油水分离技术研究之一--直管和螺旋管的数值模拟

本文采用数值模拟的方法研究油水混合物在直管和螺旋管中的流动状况。计算采用Euler-Euler法和Euler模型：支配油水分离两相流动的基本方程包括连续方程和动量方程,湍流模型采用多相流中混合型k-ε模式,基本方程的离散和求解采用SIMPLE算法。利用Fluent软件,以直管和螺旋管为例进行了计算,获得了初步计算结果。计算表明,本文所用方法可以较好地模拟直管中油水在重力作用下的分离,以及螺旋分离器中油水在重力和离心力共同作用下的分离现象。并可为实验研究提供参考。     

圆柱结构顺流向第一不稳定区内涡激振动的研究

在实际工程中圆柱结构顺流向的涡激振动比较常见,其对结构的疲劳破坏影响也十分显著。该文分析了弹性支承圆柱在顺流向第一不稳定区内的涡激振动,运用Van der Pol方程描述对称旋涡脱落的尾迹特性,采用尾流振子模型计算结构响应,并研究了质量-阻尼参数和质量率对顺流向涡激振动的影响机理。数值计算结果表明,在第一不稳定区内,弹性支承圆柱顺流向涡激振动存在临界质量率。     

单向海流载荷下海底管道局部冲刷试验研究

采用量纲分析法建立了海底管道局部冲刷的相似准则,利用模型实验研究了管道局部冲刷的物理过程,以及极限平衡冲刷深度的影响因素。实验观测发现,对于初始嵌入深度较小的管道而言,局部冲刷一般可分为管道悬空、间隙冲刷、尾迹冲刷和平衡冲刷四个特征阶段。在亚临界流动范围内,管道极限平衡冲刷深度与雷诺数的相关性较小。在清水冲刷条件下,无量纲极限平衡冲刷深度随希尔兹数的增加而增大;在所研究的初始间隙比范围内(-0.25相似文献   

水平管道气液两相流中空隙率对动态压降信号的影响

引　言在化工、石油及动力等工程中 ,气液两相流动现象极为普遍 ,其研究得到了人们的广泛重视 .气液两相流动中的管道平均压降与其他流动条件及参数之间的关系已有较多的研究 ,得到了大量数学模型和经验公式可资工程设计应用[1,2 ],但对管道压降动态特性的研究还不多见 .而对于两相流系统安全性能的设计和运行状态监控等方面 ,管道压降的动态特性无疑是极为重要的参数 .另一方面 ,气液两相流动体系中的空隙率是表示气相浓度 (含气率 )的常用指标之一 ,它对确定气液两相流系统的流型、气液分相流量以及管道中的摩擦压降、重力压降和惯性压降…     

Gas-liquid flow splitting in T-junction with inclined lateral arm

This paper studies the gas-liquid flow splitting in T-junction with inclined lateral arm. The separation mechanism of the T-junction is related to the pressure distribution in the T-junction. It is shown that the separation efficiency strongly depends on the inclination angle, when the angle ranges from 0° to 30°, while not so strongly for angles in the range from 30° to 90°. Increasing the number of connecting tubes is helpful for the gas-liquid separation, and under the present test conditions, with four connecting tubes,a good separation performance can be achieved. Accordingly, a multi-tube Y-junction separator with four connecting tubes is designed for the experimental investigation. A good agreement between the simulated and measured data shows that there is an optimal split ratio to achieve the best performance for the multi-tube Y-junction separator.     

低渗透裂缝油藏渗吸法采油数值模拟理论研究

根据低渗透裂缝油藏渗吸法采油渗流机理，建立了双孔双渗渗吸法采油数学模型，并给出了数值解法和流动系数的取值方法。通过实例验证。该方法计算的含水率指标与矿场实际值符合程度较高。在此基础上，定量分析了渗吸法采油的主要影响因素，结论是：裂缝与基质渗透率比大于100，裂缝密度大于0.030条/m，油水粘度比小于15，毛管力较大的水湿油藏适合渗吸法采油，能够提高水驱采收率1％以上。     

海上油田油井多相流测量面临的困难及对策

针对海上油田大斜度油井的多相流测量问题,首先分析海上油田油井多相流测量面临的困难,阐述测试施工、资料解释所采取的对策以及测试仪器在大斜度井中的实验结果,最后介绍油井多参数测试仪器在渤海油田中的测量应用情况.     

单向水流作用下近壁管道横向涡激振动实验研究

对单向水流作用下近壁管道横向涡激振动进行了实验模拟,重点探讨了管道与壁面间隙比(e/D)对管道涡激振动幅值和涡激振动频率响应特性的影响规律。实验结果表明,管道与壁面间隙宽度对管道涡激振动特性有较明显影响。在较大间隙比(e/D>0.66)下,管道振幅随着Vr数的增大先快速增长到最大值,然后平缓下降;在振动初期(即Vr数较小时),管道振动频率变化基本符合Strouhal规律;在振动中后期(即Vr数较大时),管道振动频率变化不符合Strouhal规律,而在管道固有频率附近缓慢增长。在较小间隙比(e/D<0.30)下,管道振幅随Vr数的增大先平缓上升到最大值,随后较快速下降;在振动初期,管道振动频率变化不遵循Strouhal规律;在整个振动范围内,与较大间隙比情况相比,随着Vr数增加,管道振动频率增长幅度明显较大。     

双同向旋流场中液液变质量流动压降特性研究

轴流式井下旋流油水分离器是一种可用于油井中进行油水分离的新型分离器,在室内对影响其压降的因素(入口流量、分流比、含油率等)进行了试验研究。结果表明,与压降相关的无量纲参数Eu主要与Re_m、F和导流片结构有关。当导流片结构一定时,Re_m为主控参数。采用无量纲参数分析法还得到了压降的计算关系式,该关系式综合考虑操作参数、物性参数等对压降的影响,适用范围更广,为轴流式井下旋流油水分离器在井下应用时的压降预测提供了指导。     

油水井带压作业装置中环形密封胶芯的设计

采用动态密封理论,针对带压作业系统中的橡胶密封胶芯问题,利用非线性有限元计算了在井压和 密封外压作用下的变形和应力分布特征,并通过对密封胶芯材料进行了强度和疲劳实验研究,获得了胶芯材料破坏的原因,进而根据计算和实验研究结果,进一步提出了在胶芯内增加钢筋以减小最大剪切力的改进意见,同时进行了理论校核,并以此为基础设计了新型的密封胶芯,从而解决了带压作业装置高压动密封的难题。