大连理工王纪广等-水合物段塞流识别与预测提高深水油气输运的安全性和效率-J.Clean.Prod

Title(题目): Identification and prediction of hydrate–slug flow to improve safety and efficiency of deepwater hydrocarbon transportation (水合物段塞流的识别与预测提高深水油气输运的安全性和效率)

Source(来源): Journal of Cleaner Production ,2023,430:139632

Abstract(摘要):深水地区丰富的碳氢化合物资源(石油、天然气和天然气水合物)被认为是未来最重要的资源之一。然而，水合物引起的危险流态和堵塞事故威胁着输水过程的安全和效率。水合物生长与多相流之间存在着相互作用。本研究在恒压(4 MPa)、不同积液率(40-80%)的纯水系统中进行了水合物形成和气-泥浆两相流动实验。结果表明，在动态体系中，水合物的生长过程包括气泡促进、过冷促进和传质抑制。同时，在垂直向上流动中确定了两种非典型段塞模式(快速转化段塞和沉积段塞)，它们对应于促进区和抑制区。在快速转化段塞流中，当积液率小于60%时，搅拌段取代了原来的泰勒气泡。在沉积段塞流中，观察到料浆脱落现象。此外，水合物颗粒沉积行为抑制水合物生长并引起流型变化，但不会引发压差波动。液体堵塞造成的气体隔离和水合物颗粒与管壁碰撞造成的能量耗散可能是压降突然增大的原因。此外，还探讨了利用压差法预测水合物堵塞的可行性。实验结果表明，该预警方法在液量低于76%时是有效的。有效的预警可以使输送能力提高约34%。

图-水转化分数和(WCF)和水转化率(WCR)随时间的变化

DOI:10.1016/j.jclepro.2023.139632

Link(链接)：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652623037903