[发明专利]一种油气管道物理减阻装置及方法

说明书

本发明公开了一种油气管道物理减阻装置及方法，其技术方案为：包括注入孔、稳压室，注入孔沿主管路的减阻管段侧面轴向间隔开设；稳压室设于减阻管段外侧并包裹注入孔；所述稳压室通过引流旁路连接主管路，流体能够通过引流旁路从主管路中抽出，并经稳压室自注入孔重新均匀进入主管路，以实现减阻。本发明通过将主管路中的流体引流并重新注入主管路，使得湍流转变为层流，达到减小流动阻力的目的。

技术领域

本发明涉及管道减阻技术领域，尤其涉及一种油气管道物理减阻装置及方法。

背景技术

在油气的管道运输中，从井口产出的油气通过长输管道将其运送至下游用户。在油气的管输过程中由于油气自身的粘度和长输管线内壁的粗糙度不可避免的会导致油气在管道输送中产生摩擦阻力。管道运输中有大部分能量都损失在表面摩擦阻力上。

随着石油工业的发展,油气的管道输送量日益增加,降低油气管路系统的摩擦阻力、提高输量,对节约能源和投资、加速油气的开发利用都具有重要意义。发明人发现，传统的减阻方法主要有两种：减阻剂减阻和管道内涂层减阻。其中，减阻剂减阻是通过向油品中加入减阻剂实现减阻，这种方式使得油品品质下降并且会增加运营成本。而管道内涂层减阻技术需要对管道内表面进行涂敷，工艺复杂，减阻效果不佳。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种油气管道物理减阻装置及方法，通过将主管路中的流体引流并重新注入主管路，使得湍流转变为层流，达到减小流动阻力的目的。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种油气管道物理减阻装置，包括：

沿主管路的减阻管段侧面轴向间隔开设的注入孔；

稳压室，设于减阻管段外侧并包裹注入孔；所述稳压室通过引流旁路连接主管路，流体能够通过引流旁路从主管路中抽出，并经稳压室自注入孔重新均匀进入主管路，以实现减阻。

作为进一步的实现方式，所述稳压室具有多个流体进口，所述流体进口通过引流旁路连接主管路。

作为进一步的实现方式，所述引流旁路安装有流量调节阀和流量计。

作为进一步的实现方式，所述稳压室内部为空腔。

第二方面，本发明实施例还提供了一种油气管道物理减阻装置，用于连接主管路的减阻管段，包括内管和外管，内管与外管之间形成注入间隙；所述内管的入口端直径小于出口端直径，以使注入间隙的宽度从入口至出口逐渐减小；流体能够经注入间隙重新进入主管路并在主管路壁面形成流速高于主管路中心流体的流体薄层。

作为进一步的实现方式，所述注入间隙的横截面呈环形。

作为进一步的实现方式，所述内管和外管之间通过支撑体连接。

作为进一步的实现方式，所述外管内径与主管路内径保持一致。

第三方面，本发明实施例还提供了一种油气管道物理减阻方法，采用所述的减阻装置，包括：

将减阻装置安装于主管路减阻管段入口处；

打开阀门，流体经减阻装置引流后重新注入主管路；减阻装置将流体湍流转变为层流，以实现管道减阻。

作为进一步的实现方式，当主管路连接引流旁路时，打开旁路阀门。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

(1)本发明的一个或多个实施方式通过在主管路一侧连接引流旁路，使流体经稳压室对应的注入孔重新均匀进入主管路，注入的射流会扰动主流区流体的速度分布使其速度分布曲线变得更加平坦，从而使得壁面剪切力减小，从而实现减阻。