Ecoulements diphasiques gaz-liquide à poches et à bouchons en conduites

Two-Phase Gas-Liquid Slug Flow in Pipes

Institut Français du Pétrole

Résumé

Les écoulements diphasiques gaz-liquide ont été étudiés afin de contribuer à développer des modèles de calculs prédictifs des pertes de charge dans les conduites de production des bruts pétroliers. Les expériences nécessaires ont été réalisées sur la boucle diphasique de Boussens dans les conditions suivantes représentatives des conditions industrielles : diamètre 6 , longueur 120 m, disposition de la conduite horizontale ou faiblement ascendante, couple de fluide gaz naturel-huile légère. Le gradient de pression, le contenu global, et la distribution locale des phases ont été mesurés. Le traitement des équations de conservation phasique intégrées sur la section par différents types de moyennes a permis de développer un modèle cellulaire qui inclue un nombre limité d'équations constitutives nécessaires à sa fermeture. Ce modèle prédétermine convenablement le gradient de pression, le contenu gaz global et la longueur des poches et des bouchons.

Abstract

Two-phase gas-liquid flows were analyzed so as to develop models for prediction of pressure drops in crude-oil production lines. The experiments were performed on the two-phase loop at Boussens under the following representative industrial conditions: 6 diameter, 120 m length, horizontal or slightly rising pipe, couple of fluids natural gas and light oil. The pressure gradient, average content and local phase distribution were measured. Conservation phase equations integrated along the cross-section were processed by different time-averaged operators so as to develop a cellular model including a limited number of constitutive equations required for its closure. This model suitably predetermines the pressure gradient, the average gas content and the length of gas and liquid slug.