海洋油气田开发中后期,采出的油气两相流速降低,极易在海洋立管内形成严重段塞流。因压力的剧烈波动以及质量、流速的快速变化,悬链线型柔性立管会呈现出复杂的非线性振动响应。为明晰严重段塞流动与其诱导的立管振动间的耦合作用,该文...海洋油气田开发中后期,采出的油气两相流速降低,极易在海洋立管内形成严重段塞流。因压力的剧烈波动以及质量、流速的快速变化,悬链线型柔性立管会呈现出复杂的非线性振动响应。为明晰严重段塞流动与其诱导的立管振动间的耦合作用,该文利用高速摄像机监测了自由振动悬链线型柔性立管内的气液两相流动特征、立管的振动位移以及固定立管内的严重段塞流动细节。实验发现:Ⅰ型严重段塞流(Severe Slugging Type Ⅰ,SSⅠ)会诱使立管在其所在平面内出现一阶振动,且不同流动阶段的振动位移不同,气液喷发(GB)阶段的振幅最大,但其对整体振动的贡献较小;液塞形成(SF)阶段的振幅适中,但其对整体响应的贡献最大;而液塞出流阶段(SP)对整体响应的贡献最小。此外,立管振动也会使得SF和快速液塞出流(FLP)阶段的历时增长,进而造成严重段塞流动周期的增大。展开更多
文摘海洋油气田开发中后期,采出的油气两相流速降低,极易在海洋立管内形成严重段塞流。因压力的剧烈波动以及质量、流速的快速变化,悬链线型柔性立管会呈现出复杂的非线性振动响应。为明晰严重段塞流动与其诱导的立管振动间的耦合作用,该文利用高速摄像机监测了自由振动悬链线型柔性立管内的气液两相流动特征、立管的振动位移以及固定立管内的严重段塞流动细节。实验发现:Ⅰ型严重段塞流(Severe Slugging Type Ⅰ,SSⅠ)会诱使立管在其所在平面内出现一阶振动,且不同流动阶段的振动位移不同,气液喷发(GB)阶段的振幅最大,但其对整体振动的贡献较小;液塞形成(SF)阶段的振幅适中,但其对整体响应的贡献最大;而液塞出流阶段(SP)对整体响应的贡献最小。此外,立管振动也会使得SF和快速液塞出流(FLP)阶段的历时增长,进而造成严重段塞流动周期的增大。
