Статья по моделированию осаждения твердых примесей в нефтепроводе
27 ноября 2009Наша компания опубликовала статью "Численное моделирование осаждения твердых примесей в трубопроводе" в журнале "Нефть, газ, новации". В статье рассмотрены подходы к моделированию многофазных потоков с твердой, адгезивной фазой.
Введение:
Проблема наличия попутных твердых примесей в потоке нефти существует практически на каждой стадии ее добычи, переработки и транспортировки. В качестве примеси могутвыступать вещества как естественные - песок, парафины, смолы, так и сформированные под воздействием технологических параметров транспортировки, например, газовые гидраты. В ряде случаев частицы примеси могут обладать повышенной адгезионной активностью, что приводит к их флоккуляции по мере движения; в этом случае частицы образуют миллиметровые агрегаты (при микронном размере исходных частиц) и тем самым усиливают свое воздействие на несущий поток. Попав в трубопровод, твердые частицы переносятся непрерывной фазой (нефть, газ, вода и др.) и по мере передвижения претерпевают неупругие столкновения друг с другом и со стеной трубопровода, теряя энергию, замедляясь. Диссипация энергии твердой фазы приводит к последующему замедлению основной фазы, что вызывает увеличение перепада давления, требуемого для поддержания необходимого расхода. В некоторых случаях перепад, необходимый для преодоления трения многофазной пульпы, существенно превышает возможности используемых побудителей расхода. При таком сценарииразвития процесса в трубопроводе образуется застойная зона, в которой флоккуляция частиц и межфазные химические реакции интенсифицируются, образуя твердую пробку в этой зоне. Сходное явление широко рассматривается в ряде медицинских работ по стенозу кровеносных сосудов. В данной работе мы рассмотрим процесс отложения липких частиц в турбулентном потоке несущей среды. Для этой цели будет использована виртуальная гидродинамическая модель трубопровода, которая числен но решает базовые уравнения динамики многофазных потоков.
Статью можно прочитать в разделе Глоссарий.
Статья в PDF:
