水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法及装置，水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法包括：根据预先生成的气液相控制方程、水合物颗粒相控制方程以及水合物生成动力学模型生成管道中的气‑水合物浆液多相流动瞬态模型，以模拟所述管道中水合物浆液多相瞬态流动状态；在所述气‑水合物浆液多相流动瞬态模型建立交错网格，并在所述交错网格上对所述气‑水合物浆液多相流动瞬态模型进行离散化；利用SIMPLE算法求解建立交错网格之后的所述气‑水合物浆液多相流动瞬态模型。本发明专利技术提供的方法可以实现在油气水多相管道中，水合物生成速率、水合物体积分数、管道温度、压降、持液率等参数的精准预测。

【技术实现步骤摘要】
水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法及装置
本专利技术涉及石油天然气集输
，尤其是油气田开发及油气水混输管道流动安全保障领域，具体涉及一种水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法及装置。
技术介绍
气体水合物是水与甲烷、乙烷、二氧化碳等小分子气体在高压、低温条件下形成的非化学计量性的笼形晶体物质，又被称为笼形水合物。形成水合物的水分子被称为主体水分子，主体水分子之间通过氢键相互连接，形成一些多面体的笼形空腔。形成水合物的其他组成分子被称为客体分子，尺寸合适的客体分子可填充在这些笼形空腔内，使其具有稳定性。空的水合物笼子像是一个高效的气体储存装置，将小分子的客体分子储存其中。每立方米的水合物最多可以储存180立方米的天然气。在油气田生产中，来自井口的油、气、水三相混合物通过管道输送至后续处理设备。当油气水混输管道处于低温、高压条件时，水合物就会极易在管道内生成。一旦水合物在管道内生成，液相粘度会飙升。不仅如此，水合物会粘附在管壁，形成水合物沉积层，减小管道截面积，最终导致管道堵塞，给油气田生产和管道输送安全带来极大的危害，是管道输送流动安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法，其特征在于，包括：/n根据预先生成的气液相控制方程、水合物颗粒相控制方程以及水合物生成动力学模型生成管道中的气-水合物浆液多相流动瞬态模型，以模拟所述管道中水合物浆液多相瞬态流动状态；/n在所述气-水合物浆液多相流动瞬态模型建立交错网格，并在所述交错网格上对所述气-水合物浆液多相流动瞬态模型进行离散化；/n利用SIMPLE算法求解建立交错网格之后的所述气-水合物浆液多相流动瞬态模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法，其特征在于，包括：
根据预先生成的气液相控制方程、水合物颗粒相控制方程以及水合物生成动力学模型生成管道中的气-水合物浆液多相流动瞬态模型，以模拟所述管道中水合物浆液多相瞬态流动状态；
在所述气-水合物浆液多相流动瞬态模型建立交错网格，并在所述交错网格上对所述气-水合物浆液多相流动瞬态模型进行离散化；
利用SIMPLE算法求解建立交错网格之后的所述气-水合物浆液多相流动瞬态模型。


2.根据权利要求1所述的水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法，其特征在于，建立所述气液相控制方程的步骤包括：
利用一维双流体模型进行所述气液相控制方程的水力计算；
利用能量方程进行所述气液相控制方程的热力计算。


3.根据权利要求1所述的水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法，其特征在于，建立所述水合物颗粒相控制方程的步骤包括：
根据所述水合物浆液中水合物颗粒的粒径将所述水合物颗粒进行分类；
生成每类水合物颗粒的颗粒数密度守恒方程；
利用动量方程计算所述水合物颗粒的速度；
其中，所述水合物颗粒数密度守恒方程用于生成其所述水合物颗粒在所述管道流动过程中的粒径、数目以及速度变化。


4.根据权利要求1所述的水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法，其特征在于，建立所述水合物生成动力学模型的步骤包括：
利用双向壳生长方法生成所述水合物生成动力学模型。


5.根据权利要求1所述的水合物浆液多相管道瞬态流动模拟方法，其特征在于，所述在所述交错网格上对所述气-水合物浆液多相流动瞬态模型进行离散化，包括：
利用一阶迎风格式以及隐式差分对所述气-水...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋尚飞，史博会，石国赟，宫敬，吴海浩，李晓平，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11