PDF下载
[1]张大同,滕霖,李玉星,等.不同相态CO2管内稳态节流实验[J].油气储运,2019,38(01):66-70.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2019.01.010]
　ZHANG Datong,TENG Lin,LI Yuxing,et al.Experiment on steady-state throttling process of piped CO2 at different phase states[J].Oil & Gas Storage and Transportation,2019,38(01):66-70.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2019.01.010]
点击复制

不同相态CO2管内稳态节流实验

《油气储运》[ISSN:1000-8241/CN:13-1093/TE] 卷: 38 期数: 2019年01期 页码: 66-70 栏目: 输送与储存 出版日期: 2019-01-25
Title:
Experiment on steady-state throttling process of piped CO2 at different phase states
文章编号:
1000-8241（2019）01-0066-05
作者:
张大同; 滕霖; 李玉星; 叶晓; 顾帅威; 王财林
中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院· 山东省油气储运安全省级重点实验室
Author(s):
ZHANG Datong;  TENG Lin;  LI Yuxing;  YE Xiao;  GU Shuaiwei;  WANG Cailin
College of Pipeline and Civil Engireering, China University of Petroleum (East China)//Provincial Key Laboratory of Oil and Gas Storage and Transportation Security
关键词:
CO2; 节流效应; 稳态; 相态; 杂质
Keywords:
CO2;  throttling effect;  steady state;  phase states;  impurity
分类号:
TE832
DOI:
10.6047/j.issn.1000-8241.2019.01.010
文献标志码:
A
摘要:
在CO2 管输过程中，节流易导致CO2 温降过大，威胁管道的安全运行。采用自主设计的CO2 节流实验装置，进行了不同相态CO2 管内稳态节流实验，采集管内参数变化情况，分别研究了节流 前后压差、节流前CO2 相态及杂质N2 含量对CO2 稳态节流温降的影响。实验结果表明：CO2 的节 流温降随节流前后压降的增大而增大，随N2 含量增大而减小；气态CO2 的节流效应最强，超临界态 次之，液态CO2 节流效应最弱；节流前压力越大，相同压降的CO2 节流温降越小，节流前压力对气 态CO2 节流温降的影响小于液态CO2。（图3，参22）
Abstract:
In the process of CO2 pipeline transportation, throttling can lead to large CO2 temperature drop, and consequently threatens the safe operation of the pipeline. In this paper, the steady-state throttling experiment was conducted on CO2 of different phase states by using the independently designed CO2 throttling experiment device to acquire internal parameters inside the pipeline. And the influences of pressure difference before and after the throttling, CO2 phase state before the throttling and impurity N2 content on the CO2 temperature drop after steady-state throttling were investigated. It is indicated that CO2 temperature drop after the throttling increases with the increase of pressure difference before and after the throttling and decreases with the increase of N2 content. The throttling effect of CO2 is the strongest at gas state, secondly at supercritical state and the weakest at liquid state. As for the same pressure difference, the higher the pressure before the throttling, the smaller the CO2 temperature drop after the throttling. In addition, the CO2 temperature drop after the throttling is less affected by the pressure before the throttling at gas state than at liquid states. (3 Figures, 22 References)

参考文献/References:

[1] SEEVAM P，BOTROS K K，ROTHWELL B，et al. Pipeline transportation of carbon dioxide containing impurities[M]. New York：ASME Press，2012：10-11.
[2] 李承龙. 特低渗透油藏二氧化碳驱气窜影响因素及规律[J]. 特种油气藏，2018，25（3）：82-86.
LI C. Gas channeling influencing factors and patterns of CO2-flooding in ultra-low permeability oil reservoir[J]. Special Oil & Gas Reservoirs，2018，25（3）：82-86.
[3] 史云清，贾英，潘伟义，等. 致密低渗透气藏注CO2 提高采收率潜力评价[J]. 天然气工业， 2017，37（3）：62-69.
SHI Y，JIA Y，PAN W，et al. Potential evaluation on CO2-EGR in tight and low-permeability reservoirs[J]. Natural Gas Industry，2017，37（3）：62-69.
[4] 李玉星，滕霖，王武昌，等. 不同相态管输CO2 的节流放空实验[J]. 天然气工业，2016，36（10）：126-136.
LI Y X，TENG L，WANG W C，et al. An experimental study on throttling and blowdown of pipeline CO2 in different phase states[J]. Natural Gas Industry，2016，36（10）：126-136.
[5] 李顺丽，李玉星，赵青，等. 纯CO2 的节流特性[J]. 天然气工业，2015，35（8）：93-98.
LI S L，LI Y X，ZHAO Q，et al. Throttle characteristics of pure CO2[J]. Natural Gas Industry，2015，35（8）：93-98.
[6] 赵青，李玉星. 杂质对管道输送CO2 相特性的影响规律[J]. 油气储运，2014，33（7）：734-739.
ZHAO Q，LI Y X. Impact of impurities on the phase behavior of CO2 in pipeline transportation[J]. Oil & Gas Storage and Transportation，2014，33（7）：734-739.
[7] 赵青，李玉星，李顺丽. 超临界二氧化碳管道杂质对节流温降的影响[J]. 石油学报，2016，37（1）：111-116.
ZHAO Q，LI Y X，LI S L. Influence of impurities in pipeline on the temperature drop of supercritical carbon dioxide throttling[J].Acta Petrolei Sinica，2016，37（1）：111-116.
[8] 滕霖，李玉星，刘敏，等. CO2 管道泄压过程流动特性及参数影响[J]. 油气储运，2016，35（11）：1179-1186.
TENG L，LI Y X，LIU M，et al. Flow characteristics during CO2 pipeline venting and its influential parameters[J]. Oil & Gas Storage and Transportation，2016，35（11）：1179-1186.
[9] 赵青，李玉星. 管道输送CO2 准临界特性及安全控制[J]. 油气储运，2014，33（4）：354-358.
ZHAO Q，LI Y X. Quasi-critical characteristics and safety control of CO2 pipeline transportation[J]. Oil & Gas Storage and Transportation，2014，33（4）：354-358.
[10] 赵青，李玉星，李秋扬. 超临界CO2 管道停输过程中安全控制研究[J]. 石油机械，2015，43（2）：110-114.
ZHAO Q，LI Y X，LI Q Y. Research on safety control for shutdown of supercritical CO2 pipeline[J]. China Petroleum Machinery，2015，43（2）：110-114.
[11] 李顺丽，潘红宇，李玉星，等. 放空管设计对超临界CO2 管道放空影响研究[J]. 中国安全生产科学技术，2015，11（11）：101-105.
LI S L，PAN H Y，LI Y X，et al. Study on influence of blowdown pipe design on blow-down of supercritical CO2 pipeline[J].Journal of Safety Science and Technology，2015，11（11）：101-105.
[12] 李颖川，胡顺渠，郭春秋. 天然气节流温降机理模型[J]. 天然气工业，2003，23（3）：70-72.
LI Y C，HU S Q，GUO C Q. Model of temperature drop mechanism when gas flowing through chokes[J]. Natural Gas Industry，2003，23（3）：70-72.
[13] 彭世尼，陈建伦，杨建. 天然气绝热节流温度降的计算[J]. 煤气与热力，2006，26（1）：1-4.
PENG S N，CHEN J L，YANG J. Calculation for temperature drop induced by adiabatic throttle of natural gas[J]. Gas & Heat，2006，26（1）：1-4.
[14] 李玉星，邹德永. 气嘴流动特性及温降计算方法[J]. 油气储运，2002，21（2）：15-19.
LI Y X，ZOU D Y. A study on the nozzle flow characteristic and the temperature drop calculation method[J]. Oil & Gas Storage and Transportation，2002，21（2）：15-19.
[15] TENG L，ZHANG D T，LI Y X，et al. Multiphase mixture model to predict temperature drop in highly choked conditions in CO2 enhanced oil recovery[J]. Applied Thermal Engineering，2016，108：670-679.
[16] 黄冬平，丁国良，HANS Q. 高压二氧化碳节流排放堵塞实验[J]. 上海交通大学学报，2006，40（8）：1417-1421.
HUANG D P，DING G L，HANS Q. Experimental study of blockage during throttling release of CO2 under high pressure[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University，2006，40（8）：1417-1421.
[17] YAMAGUCHI H，ZHANG X R，FUJIMAK. Basic study on new cryogenic refrigeration using CO2 solid-gas two phase flow[J]. International Journal of Refrigeration，2008，31（3）：404-410.
[18] YAMAGUCHI H，NIU X D，SEKIMOTO K，et al.Investigation of dry ice blockage in an ultra-low temperature cascade refrigeration system using CO2 as a working fluid[J].International Journal of Refrigeration，2011，34（2）：466-475.
[19] TENG L，LI Y X，HAN H，et al. Numerical investigation of deposition characteristics of solid CO2 during choked flow for CO2 pipelines[C]. Calgary：2016 11th International Pipeline Conference，2016：V002T02A004.
[20] 李玉星，姚光镇. 输气管道设计与管理[M]. 东营：中国石油大学出版社，2009：63.
LI Y X，YAO G Z. The design and management of gas transmission pipeline[M]. Dongying：China University of Petroleum Press，2009：63.
[21] 李顺丽，潘红宇，李玉星，等. 超临界CO2 管道放空特性研 究[J]. 油气田地面工程，2016，35（5）：19-21.
LI S L，PAN H Y，LI Y X，et al. The blow down characteristics of supercritical CO2 pipeline[J]. Oil-Gas Field Surface Engineering，2016，35（5）：19-21.
[22] 李顺丽，潘红宇，李玉星，等. 杂质对管输CO2 节流过程的影响[J]. 油气储运，2016，35（7）：742-746.
LI S L，PAN H Y，LI Y X，et al. Impacts of foreign substances on orificing of CO2 in pipeline transmission[J]. Oil & Gas Storage and Transportation，2016，35（7）：742-746.

相似文献/References:

[1]张维志,赵文学.凝析气田地面集输管道水力热力计算方法[J].油气储运,1999,18(12):14.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.1999.12.005]
　Zhang Weizhi Zhao Wenxue.The Hydraulic and Thermodynamic Calculation Method of Condensate Gas Gathering Pipeline[J].Oil & Gas Storage and Transportation,1999,18(01):14.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.1999.12.005]
[2]张亮 孙强 任韶然 任建华 米洪刚.东方1-1 气田CO2 长距离管道输送参数优化[J].油气储运,2013,32(4):385.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2013.04.009]
　Zhang Liang,Sun Qiang,Ren Shaoran,et al.Parameter optimization of long-distance CO2 transmission pipeline of Dongfang 1-1 Gasfield[J].Oil & Gas Storage and Transportation,2013,32(01):385.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2013.04.009]
[3]张大同　滕霖　李玉星　王武昌　胡其会　李顺丽　叶晓　顾帅威.高含CO2 的多相流体系节流效应模型[J].油气储运,2018,37(预出版):1.
　ZHANG Datong,TENG Lin,LI Yuxing,et al.Throttling effect model for multiphase flow system with high CO2 content[J].Oil & Gas Storage and Transportation,2018,37(01):1.
[4]陈霖.CO2 管道介质泄漏体积分数分布及危险区域实验[J].油气储运,2017,36(10):1162.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2017.10.010]
　CHEN Lin.Experiment on the medium volume fraction distribution and hazardous area in the case of CO2 pipeline leakage[J].Oil & Gas Storage and Transportation,2017,36(01):1162.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2017.10.010]
[5]张大同,滕霖,李玉星,等.高含CO2 的多相流体系节流效应模型[J].油气储运,2018,37(10):1128.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2018.10.007]
　ZHANG Datong,TENG Lin,LI Yuxing,et al.Throttling effect model for multiphase flow system with high CO2 content[J].Oil & Gas Storage and Transportation,2018,37(01):1128.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2018.10.007]
[6]张大同　滕霖　李玉星　叶晓　顾帅威　王财林.不同相态CO2 管内稳态节流实验[J].油气储运,2018,37(预出版):1.
　ZHANG Datong,TENG Lin,LI Yuxing,et al.Experiment on steady-state throttling process of piped CO2 at different phase states[J].Oil & Gas Storage and Transportation,2018,37(01):1.
[7]陆诗建,张金鑫,高丽娟,等.不同管径和温压条件下的CO2管道输送特性[J].油气储运,2019,38(02):151.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2019.02.005]
　LU Shijian,ZHANG Jinxin,GAO Lijuan,et al.pipeline transportation characteristics with different pipe diameters under different pressures & temperatures[J].Oil & Gas Storage and Transportation,2019,38(01):151.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2019.02.005]
[8]任魁杰　孟良　赵海宁　王博弘　鲁岑　梁永图.黄桥高含CO2 气田产出液单井集输工艺[J].油气储运,2020,39(06):650.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2020.06.007]
　REN Kuijie,MENG Liang,ZHAO Haining,et al.Single well gathering and transportation process of produced fluid from high-CO2 gasfield in Huangqiao[J].Oil & Gas Storage and Transportation,2020,39(01):650.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2020.06.007]
[9]殷布泽,黄维和,苗青,等.CO2管道泄漏减压特性与裂纹扩展研究现状及发展趋势[J].油气储运,2023,42(09):1042.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2023.09.008]
　YIN Buze,HUANG Weihe,MIAO Qing,et al.Status and development trends of research on CO2 decompression characteristics and crack propagation[J].Oil & Gas Storage and Transportation,2023,42(01):1042.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2023.09.008]
[10]张俊朋,苗青,荆少东,等.埋地CO2管道泄漏扩散特征研究进展[J].油气储运,2024,43(05):500.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2024.05.003]
　ZHANG Junpeng,MIAO Qing,JING Shaodong,et al.Research progress on characteristics of leakage and diffusion of buried CO2 pipeline[J].Oil & Gas Storage and Transportation,2024,43(01):500.[doi:10.6047/j.issn.1000-8241.2024.05.003]

备注/Memo

基金项目：国家自然基金资助项目“含杂质超临界CO2 管道输送 安全控制关键技术研究”，51374231；国家科技重大专项“吉林油田 CO2 驱油与埋存工业化应用技术研究”，2016ZX05016-002；中央高 校基本科研业务费专项资金资助项目“超临界CO2 管道泄漏扩散机 理及安全评价研究”，16CX06005A。
作者简介：张大同，男，1993 年生，助理工程师，2018 年硕士毕业 于中国石油大学（华东）油气储运工程专业，现主要从事CO2 管输 相关技术的研究工作。地址：山东省青岛市黄岛区长江西路66 号， 266580。电话：17319070197。Email：axxy1993@qq.com
通信作者：李玉星，男，1970 年生，教授，1997 年博士毕业于石油 大学（北京）油气储运专业，现主要从事油气长距离管输技术的研究 与教学工作。地址：山东省青岛市黄岛区长江西路66 号，266580。 电话：0532-86981818。Email：liyx@upc.edu.cn

更新日期/Last Update: 2019-01-20