油气混输知识简介

油气混输知识简介内容油气混输管路简介1两相管流的基本术语2两相管路的特点3两相管路流型分类4垂直气液两相管路流型分类5用一条管路输送一口或多口油井所产的原油及其伴生气的管路称为油气混输管路。

原油矿场集输系统中，原油及伴生气的沿管流动，主要属于气液两相流动，由于油井产物中常含有水和砂子，因此，还应包括液—液（油、水）、液—固（油、水和砂）流动和液－气—液（油、气、水）等复杂的多相流动。油气混输管路简介两相管流基础术语

“相”通常指某一系统中具有相同物理、化学性质的均匀物质部分，各相间具有明显可分的界面。气—固两相流气—液两相流液—固两相流液—液两相流气液混输管路的流动参数1、质量流量和体积流量质量流量

式中M—混输管路的质量流量，kg/s；

Ml—液相的质量流量，kg/s；

Mg—气相的质量流量，kg/s。体积流量式中Q—混输管路的体积流量，m3/s；

Ql—液相的体积流量，m3/s；

Qg一气相的体积流量，m3/s。M=Mg+Ml2、流速在混输管路内，气液相所占的流通面积分别为Ag和Al，则气相速度(m/s)液相速度(m/s)3、两相混合物的密度

流动密度表示单位时间内流过截面的两相混合物的质量与体积之比,常用来计算气液混合物沿管路流动时的摩阻损失，即两相管路的特点与单相管路相比，油气管路有如下流动特点：流型变化多，流动不稳定；存在相间能量损失，管线中有液相的积聚；流动规律复杂，流动阻力大。根据气液两相的分布情况和结构特征，把两相管路分成若干流型。根据油气性质、油气比、管径及其他条件的不同，埃尔乌斯根据他本人和其他学者所观察到的气液两相在管内的运动情况，把两相管路的流型分为分为气泡流、气团流、分层流、波浪流、冲击流（段塞流）、不完全环状流、环状流、弥散流等八种流态。两相管路的流型分类（a）气泡流；（b）气团流；（c）分层流；（d）波浪流；（e）冲击流；（f）不完全环状流；（g）环状流；（h）弥散流气泡流在单相液体流动的水平透明管里加入并逐渐增加气体量，所观察到的流型变化为：1）气泡流（Bubble）：当气液混合物内的含气量不多时，气体以气泡形式浓集于管子上部。气液间的界面张力力图使气泡呈球形。气泡以与液体相等的速度或略低于液体的速度沿管运动。两相管路以气泡流型稳定运行时，一般无明显的压力波动。气团流

2）气团流（Pulg）：随着气量的增加，形成较大的气团，在管路上部同液体交替地流动。分层流

3）分层流（Stratified）：再增多气体量，气团连成一片成为连续气相。气液间具有较光滑的界面，相速度有较大的差别。以分层流型稳定运行时，管路也无明显的压力波动。波浪流

4）波浪流（Wavy）

：气体量进一步增加，气体流速提高，在气液界面上吹起与行进方向相反的波浪。以波浪流型运行的管路有轻微的压力波动，其波动频率较高。

段塞流

5）段塞流（Slug）

：又称冲击流。气体流速更大时，波浪加剧，其波峰不时高达管顶，形成液塞，阻碍高速气流的通过。以冲击流型工作时，其振动和水击现象最为明显，管路压力有很大波动，但振动频率较小。不完全环状流

6）不完全环状流（Semi-Annular）

：气量继续提高，要求管路有更大的面积供气体通过。气流将液体的断面压缩成新月形，管路顶部的液层很薄而底部的液层较厚，形成不同心的环状流。环状流

7）环状流（Annular）

：随着气流速度的进一步提高，不同心环状液层变薄，形成环状流。气体携带着液滴以较高的速度在紧挨管壁的环状液层的中心通过。弥散流

8）弥散流（Spray）

：当气体的流速更大时，环状液层被气体吹散，以液雾的形式随高速气流向前流动。垂直气液两相管路流型1．流型分类垂直管与水平管内流型的最大差别是：垂直管内不出现分层流和波浪流。在垂直管中气液两相混合物向上流动时，一般为大家所公认的典型流型有（1）泡状流（2）段塞流（3）过渡流（搅动流）（4）环雾流，如图3-4所示。

流型分类

（1）泡状流当气液两相混合物中的含气率较低时，气相以分散的小气泡分布于液相中，在管子中央的气泡较多，靠近管壁的气泡较少，小的气泡都近似球形。气泡的上升速度大于液体流速，而混合物的平均流速较低。泡状流的特点是：气体为分散相，液体是连续相；气体主要影响混合物密度，对摩阻的影响不大，而滑脱现象比较严重。

（2）段塞流(两相流中举升效率最高的流型)

当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，含气率增加，小的气泡相互碰撞聚合而形成大的气泡，其直径接近于管径。气泡占据了大部分管子截面，形成一段液一段气的结构。气体段塞形状像炮弹，其中也携带有液体微粒。在两个气段之间，是夹杂小气泡向上流动的液体段塞。这种弹状气泡举升液体的作用很像一个破漏的活塞向上推进。在段塞向上运动的同时，弹状气泡与管壁之间的液体层也存在相对流动，称液体回落。

（3）过渡流（搅动流）液相从连续相过渡到分散相，气相从分散相过渡到连续相，气体连续向上流动并举升液体到一定高度，然后液体下落、聚集，而后又被气体举升。这种混杂的