水平T型管中油水两相流流动数值模拟研究

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水平Ｔ型管中油水两相流流动数值模拟研究
范开峰，王卫强，阿斯汗，石海涛，程涛。
（１．辽宁石油化工大学，辽宁抚顺１１３００１；２．中国石油大学（北京），北京１０２２４９）
摘
要：针对我国稠油油田较多和油田含水率高的特点，运用ＶＯＦ多相流模型对地面集输管网中较为常见
的水平Ｔ型管内油水两相流流动进行数值模拟。给定条件下中质稠油含水率为８Ｏ，流速１．５ｍ／ｓ，模拟结果为油
ｃｏｕｎｔｒｙ，ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｕｓｅｏｆＶＯＦｍｕｌｔｉｐｈａｓｅｆｌｏｗｍｏｄｅｌｏｎｔｗｏ — ｐｈａｓｅｏｉｌ — ｗａｔｅｒｆｌｏｗｓｉｎｈｏｒｉｚｏｎｔａｌＴ— ｔｕｂｅｗｈｉｃｈａｒｅｃｏｍｍｏｎｏｎｇａｔｈｅｒｉｎｇｐｉｐｅｌｉｎｅｎｅｔｗｏｒｋ．Ｕｎｄｅｒｇｉｖｅｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｍｅｄｉｕｍ
（１．ＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＦｕｓｈｕｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１３００１，Ｃｈｉｎａ；
２．ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ）
ＴｈｅＮｕｍｅｒｉｃａ１ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｆＴＷＯ — ＰｈａｓｅＯｉｌ — ＷａｔｅｒＦｌｏｗｉｎＨｏｒｉｚｏｎｔａ１Ｔ— Ｔｕｂｅ
ＦＡＮＫａｉｆｅｎｇ，ＷＡＮＧＷｅｉｑｉａｎｇ，ＡＳｉｈａｎ，ＳＨＩＨａｉｔａｏ，ＣＨＥＮＧＴａｏ，
水两相流属于水包油型分散流型，水作为基本相，油为分散相。分支前主管段内压力值以３００Ｐａ／ｍ的速率线性减
小，分支处主管段内压力值有所增大，而后随着流动线性减小，分析了支管段内油水两相流的压力降机理。研究结
ｈｅａｖｙｏｉｌｗａｓ８Ｏ／￣６，ｔｈｅｆｌｏｗｒａｔｅｗａｓ１．５ｍ／ｓ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｗｏ — ｐｈａｓｅｏｉｌ — ｗａｔｅｒｆｌｏｗｂｅｌｏｎｇｓｔＯｔｈｅ
第２６卷第５期
２０１３年ｌＯ月
石
油
化
工
高
等
学
校
学
报
ＶＯ１．２６
Ｎｏ．Fra Baidu bibliotek
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＰＥＴＲ０ＣＨＥＭＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＩＥＳ
０ｃｔ．２Ｏ１３
文章编号：１００６ — ３９６Ｘ（２０１３）０５ — ００７５－０３
ｐａｔｔｅｒｎｏｆｏｉｌ — ｉｎ－ｗａｔｅｒｄｉｓｐｅｒｓｅｄｆｌｏｗ．ｔｈｅｗａｔｅｒｐｌａｙｓｔｈｅｒｏｌｅｏｆｔｈｅｂａｓｉｃｐｈａｓｅａｎｄ０ｉ１ａｓｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｅｄｐｈａｓｅ．Ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅ
Ｒｅｃｅｉｖｅｄ２５Ａｐｒｉｌ２０１３；ｒｅｖｉｓｅｄ２５Ｊｕｎｅ２０１３；ａｃｃｅｐｔｅｄ１０Ｊｕｌｙ２０１３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｍａｎｙｈｅａｖｙｏｉｌｆｉｅｌｄｓａｎｄｏｉｌｆｉｅｌｄｓｗｉｔｈｈｉｇｈｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｏｕｒ
果对于优化管网结构、合理设计管道参数、管道腐蚀与防护具有重要作用。
关键词：水平Ｔ型管；油水两相流；中质稠油；ＶＯＦ模型中图分类号：ＴＥ８６６文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ３９６Ｘ．２０１３．０５．０１８