聚驱井抽油泵排出阀阀罩过流阻力研究

聚合物驱开发原油过程中,由于流体黏度较高,抽油泵排出阀阀罩过流阻力通常较为显著,从而对抽油泵阀罩载荷分析及优化设计提出了挑战。但是,现有的阀罩过流阻力确定方法主要依赖于室内清水试验,与高黏流体性质差异较大,难以用于聚驱井阀罩过流阻力分析。因此,通过综合运用数值模拟及室内试验方法,分析了流体黏度、流量、阀罩开口宽度及开口长度等多种因素对阀罩过流阻力的影响,并构建适用于聚驱井的过流阻力经验计算公式,为聚驱井抽油泵阀罩的优化设计提供依据。研究结果表明:流体黏度及流量的增加均会导致阀罩过流阻力显著增大;而在满足强度要求的前提下,适当增加阀罩开口宽度及长度,可以有效降低阀罩过流阻力。研究结果可为油田提高采收率提供参考。     

压缩空气发射球形焰火弹仿真分析

为改善传统焰火的燃烧随机性和提高发射稳定性,尝试利用压缩空气驱动焰火弹丸来代替传统的火药燃烧驱动发射过程。建立了压缩空气发射球形焰火弹丸的仿真模型和C++计算程序,模拟了高压气体驱动下球形弹丸在发射管内加速和在空气中自由飞行的过程。研究结果表明,建立的模型能够有效反映高压气体驱动球形弹丸的运动特征和规律,针对直径50 mm,质量105 g的球形焰火弹,可以采用50 mL初始体积,弹丸行程1 m的发射管,设置发射角度为65°,初始气体压力分别为2.65 MPa和3.85 MPa时,焰火弹丸可达150 m和200 m预定高度。研究结果可为压缩空气驱动球形焰火弹丸发射系统的研发提供有效的理论支撑。     

NaCl对X80管线钢冲刷腐蚀行为的影响

长输管道的内腐蚀主要由原油中的腐蚀介质引起,腐蚀介质以氯化物为主。以X80管线钢为研究对象,研究不同质量分数NaCl对X80管线钢在含砂溶液中质量损失和冲刷腐蚀行为的影响。采用旋转圆柱电极装置,通过失重法、动电位极化和电化学阻抗技术进行实验分析。研究结果表明:在实验浓度范围内,X80管线钢在不同质量分数NaCl下的冲刷腐蚀过程存在相似性特征;NaCl对X80管线钢冲刷腐蚀过程的影响存在临界浓度,在NaCl质量分数小于7%时,冲刷腐蚀速率随着NaCl质量分数的增加而增大,当NaCl质量分数为9%时,冲刷腐蚀速率开始减小;Cl~-在X80管线钢的冲刷腐蚀过程中起到重要作用,导致冲刷腐蚀过程加剧。该研究结果对长输管道的防护具有重要意义。     

机械设备声振弱信号分离的新方法

介绍了一种简单、实用的弱信号提取方法——模式滤波处理法.采用该方法可以快速有效地将高频撞击、冲摩及松动等单通道多分量信号成分从机械设备实测声振信号中分离出来,所得的分离信号能真实反映机械设备运转过程中所经历的各种振动,为机械设备故障诊断提供了便利.     

基于HYSYS的析蜡及液烃含水对水合物生成热力学特性影响的模拟研究

为明确水合物的形成和蜡沉积的相互作用,本文以HYSYS软件为基础,探讨了蜡晶析出和液烃含水对水合物生成相平衡特性的影响。计算结果表明:(1)蜡晶的析出将导致水合物生成的相平衡曲线右移,且随着浓度的增高,右移越明显;(2)同一体系下,随着含水率的增加,水合物的相平衡曲线右移程度增加,含水率的小幅度变化对于水合物相平衡的改变作用并不突出,但如若两体系中含水率相差较大,其中的水合物相平衡特性则有着显著的变化。     

流动体系CO2水合物浆液表观黏度影响因素分析

黏度是表征流体流动特性的重要参数,探究含水率、气液比等因素对水合物浆液表观黏度的影响规律,明确各因素的影响程度大小,对水合物风险控制策略的实施具有重要意义。以CO2、蒸馏水、工业白油、Tween-80为实验介质,依托高压循环水合物环道,基于正交试验设计的方法,选用L9(34)正交表设计并开展了一系列含油体系CO2水合物生成及浆液流动实验,并以水合物颗粒体积分数及剪切力为CO2水合物浆液表观黏度的评价指标,分析了油相类型、含水率、气液比、乳化剂浓度对水合物浆液表观黏度的影响,并对4种影响因素的敏感性大小进行了主次排序,实验结果表明乳化剂加剂量为影响水合物浆液黏度的主要因素。此外,进一步分析了各因素对多相流动摩阻的影响。本研究结论可在一定程度上为多相混输管线的安全运行提供参考。     

萘硝化合成一硝基萘安全工艺研究

针对萘硝化间歇式反应存在反应时间长、收率低和风险高等问题,以萘为原料、浓硝酸为硝化剂、二氯乙烷为溶剂,提出了微通道反应器内合成一硝基萘的连续流工艺。考察了硝酸与萘摩尔比、反应温度、硝酸质量分数、反应停留时间4个因素对微通道连续反应的影响,验证了最佳工艺条件下微通道连续反应转化率和收率的稳定性,并对比分析了间歇式反应与微通道连续流反应的反应严重度。结果表明,硝酸与萘摩尔比为2∶1、反应温度为40℃、硝酸质量分数为85%、停留时间为96 s时微通道连续流反应效果最佳;最佳工艺条件下,微通道连续反应稳定,萘的转化率达到99.1%,一硝基萘的收率达到96.3%;间歇反应、微通道连续反应绝热温升分别为103.25℃和1.5℃,表明微通道连续流的萘一段硝化反应风险更低。     

纳米降黏剂对含蜡热油管道结蜡行为影响研究

原油加剂输送技术在管道运输中应用广泛,药剂对原油管道蜡沉积的影响机理十分复杂.采用自制冷指装置研究了不同实验工况下添加纳米降黏剂对含蜡原油蜡沉积特性的影响.利用 DHR 流变仪、差式扫描量热仪等装置分析了纳米降黏剂添加量对含蜡原油流变特性、沉积特性等的影响.结果表明:在含蜡原油中添加纳米降黏剂可以有效降低含蜡原油表观黏度、胶凝温度以及凝点,增强含蜡原油的流动性.纳米降黏剂的加入能够抑制含蜡原油蜡沉积物的生成,降低蜡沉积速率,但同时会导致蜡沉积物质地变硬.另外,随着纳米降黏剂添加量的增加,蜡沉积物析蜡点升高,含蜡量增大.