轴向入口油水分离水力旋流器及其数值模拟

介绍了一种用于油水分离的新型水力旋流器——轴向入口水力旋流器,与切向入口水力旋流器相比其结构更加紧凑,更适合于由多个水力旋流器单体构成的组合产品。同时,运用FLUENT软件对其油水分离情况进行了三维数值模拟,计算中采用RSM湍流模型、MIXTURE两相流模型。数值计算结果表明,轴向入口水力旋流器具有良好油水分离效率,值得在石油行业的采油废水处理中进行应用和推广。     

表面技术在牙轮钻头滑动轴承上的应用与试验

对国内外表面新技术在石油地质勘探用牙轮钻头滑动轴承上的最新应用进行了简要综述,指出通过轴承新材料合理选用并结合表面工程技术的应用将是提高牙轮钻头滑动轴承摩擦学性能如高转速性能的主要途径。在此基础上,笔者采用爆炸喷涂新技术对牙轮钻头滑动轴承进行表面强化处理及钻头轴承模拟试验,结果表明：渗碳钢与爆炸喷涂WC12Co配对摩擦副具有优异的抗咬合性能及摩擦学性能,有助于提高钻头滑动轴承高转速性能。SEM和EMA分析表明WC12Co涂层磨损机理是表面少量的WC颗粒脆性断裂、剥落,并有微裂纹;涂层的渗碳钢配对轮试件的磨损机理主要是涂层偶件表面硬微凸体造成的微切削和犁沟变形。同时伴有粘着机理存在。     

流花油田老化油高频/高压脉冲交流电场破乳脱水研究

在测定老化油乳化液粘度-温度曲线、含水率反相点曲线的基础上,采用静态静电聚结破乳实验装置研究了油水反相特性对电场破乳脱水效果的影响,使用自主搭建的动态破乳脱水特性快速评价装置研究了高频/高压脉冲交流电场下电场强度和频率对老化油乳化液破乳脱水效果的影响. 结果表明,流花油田老化油反相点含水率约为40%,油水反相过程中乳化液粘度增加,电场破乳脱水难度增大;老化油乳化液含水率为30%时,最优电场强度1.25 kV/cm、电场频率2.5 kHz下破乳后的离心脱水率为97.8%,远高于工频电场下的离心脱水率(4.2%),高频/高压电场破乳比工频/高压电场破乳优势明显.     

牙轮钻头圆柱滚子接触状况的有限元数值模拟

以81/2″MP1型牙轮钻头滚动轴承为研究对象,对常规直母线圆柱滚子与内圈滚道的接触状况进行了三维有限元数值模拟,采用网格自适应技术展现了端部几何边界突变处的奇异性,指出了最大法向接触应力和最大等效应力的分布区域。克服了以往类似数值模拟所存在的缺陷,为滚子轴承的承载性能预测和结构优化设计奠定了坚实基础。     

旋流气浮中气泡-颗粒碰撞效率影响因素理论分析

在旋流气浮接触区碰撞模型基础上,通过理论计算考察了物性、运行和结构参数对分散相颗粒/油滴与气泡碰撞效率的影响. 结果表明,物性参数中的分散相粒径与密度、运行参数中气泡直径与切向速度和结构参数中等效旋流直径对碰撞效率影响较大. 在旋流气浮工艺中,碰撞效率随分散相粒径增大而增大,但随气泡直径和分散相颗粒/油滴密度增大而减小;分散相粒径小于0.02 mm时,碰撞效率随切向速度增大而减小、随等效旋流直径增大而增大;分散相颗粒/油滴大于0.02 mm时,碰撞效率随切向速度增大而增大、随等效旋流直径增大而减小. 旋流气浮去除的主要是油滴大于0.02 mm的非溶解性油,因此,设备紧凑可提高气泡与分散相颗粒的碰撞效率,达到高效分离目的.     

海洋油田原油乳化液高频/高压交流电脱水实验

采用自行设计的矩形波高频/高压脉冲交流电源和静电聚结器,以取自海洋油田原油配制的含水率分别为5%和20%的2种W/O型原油乳化液为研究对象,对原油乳化液进行了高频/高压静态电脱水实验,与工频/高压交流电源的脱水效果作对比,并测量了乳化液在施加电场前后的电导率。结果表明,相比工频交流电场,高频/高压脉冲交流电场对原油乳化液具有更好的破乳脱水效果;W/O型原油乳化液最佳脱水频率范围在1400~1500 Hz;高频/高压脉冲电场对W/O型乳化液的电导率参比值有明显影响,乳化液在电场作用后的电导率明显高于施加电场前的电导率,同时电导率参比值随电场强度和频率的变化也会发生变化,因此也可以作为评价原油乳化液脱水效果的指标。     

中原油田老化油回掺电破乳脱水

采用自制的矩形波高压/高频脉冲交流电源和高压/工频电源,对中原油田的老化油和原油进行了破乳脱水性能的对比实验,考察了电场频率、电压、老化油含量、含水率等对老化油破乳效果的影响. 结果表明,在一定范围内适当提高电场频率有利于老化油破乳,1500 Hz较500 Hz的脱水率平均提高10.3%,最高达35.0%;高频电场脱水效果远优于工频电场;适当提高电场强度有利于老化油破乳,4 kV较1 kV的脱水效率平均提高40.6%,最高达81.1%.     

气泡增强型水力旋流器的数值模拟研究

采用欧拉模型与离散相模型相结合的方法对气泡增强型水力旋流器中油-气-水三相流场进行数值模 拟,分析了速度场和油滴粒子的运动轨迹,并且对比了油滴粒径、工作流量、含油浓度3种不同因素对注气后水力旋 流器与常规水力旋流器分离效率的影响。数值模拟结果表明,注气后水力旋流器内流场的切向速度和轴向速度较 常规水力旋流器更高,油滴分离所需的时间更短,对30μm 以上油滴的分离效率比常规水力旋流器高出约20%。从 数值模拟的角度验证了入口注气可以提升水力旋流器的分离性能。     

海洋油气开发用水下紧凑型多相分离技术

海底多相分离技术是海洋油气开发中海底处理技术的核心,也是水下生产系统的重要组成部分。世界知名石油公司近年来非常重视水下紧凑型多相分离技术,研制开发了多种新型水下紧凑型多相分离技术和设备。介绍了海底立式沉箱类分离器、立式容器类分离器、卧式单根盘管式分离器、立式多管分离器等的结构和工作原理,并介绍了研发历程和相应的工程案例进展。部分侧重于进行油井产出液气-液分离用的技术方案打破了多相分离器设计的传统思维模式,为国内相关人员自主研发紧凑型多相分离技术提供了参考指导。     

大气污染控制工程教学模式的改革

针对学生的专业英语与专业知识学习的脱节情况以及普通高等学校双语教学效果总体不甚理想的现状,提出了将专业知识的学习和专业英语的学习融为一体的大气污染控制工程教学模式的改革,其核心是采用汉语教材,PPT上显示汉语和英语,用双语讲授.