深水环境下易凝高黏原油-天然气输送系统流动保障基础问题研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51134006

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

张劲军

完成单位：

中国石油大学（北京）

中文关键词：

易凝高黏原油; 复杂流动; 固相沉积; 流动保障; 深水管道;

其他语种关键词：

waxy crude; complex flow; solid deposition; flow assurance; deep water pipeline

项目类型：

重点项目

语种：

中文

开始日期：

2012-01-01

结束日期：

2016-12-31

中文摘要：

我国海上油田所产原油大多易凝高黏。在深水环境下，其非牛顿流动特性、油-气-水三相的复杂流动行为、以及固相沉积使油气输送系统面临比轻质原油更严重、也更复杂的流动保障问题。本项目针对易凝高黏原油流动保障评价的需要，研究建立可完整描述胶凝原油非线性黏弹性与触变性的本构关系，揭示黏弹性对启动流影响的规律；以原油的非牛顿流体流变性与强乳化特性为切入点，建立易凝高黏原油多相管流的流型判别准则，阐明其阻力特性、动态特性及流型转换机理和规律；探索多相流动传热传质对蜡、沥青质、水合物晶体的成核、生长、传递、沉积过程影响的定量规律，查明固相沉积机理。基于上述研究，借助基于本征正交分解、超立方拉丁抽样Monte-Carlo法与并行计算相结合开发的高效随机-数值模拟算法，获得深水环境下易凝高黏原油-天然气输送系统中"凝管"、"蜡堵"和水合物"冰堵"等流动失效的概率，为深水油气开发及输送提供新的理论支持。