深水流动安全保障技术：研究方向和成果

2）流动安全预测技术研究主要是通过实验研究，建立相应的计算模型和方法，对基本压力、温度等流动参数及物性参数进行预测，为工艺设计和运行安全提供技术支持。7）高效的水上、水下油气集输处理技术研究随着流动安全技术的不断深入，对水下油气集输处理系统和设备的需求日益迫切。

理论教育 2023-11-05

深水流动安全保障技术：蜡沉积预测与防控技术研究新进展

所用的化学药剂一般称为降凝剂，是一种油溶性高分子有机化合物或聚合物，在原油中加入蜡抑制剂可以改变原油中固体烃的结晶形态，如结晶尺寸、大小和形状等，使其不易形成空间网络结构，达到降凝、减黏、改善原油低温流动性的目的。在油品中加入少量蜡抑制剂就能改变油品中蜡的结晶过程、显著降低含蜡油品的凝固点，使油品在低温下也能保持正常流动。

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多相流试验系统研究进展：深水流动安全保障技术

图1-8IFP多相流实验环路挪威SINTEF实验室是目前世界上最大的多相流实验室。水合物冷流技术研发和砂运输研究也是其目前进行的主要课题。近年来多相流动态腐蚀环路得到快速发展，美国俄亥俄大学、挪威能源技术研究所、巴西国家石油公司、沙特阿美、马来西亚国家石油公司等均建立了多相流动态腐蚀试验系统。中国石化、中国石油、中国海油也开始关注多相流与腐蚀的相关性研究。

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深水流动安全保障技术：攻关目标总结

从“十一五”开始，科技部“863”计划、国家科技重大专项持续支持“深水油气田流动安全保障”核心技术攻关，其攻关目标为：突破深水流动安全保障关键技术，初步建立具有自主知识产权的，从水下流动设备、海底管道、立管到下游处理设施的深水流动安全保障设施和技术体系，具备与3000m 深水油气田开发工程相配套的技术能力，为深水油气田的开发和安全运行提供技术支撑。

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深水流动安全实验系统概述

围绕墨西哥海域油气田开发中流动安全问题，初步形成了从塔尔萨大学、科罗拉多矿业大学等的多相流动机理、腐蚀特性研究到壳牌公司、雪佛龙公司等中等规模高压低温多相流动安全实验系统，乃至1 km 以上的大型实尺、实液的生产过程多相流动安全动态模拟系统。3）目前已有多相流混输环路实验装置存在的不足①实验室环路功能单一，不能模拟深水流动保障安全问题多种工况。

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深水流动安全保障技术研究成果

3）初步建立以固相堵塞、段塞为主的深水流动安全监测系统①自主研制了基于压力、压差的立管段塞在线识别技术以及智能控制技术，立管段塞和水力段塞识别精度达93%。堵塞面积大于20%时，识别精度约为90%。④研制了1套水合物治理橇原理机，为今后流动系统中的水合物堵塞事故处理提供了技术。自主研制了基于管道分离的水下气液分离器，并通过了压力舱和水池实验。

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深水流动安全保障技术的研究趋势

1）课题研究的作用课题研究工作对支持深水工程技术项目顺利完成十分重要，具体作用如下：①深水流动安全实验系统与实验技术是深水工程实验设施的重要组成部分。目前10多台水下增压泵站已经投入使用，水下湿式压缩机将投入使用，水下分离器已进入工业化应用阶段，水下段塞流捕集器正在试验中，深水水下油气采出液处理及回注技术正在逐步成为现实。

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深水流动安全保障技术研究方向

本课题形成了深水流动系统全过程中井筒、水下设备、海底管线、下游处理设施危险工况的预测、预警和控制等安全、有效、经济的流动安全保障技术，围绕节能减排，初步形成水下、水上油气处理技术，具备深水工艺系统设计能力，建立深水水合物区进行常规油气田开发作业过程的风险评价和管理技术，为实现深水油气田的开发和安全生产运行提供技术支持和有力保障。

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深水流动安全保障技术：混输体系段塞预测与控制研究进展

段塞流是混输体系特别是海底管道和立管中经常遇到的一种典型的不稳定工况，表现为周期性的压力波动和间歇出现的液塞，其往往给集输系统的设计和运行管理造成巨大的困难和安全隐患，因而段塞流的控制一直是研究的热点。相对于预测技术而言，段塞流特别是严重段塞流控制更为困难。国际先进石油公司均在研究严重段塞流的预测、监测和控制技术，以减少段塞流造成的损失。

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深水流动安全保障技术研究最新进展

深水油气田开发过程中，流动安全保障和腐蚀控制问题是长距离海底管道和立管服役安全的重要基础。因此，需要通过针对深油气田多相动态腐蚀的系统研究，形成科学的评价技术和控制对策，提升设计和运行管理水平。深水多相流动态腐蚀研究目前主要集中在深水湿气管道输送中冷凝水顶部腐蚀、高气速下的腐蚀、油水分层流对内腐蚀的影响因素研究。油水两相层流腐蚀研究主要集中在药剂筛选。

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深水流动安全保障技术研究进展

②东海和南海海底混输管道距离长、设计压力高，目前铺设水深已经达到1500m，将来可能达到1500m 以上超深水海域。③我国现有海上油气水多相集输系统大多采用传统的控制方式，而对多相流本身认识不足也限制了智能控制技术的发展和应用，数字化输送还有很大的提升空间。

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深水流动安全保障技术：水合物预测和防控研究进展

如何准确预测固相生成的特性并研究相应的防控技术，是研究重点和工业界不断实践的方向。关于水合物的研究主要包括生成预测、防控方法等。因此，关于水合物形成条件预测，主要包括基于相平衡原理的热力学模型，还有描述水合物晶体动力学生长特性的动力学模型。随着海洋油气田开发水深、回接距离的增加，传统热力学抑制技术局限性及高额成本之不足，促使水合物风险控制方式成为国内外研究人员关注的焦点。

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深水流动安全保障技术计划与研究目标

集输系统中多相流流动行为的变化将影响正常的生产运行，甚至会导致油气井停产，所以如何保证从设计到建造、运维、弃置全时段，从储层、井筒、水下设施、海底管道到下游设施整体油气水多相流动体系中任何时间、任何地点“流动畅通”，是流动安全保障技术和工程研究的目标。

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深水流动安全技术解析

生产设施它是指对生产设施压力、温度、水合物、段塞流、结蜡、腐蚀等的监测。目前最新动态是使用实时流动安全系统在线瞬态多相流模拟软件，进行水合物、蜡、段塞等生成预测，使用腐蚀监测系统、泄漏监测系统进行相关风险监控。3）控制模拟技术控制系统现阶段主要包括油藏动态产能优化、水下设施药剂注入优化、危险工况的预警以及严重段塞的控制。

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