曹学文 曹恒广 杜 翰 赵湘阳 杨凯然 杨亚吉

(中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院)

0 引 言

随着海上天然气资源的大量开采，海底天然气管道的作用越来越大[1]。其中天然气凝析液管道常面临管内积液严重、摩阻增大及输送效率降低等问题[2-6]，严重影响海上油气田的正常生产作业。通常采用定期投放清管器清管的方法来减少管内积液聚集并提高管道输送效率[7-11]。随着深水油气田开采的进行，海底管道所处的高压低温环境以及复杂多变的地形使得凝析液易在天然气管道内聚积，这对清管提出了更高的要求[12]。然而常规清管器在清管作业过程中运行速度较快，积液在清管器前端不断堆积并在管内形成较长的段塞，大量段塞抵达海底管道出口导致终端段塞捕集器高液位报警[13-15]，同时清管段塞量过大会显著降低海底管道对下游生产单位的供气量，严重影响下游用户正常的生产运行[16-19]。

工程上常通过在清管器球体上开设旁通孔的方式来解决海底天然气凝析液管道常规清管器在清管时存在的问题，从而降低清管器的运行速度，提高清管过程中管道的输气量，抑制清管器前端段塞流的形成，减小管道终端捕集器的压力波动以及对下游用户正常生产的影响[19-20]。旁通清管器进行清管作业时，内部流场十分复杂，采用传统的试验方法无法准确获取其流动状态的各项参数。目前，M.H.W.HENDRIX等[21]利用Fluent软件对3种不同结构旁通清管器的压降系数进行数值模拟，模拟结果与压力损失理论模型贴合较好。……