn)輸?shù)牧餍秃蛢上噙\(yùn)輸之間的存在的實(shí)際相對的位置有著密不可分的關(guān)系，同時(shí)又與混輸中兩相之間自身的相對含量有著密不可分的關(guān)系，實(shí)際相對的速度、兩相之間存在的相對溫度也有很大的關(guān)系。在混輸?shù)膬上嗔髦校粌H僅是兩項(xiàng)之間的有相與相兩者之間發(fā)生的相互之間的作用，同時(shí)對于不存在連續(xù)的兩相來說，在各相的內(nèi)部也存在著很大的相互作用。所以建立一種可以具有比較大的適用范圍的相關(guān)式就會非常困難，給研究多相流的實(shí)際運(yùn)算帶來困難。在多相流的混輸過程中，對于相與相之間發(fā)生的摩擦以及傳熱和傳質(zhì)以及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)等諸多現(xiàn)象都是發(fā)生在整個微元的表面，且多相流混輸?shù)倪^程中物性實(shí)際變化的臨界值都會明顯降低。
二、結(jié)束語
對于石油混輸?shù)募夹g(shù)自身的主要優(yōu)勢以及由于這樣而帶來的實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，這樣就使石油混輸這新興技術(shù)在石油界得到廣泛的應(yīng)用。在石油、氣、水的運(yùn)輸匯總采用多相混輸?shù)霓k法不僅可以簡化整個運(yùn)輸處理的工藝，同時(shí)還可以降低整個運(yùn)輸具體的初期投資。同時(shí)還可以按照限元法進(jìn)行計(jì)算，最終得到相應(yīng)的結(jié)果來與現(xiàn)場的數(shù)據(jù)比較，就可以發(fā)現(xiàn)這種運(yùn)算方法的實(shí)際計(jì)算的結(jié)果最終是比較準(zhǔn)確的，發(fā)生的相對誤差僅僅為7%上下，這樣就可以滿足對于混輸?shù)墓芫€進(jìn)行水力和熱力等計(jì)算的實(shí)際需要。
參考文獻(xiàn)：
[1]曹學(xué)文，馮叔初.多相混輸技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國海上油氣（工程），1995（03）.
[2]馮叔初，郭揆常.油氣集輸與礦產(chǎn)加工[M].北京：中國石油大學(xué)出版社，2006.
[3]劉武，張鵬，李閩.兩相管流工藝計(jì)算軟件的研制[J].中國海上油氣，2003（05）：22.
[作者簡介]鄧春偉（1981.03-），女，江西人，講師，碩士，研究方向：數(shù)據(jù)庫、工作流。
[基金項(xiàng)目]黑龍江省教育廳科研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：12523025）。
摘 要：隨著整個石油業(yè)的快速發(fā)展，對于油氣混輸?shù)亩嘞嗔髦饾u的已經(jīng)成為在石油業(yè)中一門迅速發(fā)展起來的熱門學(xué)科，對于多相流的輸送設(shè)計(jì)在同一個管道之內(nèi)可以進(jìn)行同時(shí)的來進(jìn)行油氣水的混輸，這樣就可以很大程度上的節(jié)省整體運(yùn)輸?shù)耐顿Y并可以進(jìn)行減少整個運(yùn)行的實(shí)際費(fèi)用。本文對多項(xiàng)混輸?shù)亩鄠€層面進(jìn)行了研究，指出采用多相混輸?shù)霓k法不僅可以簡化整個運(yùn)輸處理的工藝，同時(shí)還可以降低整個運(yùn)輸具體的初期投資。
關(guān)鍵詞：油氣混輸；多項(xiàng)混輸
中圖分類號：TE832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 18-0000-01
一、多項(xiàng)混輸?shù)难芯糠矫?/p>
（一）計(jì)量系統(tǒng)的測量原理
對于數(shù)字化油以及氣進(jìn)行使用的混輸自身具備的主要特性其中之一就是可以實(shí)現(xiàn)功能上的高度有效的集成，并且可以進(jìn)行通過對于一些有關(guān)的軟件來進(jìn)行合理的控制進(jìn)而來實(shí)現(xiàn)滿足整個工程對于相關(guān)的工藝以及具體的操作流程實(shí)際的需求，對于數(shù)字化的油氣使用的混輸橇對于整個現(xiàn)場的適用性呈現(xiàn)的是比較陳舊的，工藝流程進(jìn)行比較是比較強(qiáng)勁的。對于現(xiàn)階段石油業(yè)的整體發(fā)展來說，對于油和氣以及水三項(xiàng)進(jìn)行混輸?shù)膶?shí)際流量主要好似進(jìn)行分別具體的計(jì)量整個系統(tǒng)在具體實(shí)際相關(guān)的研究中，自身的原理具備的相應(yīng)非常重要的有關(guān)作用。對于一些地區(qū)進(jìn)行采用的油和氣以及水進(jìn)行混輸?shù)牧髁恐饕沁M(jìn)行分別的計(jì)量整個系統(tǒng)這樣就不可能達(dá)到有關(guān)要求的標(biāo)準(zhǔn)，對于總體的混輸精度不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)，這樣機(jī)會對于石油的整個開采工作造成一定的巨大阻礙。對于使用雙螺桿進(jìn)行多相混輸?shù)幕燧敱盟饕侨莘e式的泵，它主要是由整個箱體以及主從動軸以及左右旋螺桿和前后的軸承座以及軸承和機(jī)械的密封和同步的齒輪等許多的部件組成。對于他的整個工作的原理主要是由電機(jī)進(jìn)行帶動整個主動軸，并且進(jìn)行通過所處的軸上進(jìn)行同步齒輪相應(yīng)的帶動整個從動軸的轉(zhuǎn)動，最終就可以使軸上所安裝的左右旋螺桿可以實(shí)現(xiàn)保持可靠的間隙進(jìn)而是新嚙合的相關(guān)運(yùn)動。利用數(shù)字化的油氣的混輸橇的設(shè)備主要原理是通過對整個技能發(fā)生燃燒器的設(shè)備來進(jìn)行高度的集中最終來進(jìn)行集采，這樣就可以有效的降低整個運(yùn)輸?shù)哪茉聪囊约皩τ谡麄€運(yùn)輸成本的實(shí)際支出，最終就可以實(shí)現(xiàn)對整個生氣的就地進(jìn)行利用，而對于剩下的伴生氣進(jìn)行實(shí)施對外的直接進(jìn)行混合的運(yùn)輸具體策略，最終就可以實(shí)現(xiàn)達(dá)美化站場自身的綜合環(huán)境的最終目的。
（二）油氣水物性參數(shù)計(jì)算
對于油和氣以及水這三相的流動的實(shí)際具體的規(guī)律進(jìn)行的研究是在石油運(yùn)輸業(yè)近幾十年才開始進(jìn)行發(fā)展起來的，對于石油的混輸進(jìn)行提出了整體的流動型態(tài)模型的確定以及相關(guān)的運(yùn)輸方法以及在水平的管中進(jìn)行對多相流動整體壓降的具體的運(yùn)算。對于軸向發(fā)生的溫降的實(shí)際原因，主要是使整個油水的混合物自身的粘度在整個輸送的液體在實(shí)際前進(jìn)的具體過程中發(fā)生不斷的上升現(xiàn)象，最終造成摩擦阻力的逐漸增大。所以在對原油進(jìn)行實(shí)際的輸送操作過程中一定會發(fā)生這兩方面的運(yùn)輸能量的損失，一是散熱的損失，二是對于發(fā)生摩擦阻力的損失。在進(jìn)行對具體的摩擦阻力計(jì)算公式的實(shí)際推倒的過程中要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行綜合的考慮以上發(fā)生的可能因素，這時(shí)因?yàn)樵谶M(jìn)行利用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行摩擦阻力以及其他損失進(jìn)行估算的時(shí)候，所進(jìn)行考慮的實(shí)際影響因素可能帶來的實(shí)際誤差卻非常的大。在混輸?shù)膶?shí)際過程中為了可以進(jìn)行克服以上發(fā)生的缺點(diǎn)，就需要進(jìn)行開發(fā)研究更加的適合于進(jìn)行混輸?shù)膬A斜的管線進(jìn)行的計(jì)算同時(shí)這種計(jì)算自身的精度要比較高，這樣就需要使用Beggs-Brill的計(jì)算方法，在石油混輸中這種水力的計(jì)算方面廣泛的被使用。在進(jìn)行石油混輸具體的熱力方面的計(jì)算主要使用的是均相模型，并且進(jìn)行結(jié)合利用有限元的方法進(jìn)行編制了適合這種運(yùn)算的有關(guān)的計(jì)算機(jī)的研發(fā)軟件。對于這種軸向的溫降的發(fā)生，主要會使整個油水的混合物自身的粘度在運(yùn)輸前進(jìn)的實(shí)際過程中發(fā)生不斷的上升，最終就會造成摩擦阻力的逐漸增大，多以在對于這種松獅發(fā)生的時(shí)候就要在對其公式的實(shí)際推倒的過程中進(jìn)行綜合的考慮以上發(fā)生的影響因素。
（三）多相混輸泵螺桿優(yōu)化原理
螺桿設(shè)計(jì)是多相混輸泵的核心，多年來，國內(nèi)各廠家在螺桿的直徑、中心距、齒深等設(shè)計(jì)參數(shù)不盡相同，機(jī)型的參數(shù)覆蓋范圍不同，螺桿的加工質(zhì)量和效率也不一樣。螺桿的直徑、導(dǎo)程、齒深幾何參數(shù)不僅與泵的流量、壓力、轉(zhuǎn)速有關(guān)，而且與泵軸的撓度變形量大小也有關(guān)。因此，對于一種泵型來說，這幾個螺桿幾何參數(shù)的合理設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
（四）多相流特點(diǎn)
對于油氣水的多相流主要是指由于系統(tǒng)中的某一部分具有比較相近甚至是相同的組成成分，以及比較相同的物理以及化學(xué)的具體性質(zhì)。這種運(yùn)輸?shù)母飨嘀g存在著可以明顯進(jìn)行區(qū)分的不同的界面。對于整體運(yùn)輸?shù)牧餍秃蛢上噙\(yùn)輸之間的存在的實(shí)際相對的位置有著密不可分的關(guān)系，同時(shí)又與混輸中兩相之間自身的相對含量有著密不可分的關(guān)系，實(shí)際相對的速度、兩相之間存在的相對溫度也有很大的關(guān)系。在混輸?shù)膬上嗔髦校粌H僅是兩項(xiàng)之間的有相與相兩者之間發(fā)生的相互之間的作用，同時(shí)對于不存在連續(xù)的兩相來說，在各相的內(nèi)部也存在著很大的相互作用。所以建立一種可以具有比較大的適用范圍的相關(guān)式就會非常困難，給研究多相流的實(shí)際運(yùn)算帶來困難。在多相流的混輸過程中，對于相與相之間發(fā)生的摩擦以及傳熱和傳質(zhì)以及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)等諸多現(xiàn)象都是發(fā)生在整個微元的表面，且多相流混輸?shù)倪^程中物性實(shí)際變化的臨界值都會明顯降低。
二、結(jié)束語
對于石油混輸?shù)募夹g(shù)自身的主要優(yōu)勢以及由于這樣而帶來的實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，這樣就使石油混輸這新興技術(shù)在石油界得到廣泛的應(yīng)用。在石油、氣、水的運(yùn)輸匯總采用多相混輸?shù)霓k法不僅可以簡化整個運(yùn)輸處理的工藝，同時(shí)還可以降低整個運(yùn)輸具體的初期投資。同時(shí)還可以按照限元法進(jìn)行計(jì)算，最終得到相應(yīng)的結(jié)果來與現(xiàn)場的數(shù)據(jù)比較，就可以發(fā)現(xiàn)這種運(yùn)算方法的實(shí)際計(jì)算的結(jié)果最終是比較準(zhǔn)確的，發(fā)生的相對誤差僅僅為7%上下，這樣就可以滿足對于混輸?shù)墓芫€進(jìn)行水力和熱力等計(jì)算的實(shí)際需要。
參考文獻(xiàn)：
[1]曹學(xué)文，馮叔初.多相混輸技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國海上油氣（工程），1995（03）.
[2]馮叔初，郭揆常.油氣集輸與礦產(chǎn)加工[M].北京：中國石油大學(xué)出版社，2006.
[3]劉武，張鵬，李閩.兩相管流工藝計(jì)算軟件的研制[J].中國海上油氣，2003（05）：22.
[作者簡介]鄧春偉（1981.03-），女，江西人，講師，碩士，研究方向：數(shù)據(jù)庫、工作流。
[基金項(xiàng)目]黑龍江省教育廳科研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：12523025）。
