کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8125088 1522776 2018 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Slug flow induced oscillations on subsea petroleum pipelines
ترجمه فارسی عنوان
نوسانات ناشی از جریان انبساط در خط لوله نفت زیرزمینی
کلمات کلیدی
نوسانات خط لوله زیرین، ایستاده نفت، تولید نفت، نیروهای جریان داخلی، جریان دو فاز، انحنای،
ترجمه چکیده
مدل بار جریان شبیه ساز برای شبیه سازی نوسانات ناشی از جریان داخلی لوله های انتقال مایعات و مخلوط گاز پیشنهاد شده است. بارهای جریان داخلی اعمال شده در خطوط لوله، در یک شبیه ساز سه بعدی دینامیک ساختاری خطوط لوله، به دست می آیند. این نیروهای جریان داخلی، به علت گرانش و انحنای خط لوله، در شکل بردار بیان می شود که به طور کلی به فرمول بندی بیان شده است، که در کنار شبیه ساز سه بعدی امکان تجزیه و تحلیل انواع مختلف هندسه را فراهم می کند. یک کد کامپیوتری با مدل پیشنهادی اجرا می شود و در مورد مواردی که نتایج نظری را می توان محاسبه کرد، توافق خوب را بررسی می کند. علاوه بر این، این مدل برای شبیه سازی شرایط جریان شبیه سازی شبیه ساز در ایستگاه های تولید آب نفت عمیق - اتصالات فولادی سرنشین و تنظیمات موج تناوب استفاده می شود، نشان می دهد که این خطوط ممکن است تنها با توجه به جریان داخلی، حتی زمانی که دیگر هیچ تحریک خارجی وجود نداشته باشد. این مطالعه همچنین تأثیر بسامد شبیه به دامنه نوسانات این ایستگاه ها را نشان می دهد، که نشان می دهد نوسان های بزرگ در واقع ممکن است. مدل بار جریان، هر ترکیبی معتبر از جریان گاز و جریان جریان مایع را می پذیرد؛ بنابراین طراح خط لوله ممکن است طیف گسترده ای از شرایط تولید را جابجا کند، تشخیص مواردی را که ممکن است خط لوله را در معرض خطر قرار دهد، به علت تنش های متناوب ایجاد خستگی. به طور کلی، الگوریتم های مدل سازی در این کار ممکن است در هر شبیه ساز خط لوله دیگر قرار گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات زمین شناسی اقتصادی
چکیده انگلیسی
A slug flow load model is proposed to simulate the oscillations induced by the internal flow on pipelines conveying liquid and gas mixtures. The internal flow loads imposed on the pipelines are deduced and implemented in a 3D simulator of pipelines structural dynamics. These internal flow forces, due to gravity and to the curvature of the pipeline, are expressed in vector form providing generality to the formulation, which, combined with the 3D simulator, allows the analysis of a large variety of geometries. A computer code is implemented with the proposed model and tested against cases for which theoretical results can be calculated, displaying good agreement. Further, the model is used to simulate various slug flow conditions in deep water petroleum production risers - steel catenary riser and lazy wave configurations, demonstrating that these pipelines may present oscillations solely due to the internal flow, even when no other external excitations are present. This study also presents the effect of the slug frequency on the amplitude of oscillations of these risers, indicating that large oscillations are indeed possible. The flow load model accepts any valid combinations of gas flow rates and liquid flow rates; thus the pipeline designer may sweep a wide range of production conditions, detecting those that might pose the pipeline in danger, due to alternate stresses inducing fatigue. In general, the modeling algorithms developed in the present work may be inserted in any other pipeline simulator.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Petroleum Science and Engineering - Volume 165, June 2018, Pages 535-549
نویسندگان
, ,