автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Исследование особенностей движения газо-жидкостных потоков с учетом фазовых превращений в трубопроводных системах

АЗЕРБАЙДЖАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ НЕФТЯНАЯ АКАДЕМИЯ

НИИ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ НЕФТИ, ГАЗА И ХИМИИ

МЕХТИЕВ ДЖАМАЛАДДИН ШАДАТ оглы

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ГАЗО-ЖИДКОСТНЫХ ПОТОКОВ С УЧЕТОМ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМАХ

Специальность: 05.15.13—Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ

: од

и'МДЙ

На правах рукописи УДК 622.691; 532.529 (043)

АВТОРЕФЕРАТ

дпссертап.чи на соискание ученой степени кандидата технических наук

БАКУ — 1995

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Транспорт и хранение нефти и газа» Азербайджанской Государственной Нефтяной Академии и Управлении по монтажу и наладке контрольно измерительных приборов и автоматизации «АЗГАЗНАЛАДКА».

Научный руководитель: —доктор технических наук, профессор Саттаров Р. М.

Официальные оппоненты:

—доктор технических наук, Мамедов А. И. —кандидат технических наук, Рагимов А. Р.

Ведущая организация: ПО по приему, транспорту и поставкам природного газа Государственной компании «АЗЕРИГАЗ».

Защита состоится „ в </$ .часов на заседании Специализированного совета Н 054.02.03 по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук НИИ «Геотехнологические проблемы нефти, газа и химии» при Азербайджанской Государственной Нефтяной Академии по адресу: 370601, г. Баку, пр. Азадлыг, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Азербайджанской Государственной Нефтяной Академии.

Автореферат разослан . 1995

Ученый секретарь Специализированного совета, л кандидат технических наук '

КУРБАНОВА С. Т.

Введение

А к т у а л ь н о о г ъ i е м ч. В настоящее время в республике наметилась тенденция к расширению действувдой оси! трубопроводных ппсчиы. Это вызвано увеличением потребности в .газе я не$тя как в самэй республика, так и сопредельных странах, ясподьзутадгх назш трубопроводы, как транзитные средства.

В этих условиях ваяное значение приобретает метода и средства учета массы нефти и объеков газа, транспортируемых по трубопроводам я потреблявши различиями структура® народного хозяйства» Без этих измерений трудно контролировать утечкя газа я яефгя и исключать потери иеишх. продуктов.

Так снижение,погрешности измерения хотя би.на 1% может обеспечить многомиллионный ркояомиче^-мй эффект. Чтобы успешно решать поставленные задача необходимо прегэда всего . установить.структурные особенности движения ореды в трубах. Такая постановка задачи объясняется тем, что многие общепризнанные стандартные расчеты касались в основном движения однофазной и однокомпэаентной системы, в то время, как в реалыглх условиях в большинстве случазв приходится иметь дело о транспортом двухйазшх сред. Таи, при транспорте природного газа нсучет жидкой фазы приводит не только к ошибочным замерам количества rasa, но я потерям центах угле дородов. Такие газожадкостные потоки имеют различные струк-чурнне образования в заааоиыоитя от условий юс получения а использования," Эти системы широко используются в газо-неф-недобнча и транспорте. В :той связи представляет важный практический интерес разработка научно-обоснованных методов замера и учета расхода газа, содержащего жидкостные включения и эксплуатации сложных газопроводных систем на основе современных доотинвний математических наук, напрааленннх на повышение их эффективности и экономия газового топлива.

Цель работ ы.На сснове вероятпстяо-сг пясти -ч^зких методов обработки диспетчерских данных , '• а так -же разработка моделей г"9чешгя гааожздкостннх одкзечй лови-

оить эффективность функционирования узлов учета газа и эксплуатационных характеристик газопроводных сястем.

В работе поставлены следующие задачи;

-Повышения информативности диспетчероках данных по учету газа содержащего яидаосише включения путем применения комплекса статистических методов.

-Разработка моделей движения газожидкостных потоков через сужающее устройство-с целью повышения ¡точности определений расходов газа,

-Экспериментального исследования влияния добавок жид -костных, включений да расчетные показателя расходов газа.--Изучение кинетики изменения свойств газовых включений в ездкооти на реологические показатели газожидкостных систем.

Методы решения поставленных задач.

Для повышения эффективности учета расхода газа ио -пользованы вероятностно-статистшеокие метода и детермиш-рованные модели.

Исследования особенностей потоков в замерных узлах и газопроводных системах проводились на экспериментальных установках й реальных газопроводных объектах.

Научная ноаизна. -Впервые проведена оценка корреляционных связей между среднесуточными показателями раоходомерных устройств и количеством жидкой фазы в потоке измеряемой газовой среде.

-Разработана модафяцироЕанная модель движения газожидкоотных смесей через сужающее устройство, повышающая точность определений расходов газа с учетом жидкостных вклю -чений.

, -Экспериментально показано, что с увеличением количества кадкой фазы в газовом потоке значение расходов газа увеличивается х.о сравнению о фактическим, пропорционально количеству жидкости содержащейся в газовом потоке.

-Установлено, что изменения реологических свойств ran-, жидкостных систем зависят от скорости зародашеобразования новой фазы.

Практическая ценность и реализация результатов работ«»

Полученные результаты могут быть широко использованы проектными и научно-исследовательскими организациями при проектировании и эксплуатации магистральных и .разветвленных, газопроводных систем.

Предложенные в диссертация стохастические методы и детерминированные модели дают возможность повышения информативности диспетчерских данных получаемых на узлах учета а замера газа "газопроводных систем.

Полученные в работе результаты исследований особенностей течения газожидкостных потоков с целью ювыиеняя точ -йости учета газа, содержащего жидкостные включения» апро -бированы на замерных узлах газопроводной системы АзГаза«

Полученный корректирующий коэффициент позволяет оперативно контролировать учат газа на замерных узлах газопроводных систем АзГаза при наличии в потоке газожидкостннх включений.

Для газопроводных систем АзГаза установлено условие, соответствующее давлению не превышающего I МПа, при котором отсутствуют ккдкостнне включения.

Апробация работы. Основные пиюкеаия диссертационной работы докладывались на:

Г. Школе-семинаре по проблемам трубопроводного транспорта," 0 корректировке показаний газовых расходомеров о учетом наличия жидкой фазы". Уфа, 1990 г,

2. Школе-семинаре по проблемам трубопроводного транспорта "Исследование влияния изменения уровня давления аа вязкостные свойства газожидкостных систем".Уфа, 1991 г.

3.Научно-техническая конференция молодых ученых "Влияние наличия жидкой фазы на показания расходомеров газа". Баку, 1991 г. .

Структура и о б ъ е м работ . Даосор-аационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и рекомендаций» Изложена на /#/ ст.пашзцах, в том числа 117 страницы текста, 26 рисунков, /5таблицы, страниц приложений, Библиография содержит 31 названия литературы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введения обосновывается актуальность проведенной работы, оопое -а решаемие задачи, показаны научная новизна а практическая ценность получениях результатов.

Б первой главе проведен всесторонний анализ оуцесгвущгх исследований по проблемам течения газоадкоот-ных смесей через сукавд.е устройства газопроводных оистем, а также рассьтреяы результаты фугшдаонировашщ реальных газопроводов«

Проведённый анализ работы реальных газопроводов показал, что в составе -грапспортлруешго по ним природного газа содержится определённое количество кадкой фазы, концентрация которого непостоянна, и которая отрицательно влияет на точность показаний расходоксрного устройства. Существующие ке в настоящее время стандартные методики ш учету газа для расходомерных устройств основаны либо на требовании соблюдения одно^азиости газового потока, либо не учитывают стохастической природы контролируемых величин и сводят процесс учета газа к соииитавлейия данные по перепаду давления аа диафрагме при течешя двухфазного потока и "чиогого газа причем окончательный вывод в одной из них о величине кор -рентирущего коэффициента делается на основании одиночного расчета а угверздает, что измеренный расход газа выше практического на 0,21й. При таком детерминированном подходе за очет ошибок при проведении расчетов не исключается также возможность 'получения и противоположного эффекта*'

Таким образом, на сегодняшний день принятый коэффициент поправки нользя считать приемлемым при учете баланса • потока газа. Кроме того, имеющаяся на газопроводных объектах измерительная аппаратура сака обладает относительно вы.

сокой погрсшностьп.Характер записи на суточных диаграммах выявляет необходимость применения для' их анализа я последующей обработки методов разработанных для анализа случай-пах сигналов,

Перед тем как подвергнуть результаты измерений соответствующей обработке необходило убедиться в том, что они действительно образуют случайную выборлу, являются стохастически независимыми.

.Если выборки Х£ ; х> ; х3... Хп извлекаются из нормальной генеральной совокупности, то для выявления вопроса о ее случайном характере используем критерий последовательных разностей ( критерий Абое).

Для проверки статистической независимости критериев наблюдения с помощью критерия Аббе подсчитывали величину:

ГСп)

$*(n) L

Если окаяется, что )((П)4- ^ (и) ,то гипотеза о статистической независимости результатов наблюдения отвергается. Рассматривали модельный пример - замеры избыточного давления, полученные наложением на линейный процесс Pl-Oji + i { где I =>1,2, . . . n tl - 20) нормального распределения случайного шума ( погрешности измеря -тельной пшалы). Затем по шракояжэ (I)- вычисляются значения критерия ~ 0,0914, после чего для сС - 0,005 и

П 20 определяется 0,05 (20) = 0,6498 и сравнивается с рассчитанным значением 0,0914. В рассматриваемом случав YqqI (10) следовательно гипотезу, о ,

стохастической независимости наблюдения яр,щетса отверг -путь. Причина подобной "неслучайности" выборки кроется в систематическом росте исследуемой величины в рассматриваемом интервале.

-Данная процедура бала применена к результатам суточных замеров дебита гага, полученных в результате плангдает-

_ р -

пироваяия о последующим расчетом дебита картограмм, снятых па узлах замера 700 , 7Ш~дуолег ГСП HW им.Серебровского .и 8 нитка вход АаГПЗ, Обработке подвергались результаты за период о начала мая 1989 года по конец августа 1983 года, т.е. 123 замера до каздому.узлу учета. Данные ряда представлялись в виде графических зависимостей Q~ Qr ('/ .

Расчет проводили для скользящего временного интервала .душной П - 20. В результате расчета ряд значений критерия Аббе ^(20)> получили стохастическую однорядность рассыат -риваемых данных яоинтерзально. с течзниеы времени.

Расчеты цредстаалялись в ввде зависимостей в функции времени. Для принятая и'дной . из гипотез по данным зависимостям, последние разграничивалась табличным значением крате -■ ряя Аббе- (!,iг) = 0,6489. При этсш было усгановле-

, но, что критерии статистической независимости - ниже первого ряда для узла 700 ГСП. В этот период значения суточных дебитов принимаются статистически зависимыми, это связано с наличием тренда в значениях расхода газа в этот период временя. Причины отмеченного поведения могут бть связаны как с факторами технического, так и технологического характера, ■'

При проведении определения суточных расходов.газа на основании обработки оуточных картограмм избыточного давления, температуры щ перепада давления возникает задача по обработке некоторых значений из временных рядов вышеуказац-нкх величин, Данная ситуащш шкет возникнуть в результате планиметрирования картограмм, имеющих различные дефекты. вследствш действия случайных факторов на замерном устройстве. Для решения-эгоЕ задачи ^пользуются етатиетичеезше критерии исключения ошибочных замеров.

Не нарушая общности считаемся, что рвчь.идрт о максимальном наблюдении. Наблюдения а^ g , , . ^ хп уяорядо-чзны в возрастающем порядке. Решающее .правило для исследования экспериментального чдола вариационного ряда основано да отмястико

7 - A

Боля рассчитанные значения Тп больше соответствующего критического, то гипотеза о наличия выброса принимается, если m меньше критического, то со статистической точки зрения нет основания говорить о наличии выброса. Если з .выборке подозревается несколько экстремальных значений, то критерий сначала принимается к максимальному из них. Сели оно признается выбросом, то его удаляют из выборки,"а критерий применяется к следующему по зелачшю экстремальному значению, а тсд, до тех пор, пока не будет признано, что выбросов больпе нет.

Статистический критерии исключения ошибочных замеров при анашзз величин, образующихся яря планйметрпровании картограмм записи расхода газа был применен на. замерном узле 700-дублер ГСП 1ЩЦУ ям.Серебровского.

Рассматривается временный интервал с 10 по 31'мал 1989 года, содержащий 22 среднесуточных значения расхода газа на замерном устройстве.

Упорядочим исходный ряд .расположив его в порядке возрастания: ЗП9; 3287; 3336; 3347; 3 . . . 4862 всего 22 значения. Экстремальное значение расхода Q - 4862. Ю3м3/сут представляется ошибочным. Значение критерия для рассматриваемого ряда :Q ~ 3743; $ « 471; Т22= 2,376. Критическое значение Т2з = 2,644 при d а 0,05. Поскольку расчетное значение оказалось меньше критического, то наблюдение Q =4862. Ю3м3/сут считается верным и не исключается из выборки. Если в выборке подозрительным является как наименьшее, так я найбольшзо значение, то в выборке для значения критерия ис--ключения берутся абсолютные отклонения замеров от среднего' (Х'с , Списанная процедура была применена к суточ-

ным замера:/! дебита газа, знализипуемым ehdq.

В результате статистической обработки получено, что ряд значений, полученные п^и планиметрирования оуточных карто-rpa?.?.i перепада давления с последующим пересчетом на расхода

rasa, являются дефектными. Эти данные были получена как по результатам регистрации параметров, функционирования газопровода, так и лабораториями анализами проб газа.

Для оценки степени влияния наличия ьидкой фазы на результаты измерения объема газа использовала полученные данные» Систематизация этих данных характеризующих статистическую зависимость кевду измеренными расходами газа-и содержанием зигдкоВ $ази в нем проводилось следуквдш образом. Для кавдого" из рассматриваемых замерных узлов были построены графические зависимости Qr ~Qr(W) , где Qr -измеренный расход газа, -содержание жидкой фазы, Пспученная при о том форма корреляционного ноля для кавдого из замерного узла раедячна, ао общей деокко считать тенденцию к снижению яря увеличения ■содержания здкоом в газе W ( г/гл3). Для численной оценки тесноты озязи меаду откаченными ветчинами вычисляли коэ'ЙВДиэрт корреляции Zqw< Б результате расчетов получены корреляционные коэффициенты: для замерного узла ТОП яы.Серебровокого- ПГРС Карадаг ( дублер -700) -2^=0,65; для замерного узла ГСП иы.Серебровского - ГРС Диггах (700)--%QW » 0,92; для замерного узла раслодоаьаного на газопроводе "вход АзГПЗ" (8 нкткг ) - =0,78.

Из получениях данных оледует, что существует корреляционная связь мегщу показаниям! раоходомсрных устройств и

количеством жидкой фазы, содержащейся в потоке газовой среда.

Измерение расхода потоков газа с включениями жидкой фазы имеет свои особенности и трудности, связанные с ногомо-генностью состава, различием скоростей отдельных $аз, а также их концентрацией и структурой.

Из-за яегошгенности отдельных фаз, концентрация их нередко меняется по длине трубы и, поэтому измерение мгновенного значения расхода газ", имеет небольшое практическое значение.

Для отношения падения давления в двухфазном и однофазном потоках для шдяли однородного сеченая и дая годели учитывающей проскальзывание фаз рекомендуются ряд формул,

- II -

которые основываются на обобщении экспериментальных данных, полученных при течении гаэожидкостпого потопа через внезапные расширения или'суаеияя типа обычного отверстия. Не рассматривались лишь услозия вис ладного сужения потока и условия истечения через узкие каналы достаточной длины, когда в потоке по мере его движения по узкому каналу легко происходит восстановление давления,

В связи с этим рассмотрен двухфазный установившая поток в канале. Ери выводе уравнения течения газояадкостно-го потока через оузакщее устройство сделано следующее допу-щеш1е: I - изменение давления по длине канала незначительны по сравнении с общим давлением в системе, 2 - содержание жидкой фазы и физические свойства каждой из ']?аз остаются постоянными за время прохождения потока через сужающее устройство. Для рассмотренного условия разработана математическая модель учитывающая наличие в газовом потоке мдиоатных включений.

. (¡.„»fL^-l* .

Г (2)

где R -бвиразыврекй параметр, учитывающий состав.газа я ■ конструктивные особенности замаряого устройства.' Для исследуемых замерных устройств произведены расче- ■ ты суточных расходов газа 0Г по формуле {'¿), которые меьь-ше соответствующего значения Qr полученного по диспетчерским данным. Это обстоятельство согласуется с фи&ическими представлениями о возникновении дополнительных потерь давления на сужаюпг?« устройстве расходомера при наличии жидкостных включений в потока газа. Прячем чем больше содержание кадкой фазы в газовом потоке, тем больше это различие, ; т.е. больше величина погрешности.

Для расчета расходов газа необходимо использовать большое количество быстро меняющихся параметров, что затрудняет, процесс учета газа на .расходомзрпых узлах газопровода.

Тал, для определения коэффициента саимаешсти, влаго-содеркания, и т.д. требуется проведение трудоемких операций по анализу проб газа. Для Упрощения расчетов по определению расходов газа рассматривался вопрос о корректировке среднесуточных расходов газа, рассчитанных по стандартной методике однофазного состояния газа. Рациональность данного подхода оправднваятся тем фактом, что постройка корректирующих параметров ыодат проводиться не отоль часто, а лишь при Ш1ачит^льн"х изыеирнл°.х состава измеряемого потока газа.' Для п«го введено понятии корректирующего коэффициента К - С?'г/@г . Результат" определений' корректирующего коэффициента показали, что имеетоя тенденция к ошвкзаи» (К) о ростом влагосодеркания * Таким образом, для определений истинных значений среднесуточных дебатов газа необходимо знание значений корректирующего коэффициента с последующим уточнением расчетных значений • .вычисленных по стандартной методике О' а КОг .Практически задача сводится к определению влагосодеркания (V/ ) к соответствующего ему значения корректирующего коэффициента (К). При таком подходе становится возможным проведение разовых выбо--■ .рочных анализов проб газа в периода времени, отличащиеоя относительно стабильными значениями влагосодержаняя (\/\/ ). Такая постановка вопроса предполагает применение математического аппарата, позволяющего диагностировать моменты времени, соответствующие границам существенного изменения содержания жидкости в потоке газа. В качестве методики для диагностирования этих временных границ использовали аппарат теорий катастроф. Необходима отметить, что первые работы по : применению аппарата теории катастроф в иефтегазопромысловой . механике были выполнены под руководством акад.А.Х.Мирзаджаа-аадо,'

На примере газоззмерительвого узла - ГСП им.Серебровско-, го была показаиа возможность, применения теори' катастроф к анализу среднесуточных расходов газа для оперативной диагностики качественных изменений, произошедших в потоке изме-

- гз -

ряешго газа. Исходными данными для реализация г/етодики являлись сродиесугочныо значения дебита газа за период сентябрь-октябрь IS83 г.( всего 61 точка), Р а с с мат ри в ают с я значения оушарного объема газа (2 ), а также их среднеста -тистичеокие пхоизводные, т.е. фактически оглаженные значения расходов газа. Анализ графика исходной зависимости

показывает, что об аналогий и кривым экспоненциального роста с насыщением такие зависимости описываютоя дифференциальными уравнениями в виде, квадратного уравнения,-в котором X - принимается равным ¿Ц Q (Т). Потенциальная функция У0 (х) для этого уравнения подбиралась такшл образом, чтобы ее критические точки совпадали о критачеакяш точками исходной системы.

Преобразование потенциальной функции Vo(x) приводит ее к виду, которая соответствует катастрофе типа "складка" и для которой множество катастроф (К) определяется множеством Д а 0, Результаты расчета показывают, что при Т = 3 наблюдается изменение знака Д, Согласно теории катастроф, это соответствует моменту качественных изменений в штоке регистрируемого газа. Действительно из результатов анализа проб газа на данном расходомерном узле отобранных в этот период вре-меня, можно отметить, что количество влаги в.газе .на последующие дни совпадали о прогнозированным значением,

Бо второй главе представлены результаты экспериментального исследования влияния кидкостных включений вводимых в газовый поток на показания расходокерного устройства.

Необходимость такого исследования объясняется тем, что результаты полученные в первой главе большей частью носят теоретический характер и поэтому требуется их экспериментальное подтверждение. Для этого'была использована установка, принципиальная схема которой прздставлена на ряс.1.

Установка состоит из трубопровода (I) длиной 8 м и диаметром 25,4 ш.

На трубопроводе угтановлена две диафрагмы, диаметр от-, верстия которых составляет 16 мы. Расстояние мезду дия^раг-

с гадкими включенияш, I-^рубоптовод; 2-комдрессор: 3- кислородный баллон; 4-сосуд о водой; 5-счётйоё устройство; G-кошрессор; 7,8,9,10,11- вентили; 12-сеяаратор; 13-измерительный сосуд.

мами составляет 2 м» Между диафрагмами' под углом в 30° к трубе приварена трубка для подачи в трубопровод жидксзтн, которая предварительно заливается в емкости (4). Емкость для жидкости соединен с баллоном заполненным скатам газом (3). Трубопровод через промежуточную емкость (6) присоединен к воздупшому коопросоору (2), который прокачивает воздух через обей диафрагм и создает в трубе необходимое давление,-На чистом воздухе значения расхода газа на обоих диафрагмах мало отличаются кевду собой. Под действием газа подаваемого в сосуд из баллона со с«сатым газом жидкость выдавливается з трубопровод о противоположной оторгда к трубопроводу подсоединен сепаратор (12), в котором иидкость отделяется от газового потока. Сдсперяменгы проводились в'следующей последовательности. Сначала в трубопровод подавался воздух, рас- , ход которого замеряется на счетных устройствах, обеих дяа-фрагмм. Посла.этого открытым вентилем 7 в трубопровод пода -ется жидкость. Время подачи жидкости принимается постоянным» который в опытах составлял 10 сек, после чего подача яидкоо-ти в трубопровод лрекралилась, и замерялось его количество в сепараторе. Отношение количества жидкости в сепараторе ко времени ее подачи в трубопровод являлооь массовой- скоростью жидкости. Для изменения этого значения увеличивали давление на жидкость в емкоси; (4).

Такие измерения проводили несколько раз и полученные их среднеарифметические значения служили исходными данныш для проведения расчетов расходов газа о жидкостью и без таковой. Результаты экспериментов показали, что о увеличением содержания жидкости в газовом потоке значения расходов газа увеличиваются по сравнению с показаниями расходов газа но содержащего жидкой фазы, что согласуется с результатами полученными при использования разработанной в первой главе математической модели. Пэ результатам экспериментов установлен корректирующий коэффициент, связывающий расход газа о содержанием в нем жидкой фазы, который при малых концентрациях жидкой фазы в газовом потоке имеет значение близкое к значению корректирующего коэффициента, полученного по результатам раз-

работанной модели;

В этой же главе представлены результаты исследования зависимости содержания жидкой фазы в газовом потоке от величины давленга газопровода. Для чего из магистрального газопровода по отводу для отбора проб отбирался газ и пропускался через установку низкотемпературной сепарации, где за счет резкого расширения га^а и снижения его температуры происходило выделение хшдко'й £азы. Отбор проб газа производился при различных решмз.х работы газопровода. На основании многочисленных отборов проб газа и их анализов установлено, что с уменьшением дапления в газопроводе уменьшается. также содержание в газе жидкой $азы, которая отсутствует при давлениях иияе I МПа.

Как показано экспериментами по низкотемпературной сепарации газа, отобранного из .газопроэода содержаний жидкой , фазы в потоке газа уменьшается с падением давления. Поэтому в газопроводе вблизи диафрагмы скапливаетоя и затем выносится определенное количество жидкости. Чтобы установить структуру такого газожидкостпого потока вблизи диафрагмы использовали методику Локарта-Марг-шелли, которая позволяет группам параметров определить переход одной структуры к другой. Исходными данными для получения этих параметров служили показатели работы экспериментальной уотановки по определению расхода газа с жидкостными, включениями и без таковых И ее характеристик»;.

На основании полученных значений комплексов можно полагать, что на экспериментальной установке отруктура потока газа о концентрацией ачдкоотннх включений равной 112. гД:0 находится в пограничной области между .дисперсной л расслоенной, т.е. можно оказать, что жидкость переходящая через диа-фоагму частично находитоя в газовом потоке в виде капелек и частично перетекает отдельным потоком,

В третьэй главе рассматриваются теоретически е вопроса, связанные с характером превращения в газоклдаоотных оиотеках и влиянием их на пропускную способность трубопровода, Важность таких исследований объясняется.

- 17 -

тем, что многие проблемы течения газохядкостных систем вызываются притененными эффектами за счет действия различного рода включений как жидкостных в составе газового потока, так я газовых частиц в жидкости. Для удобства исследования в качестве объекта рассматривалось течение вдксотя с матам содержанием газовых включений.

Поскольку пропускная способность трубопровода в значя-• толъноИ степени зависит от вязкости транспортируемой среды, то целью исследования было определение характера взаимодействия фаз я влияния их соотношения, состояния и скорости превращения на вязкостные свойства газоандкостиой смеси.

Исследование реологии газождаоотных систем показывает, возможность потеря устойчтвости течения, сопровождающейся резкими изменениями значений вязкости. Это объясняется не только соотношением фаз газозшдкостноЧ система, но и состоянием газовой среды в жидкости в особенности влиянием микрозародышешх частиц гага. С учетом этого в уравнения для вязкости газоетдкостных систем наряду о концентрациями свободного иди растворенного в яидкости газа дополнительно вводится значение концентрации мякрозароднше^нх частиц гага. Тогда даш определения вязкости газоаидкоотнах систем в различных областях существования среды, т.е. выше и ниже давления дасыцения, необлодплю решить вопрос о количественном содержании определенных состояний газовых частиц в яидкостп. В работе показано, что одаовремзннов нахоздеиге.в жидкости всех трех состояния газовых включений невозможно.

Маловероятно также, что выше давления насыщения газа в жидкости возможно било бы наличие свободного состояния газа равно, как растворенных частиц газа в областях ниже давления насыщения. Поэтом? значение коечеатрация шкрозарода-шей входит в уравнение для вязкости газожвдкостной системы, находящейся как в области микризародышевых частиц газа в . кидксстп определяли путем сравнения уравнений д-ч вязкости газокадксствоЗ системы, находящейся сыгае и вило давлений насыщения.

Изучение реологических свойств ..лдкости с г зовыги

включениями, а также доследование кинетики процесса ааро-дашеобразования новой фазы, скорость которой максимальна в области давлений чуть вше дагленля насыщения, показало, что газоетадкостнад система имен но в этой области проявляет яжо выраженные вязкоупругпе свойства, т.е. скорость заро-даязобразования hodoí: фазы существенно влияет иа вязкостные свойства газояшдкостных систем.

•ОСНОВНЫЕ 3 И В О Д.Ы И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Проведен анализ работа расходомерных устройств на реальных газопроводных системах. Предложен комплекс статистических методов, яозьоляи'1ях повысить инзормативнооть данных, пол,, чаемых на узлах учета газа, такие как метода проверки стохастической пезависимости среднесуточных параметров потока газа и выявление дефектных замеров.

2. Проведена оценка корреляционных связей меуду сред. несуточаыш показаниями расходомерных устройств и количеством зшдаой фьгы э потоке измеряемой газовой среды для ряда газоязмерктольных пунктов газопроводных систем.

3 .Предложена модифицированная модель движения газожнд-кооткых смесей через суяащеа устроЗотзо, повышающая точ -ноегь определения расходов газа на газоязмерительных пунктах 'о включениями жидкой фазы,

4.Разработана методика корректировки расчетных среднесуточных расходов природного газа, полученных стандартной методикой, учитывается наличие жидкой фазы,

5.Показана возможность оперативной оценки значении кор-■ ректаруящего коэффициента на основе анализов среднесуточных

раоходов газа, На опытной установке проведены эксперименты по определению расходов газа о добавками жидкости. Установлено, уг>о с увеличением количества кадкой йазы газовом потоке расчетные значения раоходов газа увеличиваются по ' сравнении с фактическим пропорционально количеству вводимой в газовый поток яшдкооти.-;; ••'. 6.Установлено, что суг^еныиепкем абсолютного давления . з газопроводе количество жидкой (Тазы в газовой потоке

уменьшается и отсутствует в газовом потоке при давленш х меньших I Ша. Показано, что гшдкая <*аза искусственно вводимая в газовой потек частично распределяется в газоном потоке, в виде дисперсной' фазы и частично раздельным потоком, перетекает через диафрагму.

7, ИссгдцоваНЕ реологические особенности газоялдкост-ннх систем в трубах в областях блязюк к давлениям наоыща-няя it выше этой области. Предложены модели учитывающие из- _ мененяя вязкостпых свойств газожцдкоотных систем в областях близких к давлениям насыщения п вшга этой областя»

8.Изучена кинетика изменения состояний газовых включений в жидкости в областях выие и няне давления насыщемя'.' Установлено; что изизненяя реологических свойств газежпд-коотшх оистем прямо зависит от скорости зародыиеобразования новой фазы,

МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В О Л Е Д У Ю ЩИ X Р А Е О Т А X:

1.Ахмедов К.А., Иокайлов Р.Д., Махтяев Д.Ш. 0¡корректировке показаний газовых расходомеров о учетом наличия

• жидкой (¿азы, ХЩ Школа-семинар по проблемам трубопроводного транспорта. Тезисы докладов, Уфа, 1990, р.34.

2.Ахмедов К.А., Рамазанов Э.Р,, Мэхтпев Д.Ш. Исследование влияния изменения уровня давления на вязкостные свойства газожидьостных систем. Ж Щколйгсешнар по проблемам трубопроводного транспорта. Тезисы докладов, Уфа, 1991, о.27.

3. Мзхтиез Д.И. Влияние наличия жидкой фазы на показания расходомеров газа. Сборник тезисов докладов научно-технической конференции молодых ученых..Баку, 1991,.о.12Г.

4.Саттаров P.M., Магеррамов Р.Г., Ахмедов. К ¿А., Ис май-лов Р.Д., Меятиев. Д.Ш. Об особенностях применения расходо-иер них приборов при транспортировке природного газа. Известия Высших Учебных'заведений. Нефть я газ'. Баку, 1993, ¡Я, с.67-71.

ЛИЧНЫЙ Б К Л АД автора в статьях

В работе ( 1,2,3) - произведены расчеты и внедрения в производство.

В работе ( 4 ) произведены теоретические исследования « обобщены результата.

х т л л с а

, Ьал-Ьазкрда республика да иовчуд бору кеиардгфиа кэ-нишлрндкрилцрси нгзррдэ тутулуб.

Бу Ьам республика дах'шпщда, Ь^-ц да хзричдэ республи-кадз'п начря бору к?м=рл5рден нвфтип вз газын трлабэтшшц зрмэси зрруротиндрн !!ррли крлир, Бу шрраитде бору камгрла-раднрн н?гд олунян нефт в? газын Ьрачипин учотунун бо^к рйоаи^яти лгрдыр, Белр Ьесзбла.телор олиадия борулардеи сы-эет нефт газын нкгдэрыяа н=зер?т еад>к иу^ктгн доз*ил. Бу-нунлэ рлягадер олараг т=ркибшдэ ма.|е Ьиоорчинлор олан елци рсасландырьзшып учотуиун апчрылыэсы прваоипиал рЬрми^рт крс6 едир. ЕЛни занннда 'муас1!р р^ааи уоуллар асзсшда ыуряк-кр6 газ 'КРМгрлари оистешяия иотшгоры. заиааы газ ^аначзгы-нын истифадвсгага еаиррэлгапф! ва ,еЬяи,|агынын артырылмаоц ®алрбл?рши го^'ур. _ *

С=ргЬ влчаа гургуларыя орта сут кал и кэ отличил эр и;}л в ' олчулрн газ эхынннда ыа^а фазаныя ыигдвры аресинда ксрелза-С1ф рлагалори гиДирти варилиишдкр, МэДе Ьноо>чикл?ри алав гаДда сарфин трДкн олуниасыныи дги'кглиДши зртырыаггга газ-иа]'е гарыиыгыны дарэлгн гургудан Ьяраизтип-я! ыодификвсиДалц подели илшрЕмшдир. Таз ахынында ы.^еипн $эк5еки ыигдары

практики нугаисэда газ вхынинда. .даД« фазасынин миг деры-ив зртырьгсгла газын . орр&ищш гиДыртинш ортырылиосы тэчру~ СрДнрн кэстррвлыипдир. Газ'ивДз систешшки, реоложи хтоуоид-Дмгляриш.дршшясй'Депи ^а'эеныв гэбврчаг^араниэ сурртвидрн асыльщьр, "'.'.'.

Алылыга нртич»л-?р, лаЗиЪэ вр еяаи- тядгигпт гзсщияат-ларыпнн т-ррфиндэн ывккс^ел зр.оудаглашлш мекистрал гоз ияаррлррш сйсгеывдкн лэ^ЕЬгЛ?ндиркчигсши в?'иоаисмары законы кенип истифэгэ олуде бил?р. ДиссертзоиДадэ зэвоиДя " олуявк СТ 0X8 СТИХ уауЛ Вч ДвТврМИЛ -5ШДЙРИЛИИШ ЫОДвЛЯер, ии -кал верир ки, газ нраардэрм оистетгадя говшэгларда газы» учоту вя елчтлмзоя учун двспвачвр ир"л-;»матларыный д»гигяи- . Ди яртырылсыя. ЬИОСэЧИКЛйРИ 0Л8Н уЧОЗ^уН ДяГИГ-

л.^кни ррпрмяг Мэгарди^лр" газ ма^а ахьялврыяия хтоуои.)-.

j да ар »на вяд наткчзлгр "АЗГАЗ" системиаш газ кяиррлерин елчмэ гоотегаарында j ох л а н дыр ыг. »шт дыр * Длынмш коррект-ярядирюшив равал, ггз-uaje Ьиоозчшотрри олан ахшда"ЛЗГЛЗ" кр!,:?рлйр i; оиотйивник елчмг гогшвглврынде газш! учотунун операхив нгзяраао имкен вер «р. "ДЗГАЗ" крыерлеркк сиотец-зрри тчтн us je Ьисспиклрри oлмajeн sé yjrya тз"зиги i МПа

KB 4M? Jai' Иэрт IfYfijjpH вДИЛМШДИр.

The Researching peculiarities of gas - liquid flow movement wrth phase - ir u:nfonnestion in pipeline iiyateny". , .

htrhtiev D. Ph.

The analysis oX reaf gi>s "pipelines worti show» that naturol a) gas transported - ihrough them which corseE-S of cerfain ofudntity of liawid it in fluencss megatively on the exactness ofeterrnination of expenol i tut e of gas in th» gas calculation.

Fot increasing determination oiexpenditure of gtxs contained element;-' of liquid t.ie comple of statistical ms-Uioo's .51 low to t'igc informit.icn of data received in the crt 1 cul flt j• >ri uf it; gjv--n. • "

The rnuv-mnnt of gas liquid uiture inci easing the exactness.'' of df-termination txpenoliture ■ f gem in the gas ci»ium ing points encluoling liquid phase.

The irethod 01 cacculatod average day expend i turefc of natural gas rccei red hy standard method taring unto account t ho liquid phase is develcred.

The possibility of operative estimate on the-base of analysis o£ average uay expenditure of gas is shown.

On experonce installation the 6xpjrimentt; by tho determination expenditure of gad with iiqnid additives ary carried oi't. It is made that urith wcrea.^ing the quantity of liquid ph.ise in gas the calculation cneariiga of expenditure gas are increasing in comparison of 01 ientica! proportional quantity including into gas flow 1 i lu i J. . '

Tt made that with decreasing pressure in gas pipeline the quantity of liqeud phase in gas flow is".' ileciearjed and is ibat.nd in gus flow in pressure leas imp.. . ■

Liquid phese frequ ntly it; taren by gas floy in the from of liquid couples. , ■ ' ■