[發明專利]一種油氣管道物理減阻裝置及方法

有效

• 申請號: 202110608384.5
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113309906B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 劉翠偉;肖康;李玉星;楊宏超;廖藝涵;丁銳;胡其會;韓輝;尹淵博;崔兆雪;薛源
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F16L9/00
• 分類號: F16L9/00;F16L55/00;F15D1/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

本發明公開了一種油氣管道物理減阻裝置及方法，其技術方案為：包括注入孔、穩壓室，注入孔沿主管路的減阻管段側面軸向間隔開設；穩壓室設于減阻管段外側并包裹注入孔；所述穩壓室通過引流旁路連接主管路，流體能夠通過引流旁路從主管路中抽出，并經穩壓室自注入孔重新均勻進入主管路，以實現減阻。本發明通過將主管路中的流體引流并重新注入主管路，使得湍流轉變為層流，達到減小流動阻力的目的。

技術領域

本發明涉及管道減阻技術領域，尤其涉及一種油氣管道物理減阻裝置及方法。

背景技術

在油氣的管道運輸中，從井口產出的油氣通過長輸管道將其運送至下游用戶。在油氣的管輸過程中由于油氣自身的粘度和長輸管線內壁的粗糙度不可避免的會導致油氣在管道輸送中產生摩擦阻力。管道運輸中有大部分能量都損失在表面摩擦阻力上。

隨著石油工業的發展,油氣的管道輸送量日益增加,降低油氣管路系統的摩擦阻力、提高輸量,對節約能源和投資、加速油氣的開發利用都具有重要意義。發明人發現，傳統的減阻方法主要有兩種：減阻劑減阻和管道內涂層減阻。其中，減阻劑減阻是通過向油品中加入減阻劑實現減阻，這種方式使得油品品質下降并且會增加運營成本。而管道內涂層減阻技術需要對管道內表面進行涂敷，工藝復雜，減阻效果不佳。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種油氣管道物理減阻裝置及方法，通過將主管路中的流體引流并重新注入主管路，使得湍流轉變為層流，達到減小流動阻力的目的。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

第一方面，本發明的實施例提供了一種油氣管道物理減阻裝置，包括：

沿主管路的減阻管段側面軸向間隔開設的注入孔；

穩壓室，設于減阻管段外側并包裹注入孔；所述穩壓室通過引流旁路連接主管路，流體能夠通過引流旁路從主管路中抽出，并經穩壓室自注入孔重新均勻進入主管路，以實現減阻。

作為進一步的實現方式，所述穩壓室具有多個流體進口，所述流體進口通過引流旁路連接主管路。

作為進一步的實現方式，所述引流旁路安裝有流量調節閥和流量計。

作為進一步的實現方式，所述穩壓室內部為空腔。

第二方面，本發明實施例還提供了一種油氣管道物理減阻裝置，用于連接主管路的減阻管段，包括內管和外管，內管與外管之間形成注入間隙；所述內管的入口端直徑小于出口端直徑，以使注入間隙的寬度從入口至出口逐漸減小；流體能夠經注入間隙重新進入主管路并在主管路壁面形成流速高于主管路中心流體的流體薄層。

作為進一步的實現方式，所述注入間隙的橫截面呈環形。

作為進一步的實現方式，所述內管和外管之間通過支撐體連接。

作為進一步的實現方式，所述外管內徑與主管路內徑保持一致。

第三方面，本發明實施例還提供了一種油氣管道物理減阻方法，采用所述的減阻裝置，包括：

將減阻裝置安裝于主管路減阻管段入口處；

打開閥門，流體經減阻裝置引流后重新注入主管路；減阻裝置將流體湍流轉變為層流，以實現管道減阻。

作為進一步的實現方式，當主管路連接引流旁路時，打開旁路閥門。

上述本發明的實施例的有益效果如下：

(1)本發明的一個或多個實施方式通過在主管路一側連接引流旁路，使流體經穩壓室對應的注入孔重新均勻進入主管路，注入的射流會擾動主流區流體的速度分布使其速度分布曲線變得更加平坦，從而使得壁面剪切力減小，從而實現減阻。