煤层气集输管道持液率影响因素及排液点优选

发布时间：2024-02-04 07:23

　　煤层气开采压力低、产量小,且常含有大量液态水,集输管道上坡段容易产生管道积液,使得摩阻增大并出现段塞流,引起压力骤降,不利于集输管道安全运行。本文利用模拟软件OLGA分析入口流量、管径、气液比和出口压力对煤层气集输管道持液率的影响,得到了煤层气集输管道各管段持液率分布规律,并进一步比较了基于管道持液率、流型、压降和排液点个数的4种排液点设置方案。结果表明,煤层气集输管道压力骤降段均出现在上坡段,出口压力对管道持液率影响最为显著,入口流量和气液比对管道持液率影响规律相似,不同管径下管道持液率在流动方向上的分布也具有一定的相似性;设置排液点后,管道持液率明显下降,管道积液情况得到改善,且方案比较表明,当排液点设置在管段低洼处时,管道持液率最低,且各管段均无段塞流出现,管道压降最小。

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【部分图文】：

图1管道地形和管段划分

某煤层气集输管道长度2km，直径120mm，壁厚7.9mm，管道的入口压力0.21MPa，出口压力0.05MPa，管道入口温度35℃，管道入口流量50kg/h，气液比2000m3/m3。管道入口煤层气组分如表2所示，管道地形和管段划分见图1。根据OLGA软件对未排液前煤层气集输管....

图2排液前煤层气集输管道压降、流型图

由于煤层气集输管道内存在段塞流会造成堵塞，需考虑减少段塞流管段以保证管道集输安全。大量段塞流的存在会在管道内形成积液，导致压力骤降，管道积液是管道压降不可忽视的因素，而管道内积液分布是通过管道持液率表征的。当动力大于阻力时，气相促使液相流动，管道持液率会减小；当阻力大于动力时，液....

图3不同入口流量下管道持液率分布曲线

入口流量对煤层气集输管道持液率影响较大。当入口流量较低（50kg/h）时，管道持液率较高且沿流动方向下降较快，随着入口流量上升，管道持液率降低，且下降趋于平缓，当入口流量较高（300kg/h）时，管道持液率变化平稳，管道持液率几乎为0（图3）。本文研究的管道入口流量为50kg/h....

图4不同管径下管道积液分布曲线

管径对煤层气集输管道持液率有一定影响。当管径为200mm时，管道持液率最高可达0.9，管内将产生严重积液，随着管径减小，管道持液率下降，当管径为80mm时，管道持液率最高为0.25，煤层气集输管道积液情况明显改善（图4）。进一步分析发现，在不同管径下，管道持液率在流动方向上的分布....

本文编号：3895441