水合物浆液对 U 型管冲蚀影响的数值模拟

• 作者: 袁巧玲 范婕 方迪 张丙航 周诗岽 周年勇
• 来源期刊: 油气田地面工程
• 关键词: 水合物浆液 固液两相流 U型管 冲蚀 数值模拟
• 年，卷（期）: 2023,（3）
• 页码范围: 67-73
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

为探究天然气水合物颗粒对U型弯管内壁造成的冲蚀现象，采用数值计算的方法，基于实验室水合物高压环路，建立U型管固液两相流冲蚀数值模拟模型。模拟结果表明：在离心力的作用下，U型管外侧弯管内壁受到的冲蚀比内侧弯管内壁面受到的冲蚀更加严重；同等工况下，随着U型管内径的增加，弯管内壁面受冲蚀严重区域会往转弯角增大的方向移动；U型管内管壁受到的最大冲蚀速率随水合物浆液流速、体积分数增大而增大，但随着水合物粒径的增大而减小；水平放置的实验装置内水合物颗粒会削减内管壁冲蚀磨损程度，垂直放置的实验装置内水合物颗粒会加重内管壁冲蚀磨损程度。模拟结果表明流速是内壁面受到冲蚀最主要的因素，其他因素次之。研究结果对天然气水合物浆液的安全生产、运输以及预防对输送管道的损害提供了一定的理论依据。