摘要：设计了一套高压CO_2管内节流实验装置,能够将气态CO_2加压稳定至不同相态。节流过程中可以对实验环道不同位置处的压力、温度参数进行实时数据记录。实验研究分析了气态和超临界态CO_2节流过程中管内压力、温度的变化规律。实验结果表明,不同相态下的管内节流压降、温降规律不同,气态CO_2的节流效应明显强于超临界CO_2,在节流过程更容易使游离水结冰,从而出现冻堵现象;超临界CO_2节流后会发生相变,出现气液两相流动。实验结果对CO_2管道节流安全控制和管道冻堵防治具有借鉴意义。

摘要：在CO_2管输过程中,节流易导致CO_2温降过大,威胁管道的安全运行。采用自主设计的CO_2节流实验装置,进行了不同相态CO_2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CO_2相态及杂质N_2含量对CO_2稳态节流温降的影响。实验结果表明:CO_2的节流温降随节流前后压降的增大而增大,随N_2含量增大而减小;气态CO_2的节流效应最强,超临界态次之,液态CO_2节流效应最弱;节流前压力越大,相同压降的CO_2节流温降越小,节流前压力对气态CO_2节流温降的影响小于液态CO_2。

摘要：管输CO2过程中,含水率是影响管道腐蚀速度的重要指标,为确保管道的安全运行,必须准确计算CO2的含水率。提出了两种含水率计算方法,分别为简化的热力学模型法和实验数据拟合的经验公式法。简化的热力学模型法利用PR(Peng-Robinson)状态方程计算相关物性参数,采用φ-γ方法对CO2-H2O两相体系进行描述;实验数据拟合的经验公式法采用现有的实验数据,拟合气态和超临界态管输CO2含水率计算经验公式。与文献的实测结果进行对比验证,管输条件下两种方法的计算精确度平均误差分别为1.40%和6.69%,均满足工程计算要求。根据误差分析结果,分别给出了两种方法的适用范围,研究成果对管输CO2管道的运行管理及其上游处理工艺的设计具有重要意义。

摘要：CO_2驱采油过程中,为了保证集输管道的安全运行,必须准确预测其井口节流特性,以防止节流后管道发生冰堵。基于BWRS状态方程、相平衡原理及热平衡方程,提出适于高含CO_2的多相流节流效应模型。该模型在低压(5 MPa以下)范围内具有较高的精确度,计算结果与Aspen HYSYS软件计算结果对比,误差范围为±1%。研究表明:在模型适用范围内,CO_2多相流体系含CH_4、N_2、H_2这3种杂质均提高了CO_2-H_2O多相流体系节流后的温度,其中H_2对节流后温度的提升最大。节流温降随气液比的增大而增大,当气液比低于10时,气液比变化对节流后温度的影响较明显。研究结果对CO_2驱油井采出流体节流安全控制与管道冻堵防治具有指导意义。