本文關(guān)鍵詞：泡排井集氣管道流動(dòng)特性及消泡實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 泡排采氣 集氣管道 多相流動(dòng) 消泡 模擬實(shí)驗(yàn)

【摘要】：作為煤和石油的替代能源,天然氣在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到了廣泛應(yīng)用,其重要性不言而喻,加大天然氣勘探開發(fā)力度、保持現(xiàn)有氣田高效穩(wěn)定生產(chǎn),已成為各能源企業(yè)的共識(shí)。長(zhǎng)期以來,地層出水造成的氣井積液,是天然氣開采過程中無法回避的難題。泡沫排水采氣工藝以其獨(dú)特的自身優(yōu)勢(shì),成為使用最早、應(yīng)用最普遍的排水穩(wěn)產(chǎn)措施。但是,泡排技術(shù)在實(shí)施過程中所出現(xiàn)的消泡效果差、分離器嚴(yán)重積泡、泡沫進(jìn)入脫水撬或增壓機(jī)壓縮缸而破壞設(shè)備工況等情況,使泡排工藝的適應(yīng)性受到極大影響,限制了其推廣應(yīng)用。因此,為了保證單井泡排技術(shù)平穩(wěn)運(yùn)行,提高集輸管道內(nèi)的消泡效率,有必要在起泡劑、消泡劑室內(nèi)評(píng)價(jià)篩選的前提下,引入基于氣-液-泡沫多相管流的消泡方法研究思路,開展泡排井集氣管道流動(dòng)特性及消泡實(shí)驗(yàn)研究。采用Ross-Miles法、氣流法、攪拌法對(duì)8種起泡劑、2種消泡劑進(jìn)行了評(píng)價(jià),篩選出符合實(shí)驗(yàn)要求的起泡劑和消泡劑各1種,測(cè)試分析了濃度、溫度、酸堿度、礦化度、聚合物含量對(duì)起泡劑、消泡劑性能的影響。自行設(shè)計(jì)和搭建了泡排井集輸管流與消泡模擬裝置,模擬單井集氣管道氣-液-泡沫流動(dòng),認(rèn)識(shí)在不同因素條件下的流型變化；測(cè)量管道出口端泡沫高度和壓力梯度,分析二者與氣液比、濃度、溫度等變量間的關(guān)聯(lián)性,根據(jù)多元回歸原理,采用SPSS軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,分別得到泡沫高度、壓力梯度與各因素間的數(shù)學(xué)模型。提出將霧化噴嘴和管道靜態(tài)混合器用于消泡劑加注混合過程,模擬多種消泡工藝在單井集氣管道中的工作狀態(tài),觀察氣-液-泡沫流在不同加注方式下的流型、管道沿線泡沫分布及消泡效果等相關(guān)信息。研究結(jié)果表明：UT-5D型起泡劑、FG-2A型消泡劑能夠適應(yīng)LHS氣田地層條件,符合現(xiàn)場(chǎng)工況要求；在靜態(tài)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中,試劑濃度、溫度、溶液礦化度對(duì)起泡劑、消泡劑性能均有顯著影響,而在含酸堿或聚合物的環(huán)境中則有較穩(wěn)定的起、消泡性能；在氣-液-泡沫多相管流中,氣液比在0.55～137.42范圍內(nèi)變化,多相流體呈現(xiàn)出4種流型,氣液比α=0.55時(shí)為泡沫-液分層流,氣液比α=0.978～2.615時(shí)為氣-泡沫段塞流,氣液比α=5.69時(shí)為氣-泡沫波動(dòng)流,氣液比α≥10.83,開始進(jìn)入氣-泡沫分層流；管道出口端一定時(shí)間內(nèi)收集到的泡沫量與流經(jīng)測(cè)試管道的壓降之間,存在一定的關(guān)聯(lián)性,即同一實(shí)驗(yàn)條件下,氣液比增大,壓力梯度隨之下降,相應(yīng)的泡沫量也減少；采用相關(guān)性分析方法研究泡沫高度、壓力梯度同各實(shí)驗(yàn)因素間的關(guān)系,證明氣液比與泡沫高度、壓力梯度均有強(qiáng)相關(guān)性；部分靜態(tài)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中對(duì)起泡劑性能有有顯著影響的因素如起泡液溫度,在管流實(shí)驗(yàn)中不再具有相同的作用；直通嘴加注消泡劑,分散效果差、與泡沫液的接觸不良,難以適應(yīng)多變的管流狀態(tài),而采用霧化噴嘴加注則表現(xiàn)出較好的消泡效果,以小口徑噴嘴最為突出,具有噴霧分散粒度小、相同流量下噴射壓力較高、能適應(yīng)氣泡直徑較小的稠密泡沫消泡需求的特點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：泡排采氣 集氣管道 多相流動(dòng) 消泡 模擬實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE86
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 研究目的及意義10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.3.1 泡沫特性10-12
• 1.3.2 泡沫管流特性研究進(jìn)展12-16
• 1.3.3 泡沫消除方法及理論16-17
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.5 研究技術(shù)路線18-20
• 第2章 起泡劑主要影響因素研究20-33
• 2.1 起泡劑基本性能及評(píng)價(jià)方法20-24
• 2.1.1 起泡劑基本性能20-21
• 2.1.2 起泡劑性能評(píng)價(jià)方法21-24
• 2.2 起泡劑的篩選24-29
• 2.3 主要影響因素分析29-32
• 2.3.1 濃度的影響29
• 2.3.2 溫度的影響29-30
• 2.3.3 pH值的影響30-31
• 2.3.4 礦化度的影響31
• 2.3.5 聚合物濃度的影響31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 泡排井集輸管流與消泡模擬裝置搭建33-44
• 3.1 裝置流程及功能33-34
• 3.2 裝置搭建34-38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法與數(shù)據(jù)處理38-41
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟38-40
• 3.3.2 測(cè)試數(shù)據(jù)的不確定度分析40-41
• 3.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性驗(yàn)證41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 氣-液-泡沫多相管流特性研究44-64
• 4.1 實(shí)驗(yàn)方案44
• 4.2 管流的主要影響因素分析44-61
• 4.2.1 起泡劑濃度對(duì)管流的影響44-48
• 4.2.2 起始溫度對(duì)管流的影響48-52
• 4.2.3 管徑與管長(zhǎng)對(duì)管流的影響52-55
• 4.2.4 管壁粗糙度與彎管段對(duì)管流的影響55-58
• 4.2.5 氣井采出液與聚合物對(duì)管流的影響58-61
• 4.3 不同因素相關(guān)性分析61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第5章 泡排井集輸管道加劑消泡研究64-82
• 5.1 消泡劑主要影響因素分析64-70
• 5.1.1 消泡劑性能及評(píng)價(jià)指標(biāo)64-65
• 5.1.2 消泡劑篩選65-67
• 5.1.3 主要影響因素67-70
• 5.2 消泡實(shí)驗(yàn)條件的確定70-74
• 5.2.1 交試驗(yàn)設(shè)計(jì)70-71
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析71-74
• 5.3 管流消泡模擬實(shí)驗(yàn)74-81
• 5.3.1 氣-泡沫分層流消泡74-77
• 5.3.2 氣-泡沫波動(dòng)流消泡77-78
• 5.3.3 氣-泡沫段塞流消泡78-80
• 5.3.4 泡沫-液分層流消泡80-81
• 5.4 本章小結(jié)81-82
• 第6章 結(jié)論及建議82-84
• 6.1 主要結(jié)論82-83
• 6.2 建議83-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果91-92
• 附錄92-94
• 附錄192-94

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1 方書起;李肖斌;雪金勇;;機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐中的消泡技術(shù)研究與探討[J];化學(xué)工程;2009年05期

2 王文奇;張慶文;李軍慶;蔡子金;洪厚勝;;生物發(fā)酵過程中消泡方式的研究進(jìn)展[J];中國(guó)釀造;2013年02期

3 ;消泡[J];國(guó)外紡織技術(shù);1978年03期

4 高原義昌;王志蕙;;發(fā)酵槽內(nèi)消泡與最近的話題[J];江蘇食品與發(fā)酵;1979年Z1期

5 許達(dá)生,周美瑜;抄紙白水化學(xué)消泡試驗(yàn)[J];中國(guó)造紙;1982年03期

6 劉興允;;消泡和抑泡技術(shù)[J];江蘇化工;1982年02期

7 李惠仁;;消泡裝置[J];化工設(shè)備設(shè)計(jì);1987年02期

8 毛順聰,黃成英;豆制品消泡技術(shù)[J];精細(xì)化工;1988年05期

9 張建民;丁腈軟膠脫氣消泡試驗(yàn)[J];合成橡膠工業(yè);1988年05期

10 趙雅生;;新型的消泡裝置—柵式消泡器[J];發(fā)酵科技通訊;1990年02期

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4 亞爾巴（Yarbane El Houssein）;泡沫穩(wěn)定性及消泡方法的實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2007年

5 穆梟;三相泡沫穩(wěn)定性與消泡研究[D];中南大學(xué);2005年

6 周瀅;易起泡物系及其消泡構(gòu)件的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2002年

7 趙利濤;原位氣泡拉伸法（ISBS）直接消泡工藝及裝備的研究[D];北京化工大學(xué);2010年

8 王珍;用于易起泡物料的新型蒸發(fā)室的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

9 徐飛;天然氣脫硫用吸收劑MDEA溶液起泡成因及機(jī)理研究[D];東北石油大學(xué);2014年

10 萬里;原位氣泡拉伸法（ISBS）分散規(guī)律及消泡再團(tuán)聚過程研究[D];北京化工大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：539128