模糊2-DOF-PID在油管变频加热系统中的应用

为了解决高凝油开采过程中产生的堵井问题，设计了一种针对高凝油开采用的油管变频加热系统.该系统以油管为加热载体，利用油管自身产生的热量对管中高凝油直接加热，达到降凝化蜡的目的.系统采用模糊二自由度PID方法对温度进行智能分时控制，采用移项PWM技术进行调功，选择C8051F310单片机作为系统主控芯片，设计了硬件电路，进行了MATLAB仿真.仿真结果和现场实测曲线均证明了此方法的可行性.该系统有效地解决了电网扰动、电能浪费和高凝油开采过程中产生的堵井问题     

气井油套合采时井底流压的计算方法

气井井底流是分析气井生态动态的重要参数之一,目前国内外很少报道油套合采时井底流压的计算方法。运用流体力学原理,将气井油套合采简化假设成并联管路流动,基于油管生产和油套环空生产时井底流压的计算公式,推导了油套合采时油管和油套环空的产量分配公式,通过分析公式中各项的权重,得出油管和油套管环空产量分配的简化式,从而将油套合采时井底流压计算转化成油管生产或油套环控生产时井底流压的计算,计算表明,采用简化产量分配公式与精确产量分配公式所计算的井底流压,相对误差很小,说明建立的油套合采时井底流压的计算方法可靠,具有较强的实用性。     

不压井作业过程中管柱力学分析

为解决不压井作业过程中下压力的确定问题,提出了一种不压井管柱进行力学分析方法.该方法考虑油管与套管内壁的初始间隙和随机接触摩擦力,利用有限元法建立不压井管柱非线性力学分析模型,并运用梁单元和间隙元进行求解,最终得出管柱内力、应力以及接触状态结果.结果表明,下压力过大会增加油管与套管内壁接触位置的个数,还会使管柱发生屈曲,过小则影响施工安全.采用该方法计算得出的参数进行作业,能保证作业安全,并且减少管柱磨损和屈曲现象的发生.     

CO_2EOR时地下管柱的腐蚀控制

应用CO_2驱油提高采收率在国外已得到广泛的工业应用。然而,实际应用CO_2,EOR所引起的腐蚀问题相当严重,其中地下套管、油管及其工具的腐蚀尤为严重。这个问题在美国已得到令人满意的解决。本文系统综述了CO_2EOR过程中CO_2对注入井和采出井的套管、油管及其工具的腐蚀机理,腐蚀控制等。     

小套管固井技术的应用及改进

目前江汉油区的很多油水井都存在严重的套管损坏现象,使得油田产量下降,直接导致油水井报废.常用的多种套损井治理技术中,小套管固井是将小于油套一个尺寸等级的套管下入油套内,实施水泥浆固井,从而形成一个全新的井筒结构,达到修复套损井的目的.通过对小套管固井技术的工具、工艺改进等,小套管固井技术在江汉油区治理套损井的过程中,取...     

双向开关AC／AC变换器预测控制策略

针对传统AC-DC-AC在CPT系统(感应电能传输)应用中存在的缺陷,采用双向开关高频直接AC/AC变换技术,提高变换器的变换效率和鲁棒性.对该变换器的工作原理和控制模式进行详细分析,针对变换器电流峰值反馈控制存在的滞后问题,提出变换器的预测控制算法,并结合理论仿真分析,验证该AC/AC变换器控制策略的可行性.     

黄202H页岩气井井筒气液两相流态预测

准确预测页岩气水平井井筒流动型态对井筒积液预测及排水采气工艺优选至关重要.分析了黄202 H页岩气井套管生产和油管生产阶段的压裂液返排特征;结合气井压力数据,优选出了适合该井的井筒压力计算模型,预测了不同产气量时不同深度的气液表观流速特征;利用垂流型图版研究了该井套管生产阶段和油管生产阶段时垂直段、倾斜段和水平段的流型变化规律.结果表明:在6种压力计算模型中,Mukherjee-Brill压力计算模型计算的压力误差最小,平均绝对误差为2.39％;黄202 H页岩气井油管生产阶段,气井在倾斜段首先出现积液,排水采气工艺重点应在倾斜段解决气井积液问题;套管生产改为油管生产后,增大了井筒中气相流速,有利于积液排出.     

微波热解污泥及产物组成的分析

目的研究了微波辐照热解污泥的产物组成与结构,探索进行污泥有效处理和利用的技术方法.方法利用微波加热均匀、高效快速的特点,以微波为热源,对污水处理厂的污泥进行微波热解处理,并采用气相色谱和气/质谱联用分析等方法对热解生成的气、液产物的组成和化学结构进行分析.结果微波直接辐照污泥仅达到对其干燥的效果.在污泥中加入吸波介质,可实现污泥高温热解的目的.在污泥热解生成的气体产物中CO和H2总的质量分数最高可达72%,可以作为洁净的燃料气体使用和合成气的原料.热解生成的液体产物可分为水相和油相,油相的主要成分是脂肪族类化合物占42%左右,单苯环类物质占22%,可以直接作燃料油使用,也可以经分离得到化工产品.结论采用微波辐照热解的方法不仅可以对污泥进行有效处理,而且还可以实现其资源化有效利用.     

中国石化武汉分公司低温热能的利用

介绍了中国石化武汉分公司低温热利用节能改造情况,利用催化裂化装置的顶儋环油直接做气分塔底热源以及催化塔顶油气加热热媒水,取代原来的蒸汽加热,为气分装置提供塔底重沸器热源.通过能量的梯级利用,有效解决了全厂热源能级利用不合理的问题.项目投用后,节能效果显著,武汉分公司可以节约1.0 MPa蒸汽184.8 kt/a.     

全自动油管修复生产线的设计制造及效果分析

针对各油田油管修复生产线设备老化、清洗效果不理想、工艺不完善、运行成本高、生产效率低、油管修复质量得不到保证等问题,开发了全自动油管中频加热高压清洗线、链提升油管装车装置和油管分类摆放系统,引进了先进的油管漏磁探伤设备、全自动油管试压机及拧扣机的全自动油管修复生产线.现场应用效果表明,该油管修复线结构紧凑、布局合理、使用安全可靠、投资少、成本低.     

抽油泵摩擦磨损试验机的热功率和热平衡分析

抽油泵摩擦磨损试验机在进行工作时,原油要保持一定的温度.设计、试验了一台抽油泵摩擦磨损试验机.计算了试验系统的各个散热环节的热功率以及电加热器的功率,对原油循环系统的热平衡计算提出了一种可行的方法.     

高压电制热储热装置穿墙套管高温绝缘结构设计

提升高压电制热储热装置的电压等级能有效提高其风能消纳能力,为了实现高压电制热储热装置内穿墙套管耐温和绝缘水平的提升,以电压为66 kV,炉温为800 ℃的电制热储热装置的穿墙套管设计为例,研究了套管高温绝缘、外隔热及阻热环等关键技术的设计方法.针对穿墙套管的绝缘和隔热方式,分析了电制热储热装置穿墙套管设计计算方法的特点.加温加压实验测试结果表明,耐高温穿墙套管设计方法合理,对电制热储热装置电压等级的提升具有指导意义.     

电热油藏采油物理模拟的相似准则及其应用

电热油藏采油是一项开采稠油的新技术。根据电热油藏采油的机理,建立了电热油藏采油过程中电流场、渗流场、温度场的数学模型;采用方程分析法和量纲分析法推导出了电热油藏采油物理模拟的相似准则数群;结合电热油藏采油的工程判断,给出了一套适用于电热油藏采油物理模拟研究的主要相似准则。应用这一套相似准则,建立了电热油藏采油的低压三维物理模型实验系统,通过物理模拟实验研究了加热电功率和油层电导率对原油采收率的影响。结果表明：原油采收率随加热电功率的增加而提高,但电功率并不是越大越好,电功率增加到50kW以上时,采收率提高幅度很小;油层电导率低,输入电能有效利用率高,采收率高。     

油纸电容型套管缺油的危害及判断方法

通过解析油纸电容型套管的结构,介绍了套管四大组成部分的作用和原理,并重点阐述了套管内部绝缘介质的电气性能．同时指出了套管缺油的原因及危害,并说明了如何准确地判断缺油．通过实例阐述了套管缺油的查找方法,论证了综合利用电容量C、介质损失角tanδ、油中溶解气体色谱分析及红外线成像仪对发现套管缺油的合理性及准确性．     

高频脉冲原油电脱水供电控制技术与装置研制

针对传统电脱水器对原油三次采出液处理困难的难题,提出了高频脉冲原油电脱水的方法,并详细分析了利用该方法进行原油脱水的优点.结合现场脱水工艺的要求,给出了高频脉冲原油电脱水供电装置的实现方案,并开发出以三相全桥可控整流、IGBT全桥逆变为核心的新型高频脉冲原油电脱水供电装置.针对原油电脱水实际应用中经常出现的高压短路现象,提出了长时间范围内的恒流与恒压和短时间范围内过流与过压的双重保护方案.经现场试验验证,该装置具有运行稳定、脱水效率高和节能等优点,实现了设计要求,并满足了油田现场原油电脱水的需求.     

微波加热对高凝油流变特性影响的实验研究

高凝原油输送工艺存在一定的局限性,微波辐射加热方法能改善高凝油的低温流动特性。笔者主要研究微波辐射对高凝原油处理效果的影响因素和各因素的影响程度。设计并进行了微波对渤海高凝原油作用的室内实验。对未处理原油、水浴加热处理原油和微波加热处理原油进行了流变性变化比较实验,并在微波功率不变而加热到不同温度和不同加热时间的条件下进行了流变性随微波加热温度和加热时间变化规律实验研究。实验研究结果表明高凝原油通过微波辐射作用能有效改善其低温流动性。     

相变蓄热电暖器的制作及性能测试

针对许多地区电力出现相对过剩、电力峰谷差不断拉大的现象,开发了一种在低谷电时段蓄热、在用电高峰时放热的相变蓄热电暖器。此装置采用电加热管直接加热,为了强化内部传热,在设备中加装了内翅片,实验结果表明内翅片起到很好的强化传热作用。测出了充放热过程设备中相变蓄热材料温度和出风温度,绘制了相变材料温度及出风温度随时间的变化曲线,由此曲线可明显看出材料的相变过程。通过对测试结果分析可知,此设备具有体积小、蓄热量大、放热温度均匀、便于控制等特点。可在低谷时段蓄热,在用电高峰时放热,起到了降低用户费用,充分利用电力资源的作用,此设备适合用于替代以往部分电采暖设备。     

彰武地区稠油井产出液井筒流动规律研究

基于热量传递原理和井筒多相管流理论,建立了彰武地区稠油井产出液沿井筒流动与传热的数学模型,计算了产出液沿井筒的温度分布和压力分布以及产出液的粘度随井筒的变化规律.计算结果表明井筒上部温度较低,不利于原油的流动,采用电加热以后,井筒温度得到了提高,改善了原油的流动性.井筒压力基本上呈线性分布;含水率对产出液温度稍有影响,但幅度不大,含水率越高,产液温度就越高,流体粘度就越低,就越利于油井生产.     

集肤效应电伴热管道再启动三维非稳态传热过程数值模拟

对集肤效应电伴热管道停输再启动过程进行了研究。考虑管道正常运行及停输过程中管内原油粘度、密度、比热容、导热系数随温度的变化情况,同时考虑停输过程中的原油凝固潜热对温降的影响,对集肤效应电伴热管道加热到输送温度的过程进行了数值模拟,数值模拟结果可为确定合理的停输再启动时间、管道安全启动提供理论指导。     

双空心杆采油工艺研究与应用

针对稠油、高凝油油田由于原油黏度及性质差异大,导致采油难度大的工艺特点,研究了双空心杆循环加热井筒降黏技术。采用同轴式双空心抽油杆内循环热传导加热方式,确保内循环的热载体不进入井筒,却能达到给井筒加热使稠油降黏开采的目的,同时又减少了污染和损耗。该技术在楚留油田应用后,有效地提高井筒原油温度,改善了井筒原油流动性,起到增加油井产量的效果。