立管嚴重段塞流

一、實驗目的

   了解立管段塞流海洋石油生產(chǎn)中產(chǎn)生的原因和給實際生產(chǎn)帶來的危害，初步理解段塞流產(chǎn)生的原理以及消除段塞流的初步方法。培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。

二、實驗原理

    段塞流是油氣水混輸管線中一種最常見的流型，是指管道中一段氣柱、一段液柱地交替出現(xiàn)的氣液兩相流動狀態(tài)。液體段塞流經(jīng)常發(fā)生于油、氣兩相流混輸管道、氣體長距離輸送管道和井口立管出口，它們以兩相段塞流動狀態(tài)出現(xiàn)。液體段塞流可以引起機械問題（由于高流速和高動能）和工藝問題（引起液位波動、沖擊和阻塞）。其特征是有長氣泡分隔的液塞間歇流動，引起持液率與壓力的劇烈波動，這就使得輸送這種流型氣液混合物的管線承受其脈沖應力沖擊.同時,離開管線末端的長液塞會引起下游油氣處理設備液位的劇烈波動,影響正常生產(chǎn)，尤其是在海洋油氣田集輸中危害較大。

三、實驗裝置

    多相流實驗架由5 大系統(tǒng)組成: ①供水系統(tǒng),采用2 臺并聯(lián)的單級懸臂式耐腐蝕旋渦泵,由變頻器調(diào)速; ②供氣系統(tǒng),由2 臺雙螺桿空壓機及5 個緩沖罐等構(gòu)成; ③管路系統(tǒng),主要由直徑5018 mm 的有機玻璃管組成,立管段高715 m ,水平管段長12 m ;④測量系統(tǒng),壓差傳感器采用美國羅斯蒙特公司的3051 CD 型壓差傳感器,測量壓力儀器采用羅斯蒙特公司的1151 GP型壓力傳感器,持液率測量設備包括快關球閥系統(tǒng)和γ相分率儀; ⑤數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),采用Dayslab 410 軟件,設有數(shù)據(jù)采集通道110 條,具有高速數(shù)據(jù)采集能力,采樣頻率可達到5 000 Hz。

四、實驗步驟

   通過調(diào)節(jié)段塞流中氣體和液體的速度流的比值來觀察管端壓力的變化。

五、實驗分析