摘要：为了提升深水油气开发海底输送系统多相流动的安全运行水平、推进"天然气水合物（以下简称水合物）浆液输送技术"的工业化应用进程,基于所搭建的水合物流动保障实验平台,结合水合物动力学生成机理、多相流动规律和可靠性理论,开展了含水合物的海底多相管输及其堵塞风险理论与技术研究。研究结果表明:①水合物颗粒的存在,会减少分层流区域,增强段塞流动趋势,更易形成环状流和波浪流,基于小扰动法所建分层流判别准则,能合理划分实验流型数据;②考虑水合物颗粒间聚并剪切,结合有效介质理论,建立了水合物浆液的黏度、阻力计算方法,预测精度均在±20%以内;③提出了含水合物多相管输的临界悬浮流速概念,分别建立了低于该流速的气浆、高于该流速的固液多相流动机理模型,能更加合理地描述水合物颗粒与多相流动耦合影响规律;④观察到水合物壁面沉积4阶段历程,通过不同实验条件下水合物沉积率的定量表征分析,揭示了各因素对水合物壁面沉积的作用机理;⑤定量分析了不同流型下水合物颗粒的聚并沉积状态,定性分析了各流型中水合物的堵塞机理及风险;⑥引入可靠性理论,建立了以水合物体积分数为判定条件的极限状态方程,耦合抽样及快速求解理论,实现了含水合物多相输送管道堵塞概率表征,并给出了水合物浆液管道稳定运行的安全评价等级划分原则。结论认为,该研究成果能从定性和定量两个方面有效预测多相混输管道中水合物的生成及堵塞风险,有助于保障海底输送系统多相流动的安全运行。

关键字：海洋油气;天然气水合物;多相输送;流动保障;多相流;天然气水合物堵塞;天然气水合物浆液输送

ISSN号：1000-0976

卷、期、页：:133-142,10

发表日期：2020-12-25

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：北大中文核心期刊,地学领域高质量科技期刊分级目录（国内T1）,CSCD（中国科技引文期刊）（核心）,CSTPCD（中国科技核心期刊）（统计源期刊）

发表期刊名称：天然气工业

通讯作者：陈玉川

第一作者：宫敬,史博会,宋尚飞

论文类型：期刊论文

论文概要：宫敬,史博会,陈玉川,宋尚飞，含天然气水合物的海底多相管输及其堵塞风险管控，天然气工业，2020，:133-142,10

论文题目：含天然气水合物的海底多相管输及其堵塞风险管控