深海天然气水合物开采竖井三相流模型

误差低于8.24%

考虑了水合物动态分解的气液固三相流模型，为深海开采管道安全提供理论依据。

郭晓强 · Xinghan, Chen · Jie, Xu · 李欣业 · Nie, Yuxin · Dai, Liming

Physics of Fluids 2024

具体参数

气含率平均误差

{'zh': '8.24', 'en': '8.24'} %

液含率平均误差

{'zh': '0.41', 'en': '0.41'} %

固相含量平均误差

{'zh': '1.88', 'en': '1.88'} %

气相速度平均误差

{'zh': '5.80', 'en': '5.80'} %

液相速度平均误差

{'zh': '2.81', 'en': '2.81'} %

固相速度平均误差

{'zh': '2.22', 'en': '2.22'} %

技术优势

预测误差低

模型预测的气含率、液含率、固相含量及三相速度与实验数据平均误差均在8.24%以内，其中液含率误差仅0.41%。

考虑水合物分解

模型基于连续性方程、动量方程和能量方程，并考虑了水合物的动态分解，更贴近实际开采工况。

敏感参数分析

系统研究了水合物丰度、液相排量和井口回压对流动特性的影响，发现气含率对水合物丰度更敏感。

应用场景

• 深海天然气水合物开采：用于深海天然气水合物开采中预测管道内三相流特性，保障开采安全。
• 矿用竖井多相流输送：分析采矿立管中气液固三相流的行为，优化输送参数。
• 多相流实验验证：为多相流模型提供实验对比数据，验证模型准确性。