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流动体系水合物分解研究进展被引量：8: 2014年; 水合物分解机理的基础研究,是抑制水合物在油气管道流动体系形成冰堵,深入开展水合物矿开采,应用水合物作为媒介储存与运输气体、净化与分离气体,以及应用水合物浆液输送气体等技术研究的关键。结合国内外水合物分解的实验研究与理论研究,系统评述了流动体系水合物分解实验及相关模型的研究进展。通过水合物分解形态观测实验,可知水合物分解是依时吸热过程,受动力学、传质和传热等因素控制。总结了水合物颗粒大小、化学注剂、温度、压力以及气相组成等因素对水合物分解速率的影响。总体而言,水合物分解理论模型应用于流动体系的不多,将动力学、传质、传热等因素综合起来的模型有待成熟,基于此提出未来流动体系水合物分解研究的方向和建议。; 史博会王莹吕晓方王麟雁殷素娜宫敬; 关键词：动力学传热传质

榆济输气管道水合物冰堵防治措施被引量：17: 2014年; 为保障榆济输气管道冬季安全稳定运行,避免出现严重的冰堵事故而影响输气任务的完成及管道安全,亟需理清榆济输气管道气源气质及其所处高寒地区的实际情况,提出安全、经济、高效的水合物冰堵防治措施。基于热力学相平衡理论,应用Chen-Guo模型预测水合物形成条件,采用管输天然气含水量/水露点计算方法分析气源气质含水状况;结合榆济输气管道干线运行工况,判断确定了全线易于析出游离水的管段,建议在夏季对这些管段集中清管排污,并给出防治水合物形成的最小注醇量;针对榆济输气管道分输站场电伴热功率有限的情况,根据分输供气压力和天然气含水量,计算天然气达到含水临界饱和时的水露点温度,从而给出各分输站场需采取注醇措施的极限温度;严格控制气源气质水露点指标,是切断输气管道内游离水来源的关键,也是防治榆济输气管道干线和分输站场水合物冰堵最直接有效的措施。; 史博会全恺乔国春李天成赵博渊王莹宫敬; 关键词：输气管道水合物防治

天然气水合物生长及堵管规律研究进展被引量：12: 2016年; 为了保障混输管道管输介质的安全、稳定流动,调研了国内外关于天然气水合物的研究成果,分析了水合物堵管试验结论,系统总结了混输管道天然气水合物形成、生长及堵管的研究进展。结果表明:水合物的形成并非达到热力学形成条件后瞬间完成的,其在相界面处开始形成、生长和发展;动力学、传质及传热是水合物生长的关键因素;水合物的堵管过程分为形成、聚集及堵管3个阶段。单纯依赖水合物热力学相平衡研究不足以描述水合物结晶与生长过程的多阶段性,研究水合物的生成机理需要从热力学和动力学两方面开展,以期对水合物的形成机理和管道堵塞规律有更深入的认识和更精确的预测。; 阮超宇史博会丁麟吕晓方黄启玉宫敬张静楠; 关键词：天然气水合物诱导期

含蜡晶天然气水合物浆液黏度的影响因素被引量：11: 2017年; 天然气水合物浆液黏度特性是判别水合物浆液输送流动性的重要指标。在深海油气田开发中,特别是对于高含蜡体系,蜡晶与天然气水合物共存的情况时有发生。为此,利用高压天然气水合物流变测量系统,探究了含蜡量、搅拌转速和压力等因素对含蜡晶存天然气水合物浆液黏度的影响规律。实验结果表明:(1)含蜡晶天然气水合物浆液呈现剪切稀释性;(2)含蜡量越大,天然气水合物浆液黏度越高,原因在于悬浮在连续相的蜡晶与吸附在天然气水合物颗粒表面的蜡晶,均对天然气水合物聚并体的增大起到了促进作用;(3)在相同含蜡量的情况下,随着搅拌速率的增加,因体系所受剪切作用强度增加,导致天然气水合物浆液黏度下降;(4)当体系初始反应压力提高时,天然气水合物生成驱动力增强,生成量增加,会显著增加天然气水合物浆液黏度。结论认为,研究蜡晶在高压搅拌天然气水合物浆液体系内的微观分布规律,将是未来探讨蜡晶对天然气水合物浆液黏度特性影响的重要方向。; 史博会柴帅柳扬丁麟宋尚飞吴海浩宫敬; 关键词：天然气水合物浆液黏度蜡晶流变性冻堵

基于可靠性的天然气管道水合物形成概率被引量：8: 2017年; 随着海洋油气田开发逐步进入深海领域,深水流动安全保障将面临巨大的挑战,分析天然气管道水合物形成概率是保障管道安全流动的基础。基于可靠性的极限状态方法,综合考虑管道运行参数的不确定性,选择管道入口温度、压力及流量为随机变量,以热力学和动力学为基础,建立概率极限状态方程,并运用LHS-Monte Carlo方法、POD方法计算水合物的形成概率,实现了以概率形式定量描述天然气管道中水合物形成风险的目的。结果表明:管道水合物形成概率曲线达到稳定所需的样本总数随管道具体情况和随机变量参数而变化;水合物形成概率对不同随机影响因素的敏感性不同;临界过冷度对天然气管道水合物形成概率有较大的影响。合理选择或调整入口随机参数能够有效降低水合物形成概率,从而保障管道的安全运行。; 阮超宇史博会丁麟柳扬黄启玉张静楠宫敬; 关键词：水合物诱导期过冷度可靠性

流动体系油包水乳状液微观特性试验研究与定量表征被引量：3: 2018年; 流动体系油包水乳状液的微观特性是研究乳化体系流变特性、析蜡特性及水合物生成特性的关键问题。基于高压水合物浆液流动环道,借助在线高倍粒度分析仪,研究了不同试验条件(含水率、流动剪切速率、水浴温度、初始压力)对油包水乳状液微观特性的影响规律。结果表明:含水率越小、剪切速率越大、温度越高、压力越低,油包水乳状液液滴粒径越小,分散越均匀,稳定性越好。综合温度、压力、流速、含水率、密度、黏度、表面张力、导热系数等参数对液滴粒径及分布规律的影响,建立了3种尺度范畴下油包水乳状液液滴平均尺寸及其分布比例的预测关系式,与试验数据对比验证可得,预测式的精度在±5%以内。研究结果可为深入开展流动体系水合物生成的动力学机理分析与模型预测,提供技术支持与重要依据。; 史博会张也柳扬王琴丁麟宋尚飞宫敬; 关键词：油包水乳状液

乳状液微观特性及蜡晶存在对水合物生长动力学影响机理研究: 水合物生成过程涉及的科学问题复杂,不仅包括水合物结晶成核和晶体生长过程所需的热力学、动力学、传质与传热等内在机理的作用,还包括水合物晶体生成所处流体微观特性这一外部环境的影响。此外,深水混输体系的油水乳状液,多是一个具有...; 张也; 关键词：油包水乳状液壳模型蜡晶

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国家自然科学基金(无)