输气管道的压力、温度分布计算开题报告.doc

长 江 大 学 专业学位硕士研究生学位论文开题报告 论文题目： 输气管道的压力、温度分布计算 学科领域： 石油与天然气工程 研究方向： 油气储运工程 所属院系： 入学年月： 2009年3月 导 师： 赵林 教授 陈立民 高级工程师 研 究 生： 刘晓明 填表时间： 年 月 日 研究生类别（√） ⒈工程硕士 ⒉农业推广硕士 ⒊体育硕士 4.工商管理硕士 支撑论文科研课题来源（√） ⒈国家级 ⒉省部级 ⒊横向 ⒋自选 论文课题类型（√） ⒈基础研究 ⒉应用研究 ⒊综合研究 ⒋其它 论文经费来源（√） ⒈课题 ⒉资助 ⒊自筹 一、选题背景及其意义 在天然气管道输送中，气液两相混合流动是一种非常普遍的现象。采用气液混输技术，可加速气田的开发，降低初期投资，减少运行费用和简化操作流程，具有明显的经济效益。近些年随着沙漠、海洋、滩海油田的开发以及油气集输配套技术的发展，气液多相混输已成为各国的研究热点。多相混输的研究以对气液两相流动的研究和油水两相流动的研究最为广泛。 随着世界范围内石油、天然气的开发，特别是海上石油、天然气开发技术的不断发展，近一、二十年来，气液两相混输技术的应用越来越广泛。在海洋石油开采中，采用单管气液混输技术可以大大减小海洋平台面积和建造、操作费用，具有显著的经济性，据介绍，混输技术可节省海上工程费用的10%一40% 此外，研究多相流的意义还在于: (1)在输油管道中，随着沿线输送压力的逐渐降低，油品中的轻烃组分会逐渐释放出来，形成气相和液相交替流动。为了更好的掌握流体流动的规律，更精确的描述油、气介质在管内的流动，有必要对多相流进行深入研究，建立更精确的数学模型。 (2)在现场集输系统中，井口产出物大多数属于两相或多相流动，在送往分离器前的管输中就成为了多相输送，因此如何精确计算其进口压力的大小对分离器的安全操作至关重要。另外，在矿场条件下，利用一根管线对油气进行混合输送在经济上要显著优于利用两条管线来分别输送原油和天然气。 随着多相流技术的发展，多相流己成为一门新的学科，本文开展的气液两相管流的研究目的在于通过对多相管流持液率、流型、工艺参数及软件开发等的研究以更深入了解多相流动机理，得出适合现场的持液率经验公式和工艺计算的组合模型，开发出多相流软件以提高结果预测精度，为油田现场多相流管线的管理和设计提供服务。 总之，鉴于多相流技术的巨大实用价值和由此带来的经济效益，有必要系统地对多相流进行研究。 —1— 二、研究内容 主要解决的问题：在国内外管道气液两相流动基础上，对两相流的流型分析、工艺计算模型与方法进行研究，针对湿天然气管道和石油含气管道的流动模型及解法问题进行研究，在此基础上进行软件开发和检验。 包括： 1．集气站管线压力温度分布计算 ①井口至紧急截断阀温度压力分布计算 ②紧急截断阀至加热炉温度压力分布计算（截断阀局部损失计算） ③加热炉至节流阀的温度压力分布计算（节流阀的温降压降） ④节流阀至分离器的温度压力分布计算 ⑤分离器至集气站外输压力温度分布计算 2．干线温度压力分布计算 研究途径： （1） 工作特色及其难点在于：管道压力温度的耦合计算。 解决措施包括： （1）Beg-Brill压力计算方法及温降计算模型，编制压力温度计算模块，模块计算见程序框图 （（～11 1．采用所选用的计算模型计算出的压力、温度与实际测试值对比，温度计算误差6.85%，压力计算方法误差1.19%，能满足工程计算精度要求； 2．从井口到紧急截断阀，从截断阀到加热炉这两段的温度、压力变化不明显，经过加热炉后，温度升高，压力变化很小，经过一级节流阀后，温度和压力都有所下降，从分离器到集气站出口这段温度和压力也有所下降，从集气站到小站来气段温度基本上呈上升趋势，压力呈下降趋势。 3．产气量不变，井口压力逐渐升高时，各段管线温度略有增加，压力逐步升高。 4．压力一定时，随着产气量的升高，从井口到加热炉这段管线的温度升高，压力降低；从加热炉到小站来气段这段管线的温度和压力都有所下降。 校内指导教师意见