重力式油气水分离场中液滴沉降速度模型分析

在流体力学指导下,通过对重力式分离场中分散相液滴行为特性的分析,阐述了在工程实际应用中的油气水分离设备采用传统的液滴沉降速度模型的局限性;初步探讨了分散相液滴碰撞聚合后,其铅垂运动速度和分离时间及液滴粒径的关系;对具有碰撞聚结现象的液滴和孤立液滴二者在沉降速度、分离时间及水平位移方面进行了分析比较;推导出具有碰撞聚结现象的液滴沉降速度模型;提出了在今后重力式油气水分离设备设计中,采用碰撞聚结沉降速度模型进行设计的必要性.     

油水重力分离过程中的液滴动力学分析

为了揭示分散相在重力式油水分离设备中的运动和分离机理，应用液滴动力学理论，对分散相在连续相中的受力、运动和轨迹进行了较为系统的分析。结果表明油水重力分离过程基本都处于Stokes沉降区，可直接采用Stokes解进行液滴的有关受力计算；也可忽略重力沉降过程中的加速效应，直接以终端沉降速度进行液滴的有关运动计算；为了改变设备的分离特性，应尽可能采用较大的流道宽高比，较小的流道层间距等。这对于揭示油水重力分离规律，优化流道结构具有一定的理论指导意义。     

PERFORMAX聚结板油水分离性能数值模拟

采用计算流体动力学方法,考虑液滴碰撞时的聚结与破碎过程,对PERFORMAX聚结板进行了数值模拟,研究PERFORMAX聚结板的分离特性,得到了聚结板数量、流速、粒径对聚结板分离效率的影响规律。研究结果表明,增加聚结板数量有利于提高分离效率;当流体处于层流状态时,以重力分离为主,PERFORMAX聚结板分离效率随粒径增加而急剧增加,当粒径大于50μm后,分离效率接近100%;而流体处于湍流状态时,惯性分离占据主导地位,PERFORMAX聚结板分离效率随粒径变化幅值很小;当粒径较小时,湍流分离效率高于层流;当粒径较大时,层流分离效率高于湍流;聚结板分离效率随速度的变化出现两个峰值,第一个峰值的主导作用力为重力,第二个峰值为惯性力;因此,粒径较小时适合采用惯性分离,粒径较大时适合采用重力分离;惯性分离涉及到碰撞,而碰撞过程易产生破碎,导致分离效率下降,当流速进一步增加时,由于液滴破碎,分离效率略有下降,但流速应控制在不使液滴产生破碎的范围内;PERFORMAX聚结板用于污水除油时的分离效率高于油中除水,但油密度对污水除油分离效率的影响并不显著。     

乳化油液水击谐波破乳技术的机理研究

对水击谐波破乳的机理进行了分析,在此基础上建立了分散相液滴的力学平衡方程,并进行了水击谐波破乳实验。分析和讨论了在水击谐波场中分散相液滴由于受到水击谐波强迫振动力而相互聚集的原因和特点,从分散相液滴的聚集、变形、碰撞和聚结等几个阶段探讨了水击谐波破乳的机理,得到分散相液滴在水击谐波场作用下的运动规律。实验结果表明,在水击谐波场中分散相液滴在一定波长范围相互聚集,水击谐波的频率对分散相液滴聚集有一定的影响;随分散相液滴粒径和密度的增大,分散相液滴聚集能力增强,有利于破乳。     

剪切流场中颗粒受力特性

剪切流场是一种垂直于流体流动方向且具有速度梯度的流场.在重力式油水分离场中,剪切流场主要存在于各种聚结填料中和器壁的流动边界层内.剪切流场中分散相颗粒的受力特性较普通重力式分离场复杂.以粘性流体力学和边界层理论为工具,对剪切流场、流场的流动速度剖面和分散相颗粒的受力特性分别进行了讨论,给出了有关的计算模型,对重力式油水分离器的结构分析设计将有一定的指导意义.     

油水乳化液分散相动力学的研究进展

根据乳化液分散相液滴的发展历程以及运动状态,从分散相液滴受力变形、聚集、碰撞及其聚结与破裂等几个方面综述了乳化液分散相动力学的研究进展。并就分散相几种运动状态的界定条件、液滴聚结与破裂机理以及系统全面的研究方法等亟待解决的问题提出了分散相动力学的研究思路。     

新型原油脱水方法

1．高频脉冲电脱水法 高频脉冲电脱水法是基于常规电脱水的基础上发展起来的。其机理比较一致的看法是：由于连续相（油）和分散相（水）的电导率相差很大，液滴能被外电场极化，极化液滴通过碰撞在极短时间内完成聚结过程。直流脉冲电场如同交流电场有诱导偶极子，松弛过程作为乳状液破乳机理的一部分，其电场中不仅有液滴的极化，也有相互吸引、碰撞导致的聚结。由于脉冲电场的振动，分散相周围或内部的流体速率发生变化，界面张力诱导界面流动。分散相中两相的电导率、介电常数不连续，也导致界面电荷的累积，根据P．j．Bailes等人的观点，面电荷的累积有利于碰撞聚结。在电场中，特别是施加交流电、直流脉冲电的情况，增加了液滴接触、相遇的频率，液滴界面振动加剧，界面膜容易破裂，从而加速液滴间的相互聚结。     

物理聚结构件对水包油乳化物分离特性研究

利用重力式油水分离模拟试验装置,以柴油和水为试验介质,通过分析入口和油出口、水出口的油水分离效果以及液滴粒径的分离效率,研究了7种物理聚结构件对油包水乳化物的分离特性。研究结果表明,对于水包油型乳状液,亲油性聚结填料的油水分离效果要优于亲水性聚结填料,表面粗糙的亲油性聚结填料油水分离效果要优于表面光滑的聚结填料;板间距越小,油水分离效果越好;粒径分析方法得到的结论与入口和油出口、水出口的油水分离效果所得到的结论一致,聚结构件能进行有效分离的粒径为20μm以上。     

粒径分析法评价物理聚结构件分离特性

利用重力式油水分离模拟试验装置,以柴油和水为试验介质,并使用激光粒度仪和显微高速摄像法测量液滴粒径。通过分析液滴粒径的分离效率,研究了7种物理聚结构件对水包油乳化物的分离特性。结果表明：对于水包油型乳状液,亲油性聚结填料的油水分离效果要优于亲水性聚结填料,表面粗糙的亲油性聚结填料效果较好;激光粒度仪和显微高速摄像法的测量结果可以直观反映聚结构件聚结效果,聚结构件的有效分离粒径〉20μm;显微高速摄像法测量液滴粒径与激光粒度仪测量结果接近,但需要放大倍数更高的显微镜头才能准确测量液滴直径。     

含聚结填料分离器的分离特性试验研究

利用重力式分离模拟试验装置,对添加聚结填料前、后分离器的分离特性进行了对比研究。结果表明,该聚结填料对小液滴具有较好的聚结、合并作用,能显著提高油水分离效果,缩短停留时间;添加聚结填料前,前上、前中和前下取样口样品的含水量或含油量变化不大;添加填料后,后上、后中和后下取样口样品的含水量或含油量明显变小。     

衰减方程参数之间的关系及其确定方法

通过对衰减方程进行求导,然后再积分的方法,推导得到了衰减方程参数之间的关系:6＝dc。由此提出了一种求解方程参数的新方法。该方法克服了传统采用近似法确定衰减方程参数的不足,具有简单、方便、快速、精确的特点。经实际算例验证表明,方法是有效、可靠的,易于被油气藏工作者掌握和使用。     

PMA降凝剂化学结构对降凝效果的影响

利用酯化反应和聚合反应合成各种不同化学结构的PMA降凝剂小样，考察了在各种基础油中的降凝效果，重点探讨了PMA降凝剂的分子量和酯基侧链碳数分布等化学结构对降凝效果的影响，对提高我国PMA降凝剂的技术水平具有一定现实意义。     

温度对泡沫稳定性的影响研究

围绕随温度升高,泡沫稳定性的变化这一主题进行研究。     

注水开发过程中变差函数的变化及孔隙度变化规律

不同微相的孔隙度在开发过程中的变化规律是不一样的。丛聚型河道中,开发初中期孔隙度分布明显受单河道的大小和形状控制,注水开发过程使得粘土矿物被带走,并消除了河道之间的高含泥屏障,致使开发后期孔隙度的次变程加大,平面上的分布更趋广泛,但纵向上非均质性加剧。对离散型河道而言,由于孔隙度的高值区仅分布于离散的河道内,注水过程并不能改变河道的形状,因此,尽管河道侧缘的储层性质有所改观,平面上孔隙度的分布基本不受注水开发的影响。     

南京地区金子运动与黄马青群底部石灰岩质角砾岩的成因

1935年朱森^[1]等研究宁镇山脉地质时,首先提出中三叠世末期这里发生过重要的地壳运动,称金子运动,上三叠统黄马青群底部有石灰岩质角砾岩不整合在下中三叠统青龙群之上。1945年喻德渊^[2]研究了安庆地区的同一地壳运动,黄马青群底部角砾岩同样不整合在青龙群之上,称淮阳运动,并强调淮阳运动结束了古生代以来下扬子地区长期海侵的历史,在地质发展中具有重要的变革作用。李四光^[3]从区域的角度肯定了金子运动(淮阳运动)在华南和东南亚地区的地质意义。1962年以来,不少单位和个人^[4,5,6]对此期运动作了研究,并肯定了它的存在。     

THE CONFIGURATION OF THE BASEMENT BENEATH THE ZAGROS BASIN

It has long been recognised that the deposition and deformation of the Phanerozoic cover in the Zagros Basin (mountains plus foreland) was strongly influenced by the reactivation of old tectonic fabrics in its basement. Facies boundaries and structures trending north-south and NW-SE can be attributed to the reactivation of Pan-African sutures and Najd faults which are exposed in the Nubian-Arabian Shield. However, to the east of a projection of the Oman line SWwards into the Rhub Al Khali Basin, cover structures have a NE-SW trend which is not seen in Arabia. This boundary may overlie a Pan-African suture between Arabia and India (Somalia or Pakistan).
Data including magnetic intensities, geothermal gradients and isopach maps are used here to distinguish old faults which were reactivated in the basement from more recent faults formed in the cover by Zagros shortening. Old faults trending NW-SE are interpreted as having reactivated episodically since the Permo-Triassic opening of Neo-Tethys; perhaps more significantly, the basement faults that reactivated in the East Arabian Block since then trend north-south. The basement configuration is clarified by extending a modified East Arabian Block across the Zagros to an "East Arabian-Zagros block" in which the NW trend of the Zagros lies between two syntaxes. This suggests a new tectonic framework for the region. The repeated reactivation of basement faults throughout the East Arabian-Zagros Block controlled source rocks, traps and seals for the supergiant and giant oil and gas reserves which are present at various stratigraphic levels in different areas.     

鄂尔多斯盆地西缘古生代槽台过渡带裂谷系弧形构造带的形成与发展及对油气聚集富集规律的影响

在稳定的鄂尔多斯盆地西缘槽台过渡带地区古生界弧形裂谷系的发育、发展推动下,地块形变成南北成带、东西分区、隆洼相间的弧形构造带,并控制了油气分布规律,经后期盆山转换和耦合,这种变形至今对鄂尔多斯盆地油气勘探方向仍有重要参考意义。     

大别山东南缘前陆盆地含油气特征

大别山东南缘前陆盆地经历了由海相—海陆过渡相—陆相的演化历程,具有复合叠合盆地特征。从盆地层序上看,早中生代陆相前陆沉积体系下伏晚古生代海相被动陆缘沉积体系;从烃源岩系和含油气系统特征上看,具有陆相和海相两大套烃源岩系和成油气体系。其中,前陆盆地下伏海相被动陆缘烃源岩的优劣和保存条件是能否形成油气藏的关键。研究证明,晚古生代海相被动陆缘沉积发育优质烃源层系,热演化中等偏高,油气兼生;海相和陆相碎屑岩具有良好储集条件;海相和陆相蒸发相含膏岩系为优质盖层,生储盖配置关系良好,具有形成油气赋存的基本石油地质条件。      

有色金属在蓖麻油润滑下摩擦磨损研究

利用环-块试验机,研究了在蓖麻油、蓖麻油 硬脂酸锌、蓖麻油 硬脂酸钙3种润滑剂下,有色金属铜（H62）、铝（L2）试样与9CrSi环的摩擦磨损行为,探讨了其摩擦磨损机理。结果表明：蓖麻油中加入硬脂酸锌、硬脂酸钙添加剂、能生成化学反应吸附膜、形成边界润滑,保护金属表面不易磨损,提高了抗磨性能。     

微构造对油水运动规律的影响

对微构造的成因和分类进行了论述，并以张天渠油田为例，就各种微构造组合方式对油水运动规律的影响进行了说明，得出结论：正向微构造为油气富集区，负向微构造为低含油气或严重水淹区。在确定加密井井别时，应尽可能地把生产井钻在正向微构造区，把注水井钻在负向微构造区。