油气储运工程硕士论文强烈段塞流消除与控制技术研究

1、油气储运工程硕士论文：强烈段塞流消除与控制技术研究【英文题名】 The Elimination Methods and Control Technology of Subsea Severe Slugging 【作者】 牛殿国; 【导师】 何利民; 吕宇玲; 【学位授予单位】 中国石油大学; 【学科专业名称】 油气储运工程 【学位年度】 2010 【论文级别】 硕士 【付费索取全文】Q联系Q：138113721 Q联系Q:139938848【基金】 国家自然基金; 【关键词】 强烈段塞流; 海洋立管; 消除方法; 控制策略; 流动特性; 【英文关键词】 severe slugging; ris

2、er; elimination method; control strategy; flow characteristic; 【中文摘要】 在当前海洋油气集输系统中,油气混合物需通过一段下倾管-立管输送至中心处理平台,在较低的气液流速下,该管段中极易出现强烈段塞流。这种流型给集输系统的设计和生产带来许多问题。本文研究了强烈段塞流的流动特征、控制策略及消除方法。 针对不同压力波动形式来区分不同的强烈段塞流流型。过渡流型强烈段塞流没有液塞流出阶段,液塞到达立管顶部就直接产生喷发,而典型强烈段塞流满足强烈段塞流喷发的四个阶段。强烈段塞流压力波动幅度与循环中的最小压力值密切相关,二者是此消彼长的关系。

3、强烈段塞流液塞喷发阶段速度可以达到入口流速的23-35倍之间。强烈段塞流喷发过程中,立管中部测压点压力波动曲线在喷发时刻产生突然的急剧上升,然后迅速下降。压力突然增高尖端的形成必须具备两个条件,一是气体累积空间足够大；是测压点在液体进入立管达到很高的喷发速度前,液塞尾部仍然没有通过测压点。 建立了分离器液体阀门开度随强烈段塞流液塞喷发而变化的定量的关系描述。指出分离器所需体积与阀门流通性质及调节有很大关系,选择合理的阀门可以有效的减小分离器的体积,并给出了阀门选择模型。给出了一个利用传统的控制策略进行气液分离器液位和压力控制的动态模. 【英文摘要】 During the process of

4、the offshore oil and gas exploration, inclined pipeline-riser system is needed to transport the mixer of oil and gas to the center processing platform. The severe slugging will appear at the low speed of oil and gas velocity. This flow pattern will lead to a lot of problems to the design of the gath

5、ering system and production. This paper did the research of the characteristics, control strategy and elimination methods of severe slugging. Propose a new method to distinguish th.摘要 4-5 Abstract 5-6 第1章 引言 9-15 1.1 研究背景及意义 9 1.2 国内外研究现状分析 9-13 强烈段塞流的发生和预测 9-10 强烈段塞流的流动特征 10-11 强烈段塞流的消除 11-13 1.3 本

6、文的主要研究目的和研究内容 13-15 第2章 实验系统与数据处理方法 15-19 2.1 实验流程与主要设备 15-17 2.2 测量装置 17 孔板流量计 17 压力变送器 17 电导探针 17 2.3 数据采集 17-19 数据采集系统 17-18 Labview处理软件与界面 18-19 第3章 强烈段塞流特征分析 19-58 3.1 强烈段塞流的定义及流型 19 强烈段塞流的定义 19 强烈段塞流的流型分类 19 3.2 强烈段塞流的判别准则 19-30 强烈段塞流判别准则的建立 19-26 强烈段塞流流型图 26-30 3.3 强烈段塞流流动特征分析 30-50 强烈段塞流周期特征

7、分析 30-38 强烈段塞流压力特征分析 38-46 强烈段塞流喷发速度特征分析 46-48 强烈段塞流液塞长度特征分析 48-50 3.4 水平管对强烈段塞流的影响 50-56 立管中部压力突增分析 51-54 下倾管底部压力偏大分析 54-56 3.5 本章小结 56-58 第4章 强烈段塞流控制策略研究 58-88 4.1 控制策略研究意义 58 4.2 控制策略研究目的 58 4.3 阀门相关参数介绍 58-60 阀门的流量系数 58-60 阀门的流阻系数 60 4.4 控制策略研究方法 60-67 4.5 控制效果评价 67-68 4.6 控制模型的建立 68-69 4.7 气液分离器的仿真模拟 69-87 分离器控制系统简介 69-71 数学模型的建立 71-79 系统稳定性分析 79-83 控制系统设计和瞬变响应模拟 83-87 4.8 本章小结 87-88 第5章 消除方法研究 88-94 5.1 背压对强烈段塞流喷发的影响 88-89 背压对压力波动的影响 88-89 背压对液塞喷发速度的影响 89 5.2 消除新方法-自控泵吸法 89-93 自控泵吸法原理及试验 89-90 结果分析 90-93 5.3 本章小结 93-94 结论 94-96 参考文献 96-99 致谢 99本站专业提供论文文献服务以及发表和写作服务客服Q联系Q: