过热蒸汽强化普通稠油蒸馏作用的实验研究

通过室内单管模型进行了热水、饱和蒸汽、过热蒸汽驱油实验.在相同驱替温度下,对比3种不同驱油方式下的驱油效率发现,饱和蒸汽比热水驱的驱油效率有一定程度的提高,同时首次发现过热蒸汽比饱和蒸汽高12%以上,大幅度地提高了驱油效率.不同驱油方式下驱出原油的碳元素组成分析结果表明,产出油的轻组分含量不断增加,重组分含量不断减少:过热蒸汽对多孔介质中小孔隙、盲端的稠油轻质组分的蒸馏作用比饱和蒸汽更大,蒸汽蒸馏作用是其提高驱油效率的主要机理之一.     

蒸汽辅助重力泄油渗流机理研究

针对双水平井及直井与水平井组合蒸汽辅助重力泄油(SAGD)两种常用布井方式,利用数值模拟方法及Surfer制图软件制作出重力过程中泄油初期、高峰期及泄油后期不同泄油阶段蒸汽腔截面的温度场、压力场、剩余油饱和度场的场图,更直观、形象的描述了SAGD的蒸汽腔形成及扩展过程以及不同泄油阶段蒸汽腔形状及泄油机理,并对两种布井方式的重力泄油效果进行了比较,为SAGD技术的应用提供决策依据.     

泥水分离用水力旋流器的数值模拟

利用CFD软件对泥水分离用水力旋流器内的三维流场和泥水分离过程进行了数值模拟研究。采用Eulerian模型和RSM湍流模型分别考察了进料口直径、溢流管直径和插入深度等结构参数及处理量、泥浆浓度等操作参数对分离性能的影响。数值模拟结果表明:溢流管直径增大,泥水分离效率明显降低;溢流管插入深度增大,分离效率先增大后减小;底流口直径增大,分离效率明显增大;进料口直径和筒体高度对分离效率的影响相对较小。操作参数模拟结果表明:水力旋流器的操作弹性较小,额定处理量下分离效率最高;泥浆浓度增大,分离效率明显降低;固体泥颗粒黏度增大,分离效率增大。     

油、气、水混合物垂直管流的压降计算——按流型计算法

<正>(一)前言 油、气、水混合物多相管流的压降计算方法,按照对于流动型态处理的不同,大致可以分为两类: 一、将多相管流的各种流动型态反映于阻力系数的规律之中,而不单独地考虑流动型态。 二、先确定多相管流在不同位置的流动型态,然后按照不同的规律计算压降。 关于第一类方法,我们的研究结果以前已经报导。本文所介绍的,属于第二类     

稠油热采井下蒸汽干度测试工艺的研究与应用

根据注饱和蒸汽汽水两相流的原理,可在井下任意深度利用ＫＺＱ－Ｉ型蒸汽取样器进行重力分离,取出淮态水样,进行离子分析,测出相应深度的蒸汽干度,以解决浅层稠油井下蒸汽干度的直接监测,执行最佳蒸汽干度的热力采油工艺,结果证明自行设计的ＫＺＱ－Ｉ型井下取样器取样较准确,误差≤５％;对天吐井、面积驱钤咕种不同井下管柱进行直接监测,取得了满意的效果,井下蒸汽工监测真实、可靠、方便,经常监测井下蒸汽干度对执行最     

基于Logistic模型的驱油效率与注入倍数关系定量表征方法

在水驱开发油田中,驱油效率是影响油藏采收率的重要参数之一,而孔隙体积注入倍数是直接影响油藏波及区域内最终驱油效率的决定性因素。采用相渗指数表达式的渗流方程,结合B-L理论及Welge方程推导驱油效率与孔隙体积注入倍数的半定量关系,该关系曲线满足生命旋回理论。根据Logistic增长规律推导了两者的定量关系,并在数值模拟中进行了较好的验证,利用此方法可求得一定波及体积范围内理论采收率条件下的最大孔隙体积注入倍数。随着油田陆续进入高含水阶段,驱油效率定量表征方法对于评价水驱油藏开发效果、认识油藏剩余潜力具有重要意义。     

不同结构参数对甲醇燃料大气式燃烧器引射性能影响分析及研究

为解决甲醇燃料完全预混式燃烧器启动温度高、速度慢、安全系数低等问题,设计了甲醇燃料大气式燃烧器.采用数值模拟的方法,对其关键部件引射器的结构尺寸进行优化及燃烧器燃烧效果分析,着重研究了在不同输出功率下,喷嘴直径、喷嘴插入深度、入射角度、引射器喉管长度、喉管直径以及扩压管长度对引射器性能的影响,获得了甲醇燃料大气式燃烧器引射器的优化结构参数,进一步探索了甲醇蒸汽必要入射温度.输出功率在20%~120%之间时,优化后的燃烧器摩尔引射系数维持在4.35以上,引射性能稳定;空气温度为293 K时,理论甲醇蒸汽必要入射温度仅为473 K,燃烧效率可达98%以上,最高温度达2 300 K以上.     

低压油井间歇抽油设计研究

本文根据低压抽油井的特点，运用抽油井井筒中的物质平衡和油并流入动态规律，建立了计算抽油井间歇抽油时间和停泵时间的数学模型。在井简条件和抽吸参数已知的情况下，通过数学模型的求解，可以计算油井的最佳抽油时间和最佳停泵时间。同时，该方法也可以用于优选抽吸参数和泵挂深度。该方法的应用可为低压抽油井的生产管理提供科学的依据。     

空气对水平管内蒸汽强制对流冷凝换热特性的影响

为了研究含空气蒸汽在水平管内强制对流冷凝换热特性,通过实验分析了空气含量及气相流速对局部换热系数的影响;分析了不同空气入口质量分数下,局部换热系数与换热管上、下壁面温度沿换热管轴向的分布规律。结果表明:局部换热系数随空气质量分数的增加而减小,而气相流速的增加会削弱空气对冷凝换热的抑制效果;与纯蒸汽冷凝不同,换热管外下壁面温度会在轴向某一位置后大于上壁面,并且随着入口空气质量分数的增加,该位置逐渐向换热管入口移动;局部换热系数沿轴向变化结果在环状流和波状流条件下存在差异,当空气含量增加时,这种差异会随之减小,使得换热管内局部换热系数轴向变化规律趋于一致。     

扩张室式抗性消声器实验研究

以DY90摩托车为基础,对不同结构的单腔扩张室式抗性消声器做了有限元分析.在保持其他结构参数不变的情况下,分析扩张腔的长度、直径以及出入口插入管对传递损失的影响.结果表明,插入管可以有效地提高扩张腔的消声量,插入管的长度和位置的不同影响消声效果.分析结果为在短时间内选出最佳的消声器结构及相应的最佳尺寸参数提供了依据,缩短了开发周期.     

剖面浮标“浮星”可变浮力系统性能研究

为了提高柱塞泵的容积效率,针对可变浮力系统（VBS）中内油箱处于真空环境下的特殊应用工况,基于柱塞泵进油口压力与液压油饱和蒸汽压的关系,建立柱塞泵进油口压力数学模型,分析弹簧刚度、吸油管路直径和压载舱真空度对柱塞泵容积效率的影响;结合AMESim软件,重点分析VBS排油和回油的流量特性;为了验证仿真模型和计算结果的准确性,搭建VBS性能测试平台. 结果表明：当柱塞泵进油口压力低于液压油饱和蒸汽压时,容易发生气穴现象,柱塞泵的容积效率会明显下降;通过调节弹簧刚度、吸油管路直径和压载舱真空度等参数的取值范围,使进油口压力满足设计要求,可以提高柱塞泵的容积效率,降低剖面浮标的运行能耗,从而提高剖面浮标的续航能力.     

圆形沉淀池内温差异重流与浮力流的数值模拟

为了了解圆形沉淀池内水流在无温差及存在温度差时的特点,建立了描述圆形沉淀池内水流运动的k-ε双层湍流数学模型,采用交错网格系统,压力与速度解耦时采用了SIMPLE方法,控制方程的求解方法为混合有限分析解法。对中心进水周边出水的圆形沉淀池的模拟结果表明所建立数学模型的模拟结果与文献中的资料吻合良好。在无温差时且低污染物浓度<150~200 mg/L时,池内存在一个很大的回流区;低温水进入高温水池时,常会产生异重流现象;高温水进入低温水池时,会产生浮力流现象。     

柔性基底立式储罐减震耗能研究

对立式储罐进行了减震耗能研究，提出了一种新的储罐抗震模型，即圆柱储罐壁与构成基底的柔性膜（非金属材料）相联结，形成立式储罐，罐周边采用具有水平减震的装置，建立了控制体系的简化力学分析模型，并给出了运动分析方程，对采用橡胶垫的5000m^3方立浮顶罐进行了El Centro波地震动数值仿真计量，取隔震基频为2rad/s。阻力比为0.3时，其基底剪力降低85.78%，动水压力降低60.99%，动水压力和基底剪力的降低，减少了储罐地震动作用下的轴向应力和环向应力，提高了储罐抗震能力，研究表明，新结构体系对减少储罐地震动响应是有效的，是一种能够降低成本，节约钢材的新颖储罐结构。     

浮油收集器在油田污水处理系统的应用

在原油生产过程中会产生大量需要处理的污油、污水。在污水处理系统中,污油池、除油罐收油主要是靠提升液位,通过泵将污油和水一起输送到沉降罐中,再进行后期脱水、外输等处理,会造成回收油中水和杂质含量高,增加后期处理负担,同时耗费大量电能。应用浮油收集器从地面储油罐或油池中收集原油,所回收原油含水率低,同时也可用于收集脂肪或油脂。     

大型储油罐碎石桩地基差异沉降有限元数值分析

为减少大型储油罐碎石桩地基差异沉降,采用轴对称有限元方法进行数值模拟和计算,研究了桩长、置换率、褥垫长度等参数对差异沉降的影响,及负向侧向位移与差异沉降的关系。结果表明,3个不等桩长的分布范围在某一定值时,差异沉降最小;油罐中心范围内复合地基,通过固定桩径不变,增加桩间距来增大置换率,可使复合地基在相对较小的置换率条件下获得更小的差异沉降;保持置换率不变,桩径越大（即桩间距越疏）,复合地基差异沉降越小;调整桩长、置换率对差异沉降的改变较为明显,而改变褥垫长度对其影响不大;油罐地基负向侧向位移的出现是差异沉降调整的一个重要特征。     

水雾对开口油罐燃烧特性的影响

采用3种不同开口尺寸的油罐,进行了几组小尺寸的油罐燃烧模拟实验。通过监测油罐内外2个不同点的温度变化,研究了开口尺寸、水雾和油品种类(汽油和柴油)对油罐燃烧特性的影响。研究结论对于油罐消防灭火有一定的指导意义和参考价值:在实际消防灭火时,重点要放在开口中心,且满足灭火的有效雾通量大于临界雾通量,否则不但不能灭火,还会促进油池火的燃烧。     

含颗粒的幂律流体两相湍流研究

建立了含颗粒的幂律流体两相流动控制方程，首次对泵离心叶轮内含颗粒的幂律流体两相流动进行了计算研究，计算结果表明：从进口到出口，幂律流体的速度减小，压力随半径增大逐渐升高，且压力面上的压力大于吸力面上的压力；吸力面上的颗粒拟温度小于压力面上的颗粒拟温度，且靠近壁面处的大于叶道中的；最后比较了液固两相流与含颗粒的幂律流体的两相流的流动，流体相的紊动能有一定的差别，而且颗粒拟温度也有较大差别。     

地铁隧道近接下穿城市沉降敏感区影响及优化分析

为研究地铁盾构下穿城市中沉降敏感地区时的沉降特性,基于地铁盾构隧道下穿加油站工程实例,建立三维有限元模型,得到盾构隧道近接加油站过程中地表以及油罐的沉降分布曲线,并进一步通过改变油罐位置,对比分析油罐在不同排列方式下受到隧道开挖的影响。结果表明：在油罐双层布置下,地表沉降随着隧道的掘进而增大,在施工结束后最大沉降达到11.48 mm,靠近左线隧道一侧;油罐在隧道施工的扰动下,其最大沉降达到2.85 mm。油罐单层排列相较于双层布置,油罐的最终沉降减少至2.68 mm;油罐的上下侧的最大沉降差减少了38%,同时油罐表面测点的沉降变化率减少了41%,安全性大幅提升。     

卧式椭圆柱型储油罐的变位识别与罐容标定

为了解决由于储油罐变位而导致的罐容表计量误差问题,对卧式椭圆柱型储油罐变位后罐内油量进行了重新标定,建立了相应的标定模型和储油罐在水平和倾斜放置时的罐容标定公式,并给出了模型的求解步骤。通过实例对模型进行检验,检验结果验证了模型的正确性和可行性。     

飞机重力供油的计算研究

基于网络算法和时间微分思想,建立了一种新的飞机燃油系统的重力供油瞬态计算模型,解决了飞机重力供油的多支路交叉和瞬态过程的模拟问题。针对某型飞机燃油系统油箱和管路分布、发动机工况以及飞机飞行状态,计算了不同状态下飞机重力供油时,随着时间的变化,系统的压力分布、各油箱液面高度以及流量分配。计算结果用于某型飞机燃油系统的验证计算,效果良好。