基于CFD的海上钻井平台井喷天然气扩散规律研究

【摘要】：针对海上钻井平台作业过程中井喷失控后的天然气泄漏扩散问题,基于计算流体动力学(CFD)理论,建立海上钻井平台井喷事故后果的预测与评估模型。选取静风、全年平均风速和季风风速3种典型风况,对船艏、船艉、左舷和右舷来风条件下井喷天然气的运动行为及危险区域的分布规律进行模拟和分析。结果表明:井喷失控40 s后钻台区域井喷气体体积分数达到动态稳定值,甲烷较乙烷危险区域大,且受风况影响明显;10 min后悬臂梁和主甲板上井喷气体体积分数也达到动态稳定值;悬臂梁内部甲烷气体形成了较大范围的危险区域,易导致剧烈爆炸事故;船艏、船艉来风和低风速条件易造成可燃气体在生活楼或钻台区域通风效果较差的位置聚集;左、右舷来风和高风速条件有利于平台可燃气体的稀释和消散;风速越大,可燃气体对平台危害程度越小。 【作者单位】： 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心;中国石化胜利油田检测中心;
【关键词】： 安全工程 海上钻井平台 井喷 天然气 扩散规律 计算流体动力学
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金项目(09CX05008A) 2012年安全科技“四个一批”项目(2012-507)
【分类号】：TE58
【正文快照】： 0引言随着海洋油气勘探开发的不断深入,钻井平台井喷问题日益突出。海上钻井作业程序复杂,井控难度大,井涌或井喷事件时有发生。一旦井喷失控,大量原油携带天然气从井口喷出,平台周围形成大规模可燃性混合气云,极易引发爆炸或火灾事故,对作业人员和平台造成毁灭性的打击。2001

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