深水立管油包水乳化液天然气水合物相变预测

摘要

油包水乳化液是多相混输立管中常见的一种油水存在状态,其在低温高压的环境极易生成水合物.为了提高深水油气输送安全性,对深水立管内油包水乳化液水合物相变进行预测,基于计算流体力学理论,建立了含水合物相变的多相内流模型,采用有限差分法进行求解并进行了敏感性分析.分析结果表明:入口温度升高会减小水合物生成区域和体积分数,当入口温度高于12.8℃时,在泥线以上一定范围内不再有水合物生成;水深增大会降低立管内温度,增大水合物生成区域和体积分数;乳化液流量减小会使立管内温度更加接近于环境温度,增大水合物生成区域和体积分数;出口压力增大会使整个立管内压力升高,增大水合物生成区域和体积分数;管径减小会增大管内摩阻,使立管内压力升高,增大水合物生成区域和体积分数.研究结果对深水油气混输流动保障具有一定的指导作用.