考虑降液管影响的多元精馏塔动态机理建模 II . 模型求解与仿真分析

 结合动态机理模型的特点，将泡点方程的求解问题转化为微分方程的求解问题，以便于机理模型的应用。以某乙烯生产装置中具有127层塔板、中间再沸器、侧线抽出的，四组分混合物为原料的乙烯精馏塔作为研究对象，建立其动态机理模型。通过对模型中微分方程的刚性分析，选取了基于隐式Runge-Kutta法（TR-BDF2）的积分方法对模型进行求解，大大提高了模型的求解效率。通过仿真对比表明，降液管对多元精馏塔的分离计算具有较大的影响，考虑降液管的影响将更加符合实际工况。     

考虑降液管影响的多元精馏塔动态机理建模 I. 动态机理模型的建立

板式精馏塔的塔板可以分为有降液管和无降液管2种类型，有降液管板式塔中降液管是一个重要的塔内件，合理的降液管既可使液体顺利通过，又可使夹带的气体分离出去，同时防止发生液泛。而目前的精馏塔动态模拟中，其机理模型大都没有考虑降液管的影响，不利于分析蒸馏塔的液相滞留量及故障诊断。在考虑降液管影响的基础上，基于严格理论推导对多元精馏塔进行了动态机理建模，建立了降液管结构和水力学模型，并且考虑降液管部分液相混合的影响，建立了其关联板效率及传质扩散的数学模型。通过理论分析发现，降液管对塔板效率、相平衡常数、蓄液量以及塔板压降等有一定程度的影响，将其影响纳入到多元精馏塔的完整动态机理模型中，通过修正相关模型，更充分地反映了精馏塔的内在机理及其动态特性。     

基于能量守恒定律的气井井筒携液工况诊断模型

井筒积液的产生对气井稳产有着较大的不利影响,而现有的井筒积液诊断方法又存在着应用局限性。为了明确产液量较大时气井井筒中两相流的携液机理、准确诊断井筒积液存在情况、合理制订气井生产措施,在前期研究的基础上,基于能量守恒定律,建立了气液两相垂管流的携液工况诊断新模型,通过与现场实践统计、室内实验数据进行比较,对新模型的准确性进行了验证,并采用新模型对某产液气井的携液工况进行了分析。研究结果表明:①产液量较少时,新模型计算得到的临界携液气量明显低于Turner模型的计算结果 ;②随着产液量增大,采用新模型计算得到的临界携液气量逐渐增大,并且压力越高,临界携液气量增大越明显;③气液两相垂管流的流型可分为气泡流、段塞流、过渡流、波浪流和环雾流5种,当两相流型为过渡流、波浪流或环雾流时,井筒中不存在积液。结论认为,新模型计算结果与现场实践统计、室内实验结果基本一致,诊断结论符合实际,具有普适性,可以为产液气井的携液工况诊断和积液预防提供理论支撑。     

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管柱式旋流分离器是一种带有倾斜切向入口及气体、液体出口的垂直管。它依靠旋流离心力实现气、液分离，与传统容器式分离器相比，具有结构紧凑、重量轻、投资节省等优点，是替代传统容器式分离器的新型分离装置。在气液两相旋流分析的基础上，建立了预测分离性能的机理模型，该模型包括了入口分离模型、漩涡模型、气泡及液滴轨迹模型；依据机理模型，提出了管柱式旋流分离器工艺设计技术指标和工艺设计步骤；计算示例显示分离机理模型是合理的，适于工程设计。     

面向在线分析应用的乙烯精馏装置复杂机理模型开发

传统的软仪表模型一般采用简化的机理模型或基于输入输出参数的关联模型,精度一般偏差较大,应用时需要进行定期校验和模型参数修正,虽然能在一定程度上满足控制要求,但是无法满足装置优化计算的需要。从满足在线分析应用需求的角度出发,开发了乙烯精馏塔的复杂机理模型,相平衡方程中建立了空间分布的塔板效率模型,考虑了塔板结构等多种因素的影响,将实际塔板与理论塔板进行了逐级关联,以非立方型多参数BWRS状态方程作为气-液平衡计算模型,完整地描述塔内气-液平衡关系和热力学状态。并以具有代表性的乙烯精馏塔作为模型验证对象,在某工况下将模型计算数据与Aspen Plus及实际测定值进行了对比,结果表明,所建立的严格稳态机理模型具有较高的准确性,为模型的在线分析应用奠定了基础。     

非稳态操作下的聚丙烯液相环管反应器中微观模拟

 采用机理建模方法对丙稀在环管反应器中的液相聚合过程进行了模型化研究。分析了流体在反应器中的混合模式，并联用机理分析方法建立了环管反应器中的丙烯液相聚合微观数学模型（方程组）。此外，应用所建立的模型分析了工业上几种典型的非稳态操作过程。结果表明，在非稳态操作下，模拟结果和工业数据吻合较好。     

乙醇胺连续生产过程的计算机控制(B) Ⅲ数学模型

介绍了针对乙醇胺连续生产过程，运用质量守恒定律、能量守恒定律和反应动力学原理，建立了几个主要操作单元的机理数学模型，主要有：管式反应器动态模型、精馏塔动态模型、产品组分分布模型和液ＮＨ３浓度软测量模型。     

乙醇胺连续生产过程的计算机控制（B）

介绍了针对乙醇胺连续生产过程，运用质量守恒定律、能量安恒定律反应动力学原理，建立了几个主要操作单元的机理数学模型，主要有：管式反应吕器动态模型，精馏塔动态模型、产品组分分布模型和液ＮＨ３浓度软测量模型。     

神经网络技术在钻井工程事故预测、预报中的应用

工程事故预测、预报是录井技术解决现场问题的主要任务之一.由于钻井工况的多态性以及工程参数变化受各种环境因素影响的复杂性,对备类事故快速、准确的预报一直是工程事故预测、预报的难点.针对上述问题,采用具有高度非线性识别能力的人工神经网络与遗传算法相结合的方法,探讨了建立智能预报模型的基本方法,进一步阐述了如何提高预报准确度的问题,并结合工程事故预报实例检验了神经网络模型的可行性.检验结果表明,该方法能够较好地把握工程事故发生的规律,能够对工程施工过程中的各类事故进行合理预报.     

机理仿真与数据驱动融合的电泵举升故障诊断预警理论研究进展

在复杂、不确定、非结构化的油藏环境中，潜油电泵举升井的工况诊断预警优化决策成为智能油井研究的热点与难点问题之一。阐述了机理仿真、数据驱动、专家系统、机理仿真与数据驱动融合等技术在电泵举升故障诊断预警领域的研究与应用进展，探讨并展望未来电泵举升故障诊断预警技术的发展方向与重点。综述研究表明:建立客观准确的反映电泵运行动态工况特性的机理模型和快速精确求解极具挑战性，基于数据驱动诊断模型未必能完整描述电泵生产系统工况的真实映射关系，电泵生产故障诊断推理机理及专家系统的自学习能力有待加强。提出基于机理仿真与数据分析方法相融合的数字孪生技术必然成为研究复杂电泵抽油生产系统故障诊断预警的核心技术。     

往复泵泵阀运动规律的建模与仿真

建立了往复泵泵阀运动规律的数学模型。该模型解决了泵阀在开启和关闭阶段升程为零的方程奇点问题，并能对泵阀在不同工作条件下的不同开启方式进行描述．因而这种泵阀运动规律的数学模型更加完整和接近实际。此外编制了泵阀运动规律的仿真程序，并分别对Ｆ８００钻井泵泵阀和３ＮＢ—１３００钻井泵泵阀进行了仿真试验。最后比较了同等条件下的仿真与实测结果，二者基本一致     

低孔隙度条件下阿尔奇含水饱和度解释模型改进

常用的阿尔奇公式是均匀较高孔隙度砂岩条件基础上岩电实验的结果,但在各种实际地层应用中存在一些不确定性.通过岩电实验数据分析研究了低孔隙度条件下地层因素F和饱和度指数n与孔隙度的关系,发现地层因素F和饱和度指数n都与孔隙度呈多次函数关系.从而直接用孔隙度求取地层因素F和饱和度指数n,而孔隙度可以很容易地用测井资料直接求取,所以实现饱和度模型中大部分参数直接用测井资料求取的目的,大大提高了含水饱和度的求取精度.     

孔洞型碳酸盐岩储层饱和度建模新方法及应用

碳酸岩复杂的孔隙结构和强烈的非均质性,导致传统的阿尔奇模型存在一定不适用性,主要体现在,m,n值的变化范围大。从岩石体积物理模型出发,设定n为常数,扩展m的含义并重新定义为孔隙结构指数,用它代替原Archie公式中胶结指数和饱和度指数对含水饱和度计算的影响。鉴于碳酸盐岩孔隙成因的复杂性和孔隙结构的复杂性,特别是裂缝型和溶蚀孔洞型碳酸盐岩储层取心困难,采用数值模拟手段考察碳酸盐岩孔隙结构指数m的影响因素及变化规律, 主要包括孔隙结构特征参数孔喉比、孔隙度、泥质含量等因素对表征岩石导电性的F和岩石孔隙结构指数m的影响,又通过引入孔隙结构组分建立了变m的饱和度模型。应用效果表明新模型成功解决了四川磨溪溶蚀孔洞型碳酸岩储层水层段自由烃饱和度计算偏高的难题。     

EC—2（F）燃油增效剂在燃油锅炉上的试验研究

将SAYVOL－EC－2（F）燃油全能增效剂加入重油在上进行燃烧试验，试验结果表明：EC－2（F）燃油全能增效剂在节油，降低有害物的排放以及减轻设备腐蚀等方面均有显著效果。     

Properties and Application of Oil-well Cement Enhanced with a Novel Composite Toughening Agent

Brittle fracture of cement sheath, induced by perforation and stimulation treatments, can cause cross flow of formation fluid and increase casing damage. A novel agent XL was developed for solving the problem. Experimental results showed that the toughness of the set cement containing XL was improved remarkably. The engineering properties of the slurry containing XL, drag reducer USZ (0.2% BWOC), filtrate loss additive F17B (1.2% BWOC) and crystalloid expanding agent F17A (3% BWOC) could meet technical requirements of cementing operation. After perforation, good quality cement sheath enhanced with XL was observed by CBL/VDL logs in a deep well.     

Alluvial Fan Facies and Their Distribution in the Lower Talang Acar Formation, Northeast Betara Oilfield, Indonesia

This paper studies the alluvial fan facies characteristics and distribution in the Lower Talang Acar Formation in the Northeast Betara Oilfield. The conglomerate sedimentary characteristics and its distribution were studied based on core data, logging interpretation and seismic property analysis. The research indicated that alluvial fan deposits of Bed F in the Lower Talang Akar Formation were characterized by coarse granularity, poor sorting and low quality. Sand-bodies accumulate longitudinally, and inter-layers are poorly developed, extending locally in the transverse orientation. Typical logging response of alluvial fan system is summarized, and conglomerate is characterized by low gamma-ray (GR) intensity, low resistance, high density and low value between DLD and LLD, which reflects poor physical reservoir properties, coarse rocks and relatively high density. Conglomerate is developed mainly in the northeast and middle-south of the studied area. The upper part of bed F is found in a small area in the middle-south, while the lower part of bed F is developed in a relatively large area in the middle-south.     

煤制合成油工业单管试验

在工业单管上对改进的Ｆ－Ｔ合成一段催化剂（Ｆｅ／Ｃｕ／Ｋ型）进行预处理，考察了反应温度、原料气Ｖ（Ｈ２）／Ｖ（ＣＯ）的影响，试验数据表明，催化剂的性能发挥与工艺条件密切相关，所开发的一段催化剂具有良好的水汽变换性能。另外，由改进的Ｆ－Ｔ合成产物分布规律还说明两段分子筛催化剂改性的重要性。     

油井水泥膨胀降滤失剂F17C提高二连油田调整井固井质量

二连油田多压力层系低温浅井固井作业中的水窜问题是长期影响调整井固井质量的技术难题。在分析水窜成因的基础上,研制出了一种油井水泥膨胀降滤失双效剂（F17C）。室内评价结果表明：该材料使水泥浆在塑性状态和硬化早期均可产生有效膨胀,使水泥浆具有低滤失、高早强、零析水和过渡时间短的特性。在二连油田不同区块2口井的应用中,F17C水泥浆成功地解决了多年来该区域固井质量差的难题,经CBL及VDL测井解释,2口井固井质量均为优质。F17C一剂多效,适用温度范围广,现场施工方便,易于推广,为防止固井作业中的流体窜流、提高固井 质量提供了新材料的支持。     

沥青添加剂在道路石油沥青制备中的应用

塔河渣油生产高质量道路石油沥青的主要问题是如何改进其薄膜烘箱性质.在塔河渣油中选择性加入抚顺石油化工研究院开发的沥青性能促进剂和沥青高温性能添加剂,使由塔河渣油生产的道路石油沥青薄膜烘箱后性质得到改善,产品性质符合交通部JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的A级沥青技术要求.     

Syngas production from gasification of high sulfur fuel oil using a CO2 sorbent

Hydrothermal gasification is a thermochemical; process that operates at a temperature range of 800-1000 C, in order to convert solid and liquid feedstocks into chemicals or clean gaseous fuel known as syngas. In this research, an Aspen plus model of heavy oil was developed to investigate the effect of operating conditions and a CO₂ sorbent (CaO) on gas composition and gasification efficiencies. An increase in CaO/F ratio from 0.5 to 1.0 greatly reduced amount of produced CO₂ and increased H₂ due to positive performance of carbonation reaction in conversion of CO₂ to CaCO₃. Carbon Conversion Efficiency (CCE) initially increased by raising CaO/F, and then it is relatively decreased by a further increase in CaO/F.