旋流型管壁取样分配器分流特性
2013-10-24曹学文聂新刚梁法春张钦杰李阳涛商振新
中国石油大学学报(自然科学版) 2013年4期
曹学文,聂新刚,梁法春,文 闯,徐 超,张钦杰,李阳涛,卢 婧,商振新
(1.中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛 266580;2.海洋石油工程有限公司,山东青岛 266520;3.中国石油西部管道公司,新疆乌鲁木齐 830011;4.新疆油田重油开发公司,新疆克拉玛依 834000)
多相流的计量广泛应用于油气田开发过程中采输系统的管理和海洋油气田的开发等。在多相流计量中,气液两相流的分配与计量是一个至关重要但又未能很好解决的难题[1-2]。分流分相多相计量方法是近年来用于多相流计量领域的一种新方法[3-6],该技术的主要工作原理为:采用一定的取样方式,从多相流管路中分流出一定比例的多相流体,对其运用传统的分离计量法计量,最终根据分流比反算,进而得出多相流管路的流量。分流分相法中的测量仪表实现的是对单相的测量,很好地克服了气液波动对测量精度的影响,同时分流比例较小,极大地缩减了分离器的体积,不仅缩减了生产成本,而且增加了测量的精度[7-10]。但该技术必须保证气液相的分流比例在较宽的测量范围内保持稳定或具有确定的变化规律。笔者研究气液两相流通过该分配器的流动特性,采用Euler气液两相流模型和雷诺应力模型,通过数值模拟方法分析节流元件尺寸对分配器分流特性的影响,并在多相流试验环道上开展试验研究。
1 结构优化
旋流型管壁取样分配器主要结构如图1所示。

图1 旋流型管壁取样分配器示意图Fig.1 Sketch map of swirled sampling distributor on pipe wall
从图1中可以看出,取样孔相当于一个内径较小、长度较短的侧支管,且因为开了8个取样孔,相当于8个异径三通管沿圆周并联。……
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