单五一 王宇哲 孙雨飞

(1.东北石油大学石油工程学院 2.中国石油新疆油田公司采气一厂 3.大庆油田有限责任公司第三采油厂)

0 引言

理解多相流携带颗粒冲蚀的复杂性比理解单一流体介质携带颗粒冲蚀更为困难，多相流体的存在不仅会改变流量分布，而且不同流体之间的耦合也会影响颗粒的行为特征。此外，多相流携砂冲蚀管道也取决于操作条件(气液表观速度)、几何形状(例如弯管)、几何性质(管径和倾斜角)、流动模式(气泡流、段塞流、环空流和雾状流) 和流体性质(黏度和密度)[1]。与单相流携砂冲蚀管道相比，多相流携砂冲蚀带来了更多挑战。

目前，关于多相流中的固体颗粒冲蚀机理尚未明确，CHEN X.H.等[2]认为，在段塞流中冲蚀主要由液塞中的砂粒造成，并结合段塞流机理，将其简化为单相流冲蚀问题。B.S.MCLAURY 等[3]提出了一种预测段塞流和环空流下砂粒对弯管冲蚀的机理模型。Q.H.MAZUMDER[4]假设砂粒在液相中均匀分布，在液塞中砂粒的质量分数等于液塞中液体的质量分数。N.R.KESANA 等[5]考虑气体夹带的粒子所造成的冲蚀，进行了试验研究，研究结果表明，增加气体表观流速可以增加撞击管壁的砂粒的质量分数。对于气液两相流携砂冲蚀研究，J.M.THRONEBERRY 等[6]采用侵入式检测器在直径为76.2 mm 的水平管道中，对段塞流携砂冲蚀进行了试验测量，并在20、150 及300 μm 3 种尺寸砂粒下，通过改变气体表观速度和液体表观速度研究了冲蚀规律。M.PARSI 等[7－8]采用超声波技术，研究了不同气体表观流速、液相表观流速、粒径、液体黏度和管道方向对弯管冲蚀的影响。……