周期注采技术的研究与应用

大庆油田萨北开发区已进入特高含水期开采阶段,随着含水上升,高含水井比例增加,低效无效循环问题更加严重,控制综合含水上升、提高注水效率,从源头上控制能耗,是降低油田生产成本的根本所在。依据水动力学原理,在周期注水和周期采油的基础上,提出了周期注采相结合的思路,于2007年在北三区东部选取了17注22采的试验区,采用分层段井间异步交叉的方式开展了周期注采试验,累计节约注水168.3×104m3,少产水40.48×104m3,使全区年均含水下降0.03个百分点,减缓递减增油0.60×104t,取得较好效果。为使水动力学方法的应用更趋规范化,应用数值模拟技术,并结合实践经验,对周期注水、周期采油、周期注采的方式及参数等进行了优化,形成了一套完善的周期注采技术,具有一定指导意义。     

稠油注蒸汽热采中热-流-变形耦合模拟分析

针对稠油热采开发过程中高温蒸汽注入引起的岩层骨架应力、储层压力、温度耦合变化问题,应用连续介质力学和能量守恒理论,建立了稠油注蒸汽热采开发的热-流-变形耦合分析模型,采用有限元数值模拟技术并开发相应程序对耦合模型求解,定量分析近井壁区域储层温度、压力、岩层骨架变形等参数变化.计算结果表明:注蒸汽开发过程中热-流-变形耦合效应显著,造成近井壁区域地层抬升,岩层骨架有效应力由孔隙流体压力和地层温度的变化共同决定,不同加热时间、沿井径方向变化规律不同.     

扇三角洲水下分流河道砂体注采井网优化

高含水老油田经过长期注水开发,油水关系分布进一步复杂化,随着油气藏开发的不断深入,剩余油分布越来越分散,相关地质研究越来越细。剩余油分布不但受储层物性、砂体分布、构造的影响,同时也受注采井网与砂体配置关系的影响,因此注采井网与砂体如何进行配置的研究成为老油田进一步提高采收率的关键因素之一。以冀东高深南某断块为例,建立了扇三角洲前缘砂体地质模型,在搞清扇三角洲前缘水下分流河道的基础上,应用数值模拟研究了水下分流河道砂体与储层物源方向对注采井网、井位的影响,提出了扇三角洲前缘水下分流河道储层类型的注采井网部署优化方案。     

新疆油田采出水处理稳定达标回注技术的研究与应用

介绍了新疆油田采出水处理技术的发展历程及应用情况,分析了目前采出水处理中存在的主要问题,从水质的变化、工艺流程中的细节、运行管理、药剂投加等多方面入手,制定出具有针对性的解决措施,陆续应用于采出水处理站的改造及系统运行管理中,取得了显著的成效,注水水质达标率稳定提高。     

基于CFX流场模拟的综合管廊通风方式分析

为探索更为合理的管廊通风方式,本文在常规的两种管廊通风方式(管舱两侧机械排风中间自然进风。一侧机械进风一侧机械排风)之外,提出了一种新的管廊通风方式:管舱一侧自然进风一侧机械排风。本文结合武汉光谷中心城综合管廊工程实例,利用CFX软件,对三种通风方式下的管廊舱室进行流场模拟和对比分析。结果认为,第三种通风方式在相同通风性能的前提下,初投资较低,对地面景观影响较小。     

高瓦斯低透气性煤层不同瓦斯抽采方式的研究

煤层的瓦斯抽采是避免煤矿瓦斯灾害发生的根本防治措施。根据瓦斯解吸理论,提出通过水力割缝及水力冲孔技术,在煤体中人为再造裂隙,增大煤体在空气中的暴露面积,同时形成瓦斯流动通道,达到加快瓦斯解吸,提高瓦斯抽放效果的目的。本文以水力割缝及水力冲孔进行机理分析为基础,根据在阳泉矿区某煤矿回风巷中进行现场实验,对普通钻孔抽放瓦斯、水力冲孔抽放瓦斯以及高压水力割缝抽放瓦斯三种方案进行比较。实验结果表明,相对于高瓦斯矿井中通常采用的普通钻孔抽放瓦斯,水力割缝技术瓦斯抽放量提高了4.11-4.34倍,水力冲孔技术瓦斯抽放量提高了0.46-0.56倍。水力冲孔对提高瓦斯抽放速度作用不明显。     

农村住宅不同采暖方式的模拟对比分析

以数值传热学理论为基础,以同一房间内的不同采暖方式为研究对象,利用计算流体力学模拟软件对室内温度分布的情况进行分析。模拟结果显示,火炕和火墙联合供暖的方式在房间的水平方向和竖直方向均能够达到人们对室内热舒适度的要求,而且火墙的两侧供热面能够同时对室内和门厅供暖,与土暖气相比火墙有较高的热利用效率。     

不同散热方式对BIPV建筑能耗影响的模拟分析

本文以某一实际项目为对象,采用EnergyPlus和Fluent软件耦合模拟的方法,对几种不同散热方式下,BIPV建筑的建筑能耗和光伏系统发电量进行了模拟分析,为BIPV建筑在设计中采取何种散热方式提供理论依据和参考.     

离子型稀土原地浸矿注液孔周含水率分布的计算模型

考虑注液孔内积水产生的压力水头在土体中的传递,建立了积水条件下的一维垂直入渗的基本方程;将实测的饱和导水率等效为孔底一维入渗的饱和导水率,采用积水条件一维垂直入渗的基本方程计算注液孔孔底中心垂向的含水率分布;假设入渗过程中形成的湿润锋簇上的含水率增量相等,根据累积注液量等于湿润体内的水分增加量,确定湿润锋簇中各湿润锋的位置,结合注液孔孔底中心垂向的含水率分布,确定湿润体内含水率分布。在龙南足洞某稀土矿山选择一场地较平整的矿块进行单孔注液试验,在注液孔周布置4个测点,采用FDS-100水分传感器记录测点位置在入渗过程中不同时刻的含水率,与模型的计算值进行比较,结果发现,4个测点的实测值与计算值相关系数基本在0.900以上,模型的计算误差均在10%以下,满足工程误差要求,说明此方法能较为准确的计算出注液孔内水分入渗过程及湿润体内含水率分布。     

不同通风方式的熵产数值模拟

利用热和流体流动控制方程,同时考虑了黏性耗散效应,以伴有温差的强迫对流空调房间为研究对象,分析讨论了不同通风方式在同一送风速度下熵产的分布情况。分析结果表明：熵产主要分布在送风口和回风口区域,最大熵产出现在送风口区域;模型1同侧上送下回通风方式的熵产的面积加权平均最小,模型3异侧下送上回通风方式的熵产的面积加权平均最大;无论哪种通风方式,在总熵产中,黏性熵产占绝对比重。     

电动潜油泵同井采注技术

为了解决边缘区块规模化注水成本高及降低地面管线建设费用等实际问题,近年来单井注采技术得到了应用和发展。单井注采技术主要是通过井下封隔工具、旁通工具与电动潜油泵结合使用,将水层产水直接转注到注水层,用井下传感器实时监控井下井况,通过地面调整参数来精确地控制注水量和压力。由于是单井注采,没有地面管线建设,减少了配套设施,节省了地面泵站和水处理设施的费用。此技术具有广阔的应用前景,将为油田产量快速增长及节能减排等方面提供借鉴作用。     

裂隙岩体水流-传热模型的理论计算和参数分析

在前期选用中国高放射核废物处置库重要预选场区——甘肃北山地区的花岗岩,设计制作裂隙岩体水流-传热试验装置,在进行模型试验的基础上,给出了试验模型的理论计算方法,对试验结果进行了验证,并分析了试验参数的敏感性。研究结果表明,理论计算得到的裂隙水温度时间变化规律和模型稳态温度分布与试验数据基本一致;垂直裂隙的出水温度对不同参数的敏感程度与具体的参数值有关,其中热源温度、岩石的热传导系数、水流速度、垂直裂隙的开度等均属于高敏感参数;邻近热源的垂直裂隙对模型温度分布起控制作用,明确其结构和水流特征对研究裂隙岩体内的热量运移和温度分布具有十分重要的意义。     

螺旋升流式反应器的流态特性及流动模型研究

通过示踪试验以及计算流体力学软件Phoenics3．6对SUFR系统单元反应器的流态特性以及流动模型进行了研究。结果表明，SUFR反应器兼有推流与全混流的特点；SUFR单元反应器内的水流以螺旋方式行进，有助于反应器形成推流特征；SUFR单元反应器内的流动模型可以看作8个单元反应器串联而成，其中推流单元反应器与全混流反应器间隔排列，推流流态的容积占有率约为63％，其推流特征较为明显。     

混凝土塑性损伤模型参数的选取与验证计算

基于塑性损伤的混凝土本构模型,现行规范与ABAQUS软件给出的应力-应变关系表达式有所不同。在对两种表达式进行分析对比的基础上,对ABAQUS软件自带的混凝土塑性损伤模型(CDP模型)参数选取进行了分析,并给出了该模型参数的选取和调整方法。为了验证模型参数选取的合理性和可靠性,采用ABAQUS软件对算例试验构件进行了有限元数值分析,并将数值分析所得的荷载-位移曲线与试验测试曲线进行对比。结果表明:所选的参数能够满足数值分析的精度要求。     

不同形状纤维在过滤器内气相流场的数值研究

基于多孔介质模型对二维纤维过滤器内不同结构(不同的纤维形状,填充密度和过滤器深度)气相流场进行了数值研究计算。为了观察不同形状纤维在过滤器内的气相流场的变化,本文计算了不同形状纤维在相同条件下的纤维过滤器内的气相流场。     

模拟沉淀池流速场的层流模型扩展性研究

平流式沉淀池内水流的雷诺数〉3000（为紊流），当利用传统的层流模型进行模拟时不能准确获得沉淀池内的流速场分布，若采用特征涡粘性雷诺数或密布网格，则可以扩展层流模型模拟沉淀池内物理量的适用性。利用混合有限分析解法及交错网格技术对沉淀池内的流动状况进行数值模拟，结果表明沉淀池内存在两个旋涡，在挡板后存在一个较大的回流区，该处的旋涡呈逆时针旋转，另一个旋涡在出口堰底板附近，为顺时针旋转的小旋涡，结果与试验资料吻合良好。     

岩溶水管流场与分散流场示踪识别研究

岩溶管道汇流系统称为管流场；非向心汇流的溶隙流系统称为分散流场。本文通过室内模拟及野外例证，建立了在岩溶区识列管流场与分散流场的方法。     

管井过滤器孔隙率的定义及其计算

本文对管井过滤器孔隙率的定义等问题进行了讨论 ,提出了“过滤器有效孔隙率”的概念 ,已纳入到建设部标准《供水管井设计、施工及验收规范》CJJ1 0 - 86和国标《供水管井技术规范》GB50 2 96- 99的条文规定之中。     

空调送风角对办公室气流组织影响的数值研究

采用CFD方法对空调办公室内不同送风角度下气流组织进行三维数值模拟计算.在分析送风角度对房间内部流场和温度场影响的基础上,讨论了人员主要活动区的舒适性.结果表明:当空调送风角度处于120°时人员的舒适性最好.研究结果可以为其他类似结构房间空调送风角度的选择和气流组织研究提供参考.