杨军 孙艳 古丽努尔·牙哈甫 赵方强

1大庆油田设计院有限公司

2中国石油冀东油田勘察设计研究院

3新疆油田公司油气储运分公司

4青海油田格尔木炼油厂

随着油田开发进入中后期，开发的重点逐渐从整装油气田向边远小断块转移，为最大限度地降低运输成本，常将不同物性的原油采用顺序输送的方式进行储运[1]。但在顺序输送阶段，会产生一定的混油量，影响混油的因素有油品黏度、油品流速、输送顺序、输送距离、温度变化、地形起伏等，其中因沿途站场内工艺管道不可避免地存在旁通管汇，在替换油品的时候，这些位置的前行油品会混入主管中增大混油量，影响混油长度的计算[2-3]。加拿大至美国Keystone 管道的一个泵站有四根盲管，经实测，混油段长度较无盲管时增加了37.5%；赵海燕[4]利用Fluent 模拟了盲管对主管混油的影响，但计算模型中盲管长度较短，对主管的影响很小；GB 50235—2014《输油管道工程设计规范》中也指出设置副管后，在副管与主管交汇处会形成强烈的混油。目前，盲管段对主管混油的影响研究尚有不足，在此采用CFD方法[5]，结合多相流VOF和湍流RNGk-ε模型计算油品流速、主管管径、盲管长度等因素对混油段长度的影响，并对GB 50235—2014 中的混油段长度公式进行修正，以期为原油管道顺序输送安全运行提供理论依据和实际指导。

1 数值模拟方法

1.1 数学模型

基于VOF 模型对多相流问题进行求解[6]，在某个控制体S内，存在一种流体则体积分数判断为1，不存在则判断为0，如该空间内存在两种流体，则满足以下方程