催化裂化集总动力学模型的研究Ⅳ.重燃料油网络动力学参数的测定

本文在物理模型验证,计算机模拟和轻燃料油网络动力学常数测定的基础上,以五种组成差异较大的重燃料油为原料,测定了催化裂化集总动力学模型重燃料油网络的反应速率常数和活化能参数.完成了整个模型待定参数的实验测定.完善了原料和产物的分析方法,用实验数据对模型参数进行了验证.试验结果表明,该模型计算值和实验值有较好的一致性,可为工业催化裂化装置的优化操作和设计提供依据.     

空气旋流气相燃烧过程数值模拟研究

分别采用RSM湍流模型和κε湍流模型,结合PDF快速反应扩散燃烧模型、离散坐标辐射传热模型模拟了与美国Sandia国家实验室的甲烷氢气混合燃料与空气旋流燃烧火焰实验相同条件下的燃烧过程.计算结果表明采用RSM湍流模型预报的轴向速度、切向速度、温度、组分浓度较κε湍流模型模拟预报结果与实验值更为吻合,RSM湍流模型能够更好的预报旋流火焰特征.从测量值和预报值可以看出,火焰主要位于回流区内,燃烧过程进行得很快,回流区的存在强化了燃烧.     

浅析Archie参数m和n值的实验室测量误差

提出对<测井技术>2003年第4期发表的"岩电实验过程中误差产生的原因及校正方法研究"一文的不同观点.Archie参数孔隙度指数(m)和饱和度指数(n)值的实验结果直接影响到含水饱和度的计算结果.分析结果表明,m和n值的测量误差主要来源于实验条件和统计模型;m值测量误差对计算的含水饱和度影响比n值测量误差的影响大.在实验室进行岩心实验时,应特别注意实验条件和统计模型2个因素,以尽量减小实验误差.     

己内酰胺加氢精制宏观动力学研究

以工业实用非晶态合金为催化剂,在内径φ300mm的磁稳定床反应器中,对磁稳定条件下的己内酰胺加氢精制宏观动力学进行了研究,实验条件为温度60～110℃,压力0.1～1.1 MPa,磁场强度15.9～39.8kA/m.用幂指数方程来表示己内酰胺加氢精制的宏观动力学模型,用实验数据回归出了模型参数,模型计算值与实验值的平均相对误差为8.6%.     

单井岩电资料在含水饱和度模型研究中的应用

阿尔奇公式中岩电参数的准确性决定了储集层含水饱和度模型的精度。岩电参数一般通过常压条件下的岩电实验分析求取.而理论上覆压条件下岩电实验得到的参数更准确。为了分析两种实验条件对饱和度模型的影响.研究了大港地区风化店油田单井岩心两种实验条件的岩电数据.结果表明压力对岩性系数b、饱和度指数n值影响较大,对岩性系数a、胶结指数m值影响不明显。结合多井试油结果分析得出,两种实验条件所确定的饱和度模型误差均在储量规范合理范围内.且均能准确进行储集层流体识别,进一步验证了该区经验含水饱和度模型的准确性。研究认为在油田开发中.采用常压岩电实验足以满足油田开发中油气层识别的需要;在油藏量化规模研究中.更宜采用覆压岩电实验.以确保饱和度值的高精度。     

三种泥质砂岩双电层电导率模型比较

从分析泥质砂岩双电层导电机理出发,考察了W-S、D-W、S-B这3种泥质砂岩双电层电导率模型在理论上的优缺点,得出了S-B模型在理论上最完善、D-W模型较完善的结论.利用3组饱和不同矿化度地层水的泥质砂岩岩心电导率测量值和1组岩样的饱和度测量值,对W-S、D-W、S-B这3种电导率模型的精度进行了实验比较,结果表明,S-B 模型的精度较高,D-W模型和W-SI模型的精度次之,W-SⅡ模型的精度最差.通过理论和实验比较,得出S-B模型是最好的模型.此外,还考察了m、n变化对3种模型应用效果的影响,结果显示当 m=n时,模型间是存在差别的;当固定n而调整m时,各种模型的应用效果及变化趋势相近;当固定m而调整n时,各种模型的应用效果及变化趋势相差较大.     

输油管道油流带电的计算模型

给出了层流和紊流条件下新的管道油流带电计算模型。基于Gavis J的放电机理,对管壁-油界面处的边界条件提出了一种新的确定方法。分别推导出了两种流态下简单管道内电荷输运方程的表达式,并对方程的边界条件处理进行了研究。计算模型中考虑了油流速度、油的电导率和油温等因素对油流带电的影响,克服了以往模型中存在着难以确定的变量的缺点。利用计算模型对两条实验油道的油流带电量进行了计算,计算值和实验值的对比结果表明,计算值和实验值比较吻合。     

曳力模型及镜面系数对鼓泡床气固流场的影响

为获悉曳力模型和镜面系数(ψ)对鼓泡床内流动特性的影响规律,利用颗粒动力学理论和欧拉双流体模型对鼓泡床内气固流场进行了数值模拟,考察了床层膨胀率、压降以及颗粒速度特性。实验结果表明,De Felice模型对于床层压降预测效果最好,Wen-Yu模型的固含率径向分布和颗粒速度矢量预测与实验值误差较大,Gidaspow与De Felice模型床层膨胀量接近,而De Felice模型的径向速率分布与实验值最接近;随着鼓泡床内表观气速的增加,De Felice模型对床层膨胀率的预测愈加接近实验值;随着ψ增大,壁面附近固含率较高,曲线波动梯度增大;当ψ=0.1时,固含率分布与实验值最接近,表明颗粒与壁面动量互换效果最好。     

催化裂化汽油改质过程的20集总动力学模型研究

以中型催化裂化实验之汽油详细碳数分布的PIONA组成数据为基础,构建了分别由69个和118个化学反应组成的A、B两个反应网络,并以此反应网络开发了催化裂化汽油催化转化改质过程的20集总动力学A、B模型.模型计算结果与实验值的相对误差在6%以内.     

高温高压下油基钻井液的流变特性

使用Rheo Chan7400型高温高压旋转粘度计,分别测定了具有典型配方的矿物油钻井液和柴油钻井液在高温高压下的流变性能.实验结果表明,这两类油包水乳化钻井液的表观粘度、塑性粘度和屈服值均随温度的升高而降低,随压力的增加而增大.常温时压力对表观粘度和塑性粘度影响很大,但随着温度升高,压力的作用逐渐减小.在深部井段,影响油包水乳化泥浆流变性的主要因素是温度而不是压力.在大量实验的基础上,运用回归分析方法建立了预测井下高温高压条件下表观粘度的数学模型.经实验验证,计算值与实测值吻合较好.模型中温度和压力的特征值可直观地反映温度和压力对表观粘度的影响程度.该模型应用方便,并适于在生产现场应用.     

低渗透储层压裂开发的油藏数值模拟研究

根据非达西渗流规律,通过引入任意分布的压裂改造后的人工裂缝综合考虑了各种影响因素,建立了一种新型的非线性复合渗流模型,并对其进行了求解,编制了程序,验证了其可行性和可靠性。该模型可用于双重介质或单重介质地层压裂前后生产动态的模拟,既能描述线性的达西渗流现象,又能描述低渗透和高渗透两种情况下的非线性渗流问题。模型中考虑了渗透率随孔隙压力指数变化的时变效应、实际中可能的任意压裂裂缝方位(方向、倾角)和压裂裂缝导流能力随时间呈指数或半对数规律下降的情况。可用于模拟多缝及非对称压裂缝条件下的生产动态和单井压裂、单井重复压裂、整体压裂、开发压裂及整体重复压裂的油藏生产动态。     

多层合采气藏井底压力响应模型通解

为了提高单井产能和降低生产成本,许多生产井都是按多层合采方式进行生产的。多层气藏的开采规律有别于常规气藏,研究其井底压力变化规律对开发此类气藏具有重要的意义。为此,在分析研究多层气藏渗流机理的基础上,建立了以单井为研究对象的多层气藏渗流数学模型;然后通过拉氏变换对该数学模型进行求解,获得多层合采气井拉氏空间井底压力动态响应数学模型;通过Stephest数值反演技术获得真实空间下的井底压力响应解,通过编制计算机程序,获得了井底压力动态响应曲线,从而分析了响应特征及其影响因素,进而研究了分层流量剖面的变化规律。该研究成果对合理、高效开发多层气藏具有指导意义。     

带阻流板海底管道管跨绕流流场分析

根据流体动力学原理建立了二维平面势流计算模型,利用FLUENT软件分析了阻流板对升力系数、曳力系数、缝隙流体速度、漩涡泄放频率等海底管道管跨绕流流场参数变化规律的影响,以及带阻流板海底管道实现"自埋"的原因。研究结果对于带阻流板海底管道的工程设计具有一定的参考价值。     

水动力改变液流方向技术在低渗透油藏中的应用——以新疆宝浪油田宝北区块为例

针对低渗透油田水驱采收率低、水驱效果差、液流方向单一等问题,以新疆宝浪油田宝北区块为例,对水动力改变液流方向技术在低渗油藏中的应用进行了相关研究。首先从水动力改变液流原理出发,总结出调整注水井、调整采油井和采油井转注3种水动力改变液流的工作原理。其次,结合油田实际地质及生产情况,从注水井增补及开发层位调整方面,对油田52口生产井制订了改变液流方向的具体措施。最后,利用油藏数值模拟技术对上述措施进行了评价,预测措施实施后15年综合含水率上升6.36%,产油量增加26.51×10⁴ t,日产油增加59.34 t/d。预测结果表明,水动力改变液流方向技术应用在宝北区块这样的高含水、低渗透油藏中能取得较好效果。该技术可有效抑制低渗透储层含水率上升,增加单井产量,提高储层水驱采收率。     

Gravity drainage in porous media: the effect of wetting

In order to relate the wetting properties at the pore scale to the macroscale hydrodynamics, a series of benchmark experiments on the effect of the wetting on flow in porous media were performed. Gravity drainage of hexane (oil) in a model porous medium consisting of water-wet sand was studied using γ-ray densitometry and weight measurements. The advantage of our system is that we know and control the wetting properties perfectly: we can tune the wetting properties by changing the salinity of the water. This allows us to perform porous medium flow experiments for the different wetting states without changing the transport properties (viscosity and density) of the oil. Drainage is found to be more efficient and, consequently, oil recovery more important for partial wetting.     

变截面管换热器传热与阻力性能

对两种不同节距的变载面管进行了管内和管束的传热与流体阻力试验,并与光管及光管换热器进行了比较。结果表明,变截面管是一种能强化管内、管外传热的双面强化管,且其变截面部分能互相支承形成壳程的扰流元件,替代了管束的折流装置,使换热器整体结构紧凑,壳程的传热进一步强化,但管程的流体阻力比光管稍有增加。     

多相系统渗流的微观实验研究

本文反映了研制成功的一种微观网络物理模型及其再生技术。初步地研究了油水二相渗流及多相渗流的微观机理。润湿性对模型中油水的分布和流动状态有决定性的影响。初步地研究了多孔介质中泡沫形成、发展和消失的规律。对油田生产提出了相应的建议。     

抽汲井定流量与变流量条件下的压力恢复分析

对抽汲井的测试资料解释，确定抽汲过程中的流量（或产量）是很重要的，针对抽汲井的流量变化特点，在定流量与变流量条件下的压力恢复分析曲线形态有明显的差异，参数结果也有所不同。通过实例说明采用相同模型，在定流量条件下进行典型曲线拟合，拟合程度不高，而变流量条件下的典型曲线拟合效果很好，结果参数准确可靠。     

输气干线压缩机模型的最优化研究

对于输气干线的自动化设计和管理来说，用准确的数学模型描述离心压缩机的特性曲线至关重要。由于离心压缩机的转速调节范围宽，要找到准确的模型来描述离心压缩机的特性是较为困难的。为此，根据有关文献中不同折合相对转速下的压缩比-折合流量特性曲线的变化规律，建立了离心压缩机压缩比与折合流量、折合相对转速关系的几何模型和广义多项式模型。采用快速、准确搜索非线性模型未知变量的Levenberg Marquardt优化方法求解了模型中的回归参数。经算例检验，所建立的几何模型和广义多项式模型能快速搜索到离心压缩机压缩比与折合流量、折合相对转速的变化关系的最优回归参数。对于相同的几何模型，用Levenberg Marquardt优化方法搜索模型回归参数的效果比用线性最小二乘法好，相关指数从0.7661提高至0.9503，最大误差从5.619%下降至2.513%。     

疏松砂岩油层出砂机理室内研究

建立径向流物理模型,由径向流动模拟油井生产过程,通过改变试验流体粘度、流体流动速度,测试模拟油层的临界出砂流速、流体粘度与临界出砂流速、出砂量的关系;通过解剖砂体、观察描述出砂剖面,分析油层出砂机理和出砂规律。结果表明疏松砂岩油层出砂是由于岩石结构变化和破坏导致渗流场变化引起的。