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中亚天然气双线管道瞬态工况分析
天然气 双线管道 仿真模型 瞬态工况
2016/12/28
中亚天然气管道为双管并行管线，其瞬态工况特征有别于单线管道。基于建立的中亚A/B双线仿真模型，分析了管道泄漏、干线截断阀关闭等事故发生时的A/B双线的压力、流量变化特征及其差异。分析认为，A/B两线的相互影响主要是通过连接两线的站场进行的。B线某处发生泄漏时A线对应点的压力和流量变化幅度小于B线，B线截断阀意外关断时，A线流量和压力在管线连接处开始发生变化，其上游的流量变化幅度和波及范围小于B线；...
时间历程法分析钻机井架的瞬态响应
时间历程法 ANSYS 瞬态响应
2017/1/7
石油井架的真实动态响应是一个较为复杂的形态，其受到的钻机振动载荷和瞬态冲击载荷都是随时间变化，在传统理论中对其分析已不能满足要求。本文对井架的瞬态响应分析采用时间历程法，对井架工作时的典型工况进行模拟，借助ANSYS软件，对A型井架计算其动态响应，可发现，如果受到的载荷冲击严重，动态响应最为强烈的是井架前后方向。在此结果的辅助下能更好的进行井架结构设计、延长其使用寿命以及提高钻井的安全性方面都有着...
针对甲烷气在页岩孔隙中的流动规律问题，建立了考虑孔内扩散、孔壁表面扩散、黏性滑脱流动和气体解吸附等多种流动机理的瞬态流动毛管束模型，并采用有限差分法的三层隐式差分格式离散控制方程对模型进行了数值求解。该模型考虑了“表面扩散”和吸附层对气体滑脱速度的影响，其预测产气量高于以往模型预测值。实例计算结果表明，孔壁表面扩散是页岩孔隙中不可忽略的传质方式，且表面扩散通量对总流动通量的贡献随孔径减小而增强，孔...
为了防止LNG全容罐温度升高、LNG沸腾气化导致罐内压力升高，常采用安全阀释放罐内气体的方法来控制压力。在LNG蒸气释放过程中，若被点燃会发生火灾，LNG全容罐在火灾产生的温度应力和LNG气压等荷载作用下，有可能开裂、坍塌导致LNG泄漏，进而造成重大的安全事故。目前国内尚无相关规范规定，而国外的标准、规范也仅给出了一般性的条款，没有具体的计算公式。为此，阐述了安全阀火灾热辐射研发的必要性；探讨和建...
正举法气举作业的实施效果直接决定着欠平衡钻完井施工的成败，特别是气举过程中的井下压力动态演变，关系到整个作业过程中的井控安全。正举法气举作业的实质是在井下停止循环的初始条件下氮气连续气举作业，井下流体由静止状态到气体穿越液体滑脱至井口的不同于常规稳态流动的瞬态气液两相流动。针对这一特殊流动研究，完成了停止循环开井条件下气举时井下瞬态气液两相流动特征参数变化数值模拟计算方法和数学求解模型的建立，通过...
井筒-地层温度是影响井筒压力控制、井壁稳定性预测、井下动力钻具与测量设备优选的关键因素之一。基于钻井液循环和停止循环期间井筒-地层各单元控制组件能量交换机理，建立了实际钻具组合与井身结构条件下循环和停止循环期间井筒-地层传热耦合数值模型。结合1口深井基础数据，分析了循环与停止循环期间井下温度分布规律。研究表明：套管下深长度对井筒温度影响较大，在套管段随着循环和停止循环时间增加，环空温度几乎不变，而...
准确了解输气管道工况的瞬时变化情况，有助于输气管道调度管理部门调控和优化输气管道运行方案，及时采取应急措施，保障输气管道的安全运营。为此，在分析输气管道基本方程的基础上，选用SPS仿真软件模拟了输气管道典型工况的瞬态变化情况，得到以下结论：当压缩机站启机时，该站流量上升，入口压力下降，出口压力上升；停机时，该站流量下降，入口压力上升，出口压力下降；截断阀关断时，上下游流量下降，入口压力上升，出口压...
深水钻井作业期间的井筒温度是深水钻井设计和安全钻井的重要基础数据。基于深水钻井液循环时井筒与地层和海水的传热机理，建立了全瞬态深水钻井液循环温度计算模型，模型与Holmes实验井实测温度吻合程度较高。利用一口深水模拟井数据，分析了水深、水温、隔水管保温层等因素对钻井液循环温度的影响。研究表明，深水井筒温度随井深变化幅度小，一般不超过30℃；水深相差500 m时，一般会使井底温度相差约5℃，但基本不...
苏里格气田集输管线清管过程瞬态模拟
苏里格气田 集输管线 清管过程 瞬态模拟
2013/7/3
对清管过程中的两相流流体特征的研究有助于管线及上下游设备的设计及操作。为此，采用稳态Barua模型与具有较好组分追踪功能的TACITE编码瞬态模型对苏里格气田集气管线清管操作中两相流瞬时流动规律进行了研究，重点分析了通球过程中流型、液体流量、压力、清管速率及天然气水合物堵塞等工况的变化规律。结果表明：由于清管过程中地形起伏较大，流体出现了多种流型，液体流量与压力沿程波动较大；清管器速度在上升管段和...
确定边界条件是仿真的关键环节，分别建立了稳态、瞬态仿真的数学模型并采用了合适的求解方法，开发了相应的计算软件。在对比分析两类仿真问题边界条件提法异同的基础上，重点讨论了所有节点都给定流量边界条件的瞬态仿真问题，在软件的编制过程中增加了一些商业软件没有考虑的瞬态仿真中所有节点都给定流量边界条件工况的计算，使得仿真软件的功能更加完善，便于其在工程实际中应用。研究发现，所有节点均给定流量边界条件的瞬态仿...
为了提高油气管道漏磁检测的准确度,应充分考虑检测器行进速度对漏磁信号的影响。根据三维有限元分析原理,建立了漏磁检测系统的瞬态数学模型,并对油气长输管道裂纹检测过程进行了仿真研究。由麦克斯韦方程组推导出管道裂纹静态漏磁场的分布模型,对由漏磁检测器运动产生感应的管壁环向涡流进行了定量分析,计算其形成的"逆磁场"及其对外加磁场的影响,推导出动态磁化条件下的裂纹漏磁场有限元仿真模型。由实际物理实验得到与仿...
以孔隙度、热导率、地层温度及镜质体反射率数据作为校准,利用BasinMod软件建立了一维岩石圈瞬态热流模型,挑选渤海湾盆地内资料相对齐全且靠近沉积—沉降中心的9口深钻孔,对新生界地层热历史进行了重建。模型中考虑了沉积压实、非均一热导率结构、沉积层和地壳的放射性生热以及沉积充填和剥蚀作用的热效应。作为检验和对比,模拟了双层伸展裂谷模型热流和不变的现今热流两种情形,结果表明:除了东营末期剥蚀地层厚度较...
ZJ15D型石油钻机井架的瞬态响应研究
井架 钻具 动力学模型
2013/6/20
传统的通过静力或者利用最大设计大钩载荷乘以动载系数代替动载荷的研究方法对石油钻机井架进行结构分析，已经不符合现场石油钻机井架在复杂时间载荷作用下的真实动响应情况，尤其在起下钻和钻进时，钻机井架要承受瞬态冲击、钻机振动等随时间变化的载荷作用。为此，运用时间历程方法，通过模拟井架钻井时的情况，结合大型有限元ANSYS软件，对大庆油田普遍采用的ZJ15D型石油钻机井架进行了动响应计算。得出了以下结论：①...
油气输送管道泄漏是妨碍管道安全运行的主要因素之一。为此，研究了一种新型的基于瞬态模型的管道泄漏检测方法，并对传统的特征线法差分格式进行了改进，将其应用于对管道瞬态模型的求解。该方法利用所采集到的管道前后两端的压力、温度、流量等参数，对管道实施由前到后和由后到前的两次仿真，进而对两次仿真的结果进行比较，从而判断管道是否发生了泄漏，并确定泄漏位置。求解结果表明：该方法不仅大大减少了仿真过程中由启动到稳...