基于LedaFlow的深水海管清管模擬分析

王雪媛，劉培林，鞠朋朋，陳文峰，王東

（海洋石油工程股份有限公司，天津300451）

1 前言

流動保障是海洋油氣開發尤其是深海油氣開發中的一個關鍵問題，它直接影響工程經濟性和安全性。高壓、低溫深水環境使油氣在生產輸送過程中需要克服極大的阻力，管道內易造成蠟、瀝青質沉積和水合物的形成，嚴重時會堵塞管道。清管操作可以降低管線內液體壓降、提高管道流通能力。清管不僅可以控制管道輸送系統的持液率、含蠟量、含砂量等，還可以對管道進行維護和檢測，減小下游處理設備的尺寸，降低設備費用。

LedaFlow是作為先進的瞬態多相流模擬器，能夠模擬多相流在管道，油氣井以及設備中流動狀態，是基于流體動力學機理的瞬態模擬工具，可精確計算流體輸送過程中各類參數，涵蓋流動保障常見的問題。在這篇文章，使用新型多相流瞬態軟件LedaFlow模擬南海某油田蠟沉積后的清管操作，對清管過程中水下管匯處壓力、管線沿程流體流速、清管速度等參數進行模擬分析，根據模擬結果給出清管操作建議流程及設計參數，從而為工程實際提供參考。

2 模擬基礎

南海某油田水深約420 m，采用水下生產系統和浮式生產儲油裝置（FPSO）開發模式，水下生產系統共8口生產井，采用兩條環狀長23.1公里的海底管線進行開發。海管管徑273.1 mm，壁厚19.1 mm，內壁粗糙度0.05 mm，海管不設保溫層。選取該油田2020年作為典型年進行案例分析，2020年該油田使用單海管運行，最高操作壓力為76.12 bar，最大關井壓力95.3 bar。……