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管道天然气水合物的风险管理抑制策略被引量：12: 2010年; 随着深海油气资源的逐渐开发,传统天然气水合物防治方法的局限性越来越明显,低剂量天然气水合物抑制剂(LDHI)的使用逐渐受到关注和重视,管道天然气水合物的抑制策略也正在发生转变。为此,介绍了国内外天然气水合物抑制技术的最新进展,分析了目前采用热力学抑制剂完全抑制天然气水合物策略的局限性,结合笔者自己的研究成果,整合提出了管道天然气水合物的风险管理对策,即允许管道中形成天然气水合物,通过对天然气水合物流体的控制来实现油气管道的安全畅通运行。分析比较后指出:风险管理抑制策略必将成为管道天然气水合物的主要抑制策略,将有可能为石油天然气工业带来巨大的经济效益。; 王武昌李玉星樊栓狮梁德青; 关键词：天然气水合物风险管理油气管道动力学抑制剂

基于旋流的天然气超声速喷管分离特性被引量：12: 2011年; 采用数值模拟方法研究来流为旋流的拉伐尔喷管内的流场,考察了喷管的收缩比、收缩半角、喉部圆柱段长度和扩张半角对天然气超声速喷管旋流分离性能的影响。数值计算结果表明,增加喷管收缩比和收缩半角可以提高喷管旋流分离性能。喷管喉部圆柱段长度对喷管旋流分离性能影响较小。当喷管扩张半角小于2°时,喷管旋流分离性能较差;扩张半角在2-6°时,喷管旋流分离性能较好;继续增加扩张半角,喷管旋流分离性能下降。; 文闯曹学文张静杨燕张文敬; 关键词：旋流超声速数值模拟

普光高含硫气田集输管网优化被引量：16: 2011年; 针对普光气田自身特点,以集输管网投资最小为目标,以管网各节点的流量、压力及管道的压力限制等为约束条件,建立了树状集输管网布局、管径和阀门数目全局优化数学模型,采用双重编码遗传算法对模型进行求解,获得了总投资费用最省的管网布局、管径和阀门数目。优化过程中,针对普光湿气集输采用气液混输的特点,确定了湿天然气的物性计算和热力计算模型。通过计算值与实测值的比较,确定了适用于湿气混输管线且精度较高的水力计算模型,保证了优化过程中物性、压力和温度计算以及优化模型约束条件校核的准确性。实例计算表明,所建立模型准确,优化算法有效,对降低高含硫气田管网建设成本和提高管网安全性有重要指导意义。; 李自力孙云峰张子波刘静雷扬鲁彦伯; 关键词：集输管网湿天然气高含硫全局优化

四氢呋喃水合物浆流动特性被引量：17: 2010年; 利用实验环道进行了水合物颗粒体积分数为0～65.2%的四氢呋喃(THF)水合物浆的流动实验。管道生成四氢呋喃水合物后,水合物浆的压降梯度随着流速的增加而增加;随水合物体积分数的变化存在一个临界体积分数,当管道中的水合物体积分数小于临界值时,压降随体积分数的增加而出现很小的增加,管道中水合物呈稀浆状,浆体为牛顿流体;当管道中体积分数大于临界值时,压降梯度随体积分数的增加急剧增加,管道中水合物呈泥状,浆体为Bingham流体。临界体积分数随着浆体流速的增加而增大,在0.5～3.5m/s的范围内,临界体积分数为39.4%～50.4%,文中回归了泥状水合物的屈服应力及表观黏度。并根据水合物浆的流动特性分段回归了水合物浆在管道中流动的压降计算公式,实验验证表明回归的计算公式可以比较准确地计算管道中水合物浆流动的压降,可以为THF水合物的流动及其它水合物浆的流动提供指导。; 王武昌李玉星樊栓狮梁德青; 关键词：四氢呋喃水合物浆流动特性流变性压降

HCFC-141b水合物浆流动特性实验被引量：15: 2010年; 利用实验环道进行了水合物颗粒体积分数为0到70%的HCFC-141b水合物浆的流动实验,实验结果表明:在固相体积分数小于28.5%时,管道中水合物呈稀浆状,浆体为牛顿流体;当固相体积分数大于37.5%时,管道中水合物呈泥状,浆体为Bingham流体。回归了泥状水合物的屈服应力及表观粘度,并根据水合物浆的流动特性分段回归了水合物浆在管道中流动的压降计算公式,实验验证表明回归的计算公式可以比较准确的计算管道中水合物浆流动的压降,可以为制冷系统HCFC-141b水合物的流动及其它水合物浆的流动提供指导。; 王武昌李玉星樊栓狮梁德青; 关键词：HCFC-141B 水合物浆流动特性流变性压降

环形超声速喷管内天然气流场特性被引量：5: 2011年; 依据角动量守恒原理设计了一种用于天然气脱水的环形超声速喷管,建立了相应的物理和数学模型,并采用RNG k-ε湍流模型对喷管内天然气流场特性进行了数值计算。结果表明,天然气进入环形超声速喷管后发生膨胀降温,在喷管出口处马赫数可达1.85,温度低达-70℃,天然气经旋流叶片产生旋流,离心加速度最大可达640 000g,在低温和旋流场的联合作用下,天然气中的水凝结成液滴并被甩向管壁,实现天然气脱水。与传统的拉法尔喷管不同的是,中心体的存在可以有效地加强旋流,但同时旋流效应会降低喷管的膨胀制冷性能。; 文闯曹学文杨燕张静; 关键词：环形喷管超声速旋流

新型超声速旋流分离器设计及数值模拟被引量：9: 2010年; 设计一种静态导向叶片安装在拉伐尔喷管之前，使流体经旋流后再进入拉伐尔喷管进行膨胀降温的新型超声速旋流分离器。新型超声速旋流分离器中气流的旋转发生在亚声速段，使得分离器内的激波更容易控制，降低能量损失，使液滴的再蒸发影响程度减小，从而提高分离器的分离性能及压力恢复能力。对新型超声速旋流分离器内流体的流动规律进行数值模拟研究。结果表明：随着升压比的增大，激波位置由扩压器向喷管方向移动，升压比控制在40％-73％内，超声速旋流分离器可正常工作；气流在拉伐尔喷管出口处形成低温、低压区，马赫数达到2．0，静温达-98．82℃，静压达82．945kPa；新型分离器内旋流场离心加速度可达243558g（g为重力加速度），能够实现良好的超声速气液旋流分离。; 文闯曹学文吴梁红; 关键词：超声速旋流分离器激波数值模拟

基于遗传算法的气田集输管网整体优化方法被引量：20: 2011年; 目前气田常用天然气集输管网分级优化法的缺点在于每一级的优化结果仅仅是局部最优解,难以保证最终结果是全局最优解。为此,提出了基于遗传算法的气田集输管网整体优化方法,即以整个管网的投资费用最低为目标函数建立数学模型,采用遗传算法求解,在遗传算法中将各站的站址及站辖管道的管径放在一起作为优化变量,求出管网投资费用最低时各站的站址以及各条管道的管径;同时针对遗传算法本身的局限性,结合模拟退火算法,调整了优化方法的适应度函数。实例计算结果表明,该整体优化方法在节省投资方面要优于传统的分级优化方法。; 李自力孙云峰张子波刘静; 关键词：天然气集输管网遗传算法模拟退火

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国家科技重大专项(2008ZX05017-004)