喇嘛甸油田强碱三元复合驱采出液性能分析

为了给强碱三元复合驱技术决策提供依据,以喇嘛甸油田取样井的采出液为研究对象,分析了强碱三元复合驱采出液药剂加量与黏度和界面张力间的关系,探索了强碱三元复合体系段塞黏度对采出液药剂加量和色谱分离程度的影响。结果表明,随取样井储层渗透率增加,采出液中碱、表面活性剂质量分数和聚合物质量浓度呈现“先升后降”变化趋势。随采出液聚合物质量浓度增加,黏度增加,界面张力升高。随采出液碱和表面活性剂质量分数增加,黏度减小,界面张力降低。分析表明,强碱三元复合驱过程中存在比较严重色谱分离现象。通过提高三元复合体系黏度可以减弱色谱分离现象,进而改善三元复合驱增油效果。     

交替式注入泡沫复合驱实验研究

针对孤岛油田中二中Ng3-4聚合物驱后油藏条件,通过物模手段研究了交替式注入泡沫复合驱的特征及驱油能力.长细管实验表明,交替式注入泡沫复合驱,低气液比时模型两端的封堵压差上升缓慢,交替周期越大封堵效果越差.非均质模型驱油实验表明,泡沫复合驱主要是通过扩大波及体积来提高采收率,在与聚合物驱相同注入量条件下,其封堵能力是聚合物驱的2倍.     

大尺度浑水水力分离清水装置的水沙分离试验研究

为得到大尺度浑水水力分离清水装置出清率与进流浓度、进流流量和底孔直径的关系,本研究采用物理模型试验的方法对其进行了系列试验研究,并结合室内小尺度物模结果进行分析。结果表明：当溢流流量比较小时,不同的进流流量和底孔孔径对应的溢流浊度相差不大,当溢流流量较大时,溢流浊度随之增加,且溢流流量与进流流量基本呈正比。随着底孔孔径和进流浓度的增加,出清率逐渐减小,在相同进流浓度时装置尺寸越大,出清率越高,并总结出了在固定溢流浊度下,进流浓度、装置直径和清水溢出流量三者的关系式。     

J油田吸附滞留和不可及孔隙体积实验研究

为定量描述吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积在聚合物驱过程的变化情况,从而为渤海J油田聚合物驱方案优化提供重要依据,参照渤海J油田特征参数,依据相似原则开展了聚合物驱油以及产聚质量浓度测试实验研究。结果表明,聚合物质量浓度与吸光度具有较好的线性关系,能够较为可靠地用来计算产聚质量浓度;在聚合物相同质量浓度条件下,吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积随岩心渗透率降低而增加;在驱替岩心渗透率相近的情况下,吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积随注聚质量浓度增加而增加。渤海J油田吸附滞留孔隙体积为0.04~0.22 PV,不可及孔隙体积为0.12~0.22 PV。     

垂直管道浸取器内悬浮液中连续相流动模型

本文选用扩散模型。用盐水示踪，微机采样来研究垂直管道浸取器液固两相流中连续相的流动模型。在各管段进口和出口同时检测应答，换算成为理想脉冲应答，然后用非线性最小二乘法回归，求出混合扩散系数。依此按直管段，上回湾和下回弯分别作关联。     

复合化学驱油体系吸附滞留与色谱分离研究

主要针对胜利石油磺酸盐与助表面活性剂的二元驱体系中,研究其在油藏条件下,驱油体系的静、动态吸附规律与色谱分离特征.结果表明:胜利石油磺酸盐在低浓度下为线性吸附,最大静态吸附量为4.6 mg/L,加入助表面活性剂可以有效降低其吸附量;石油磺酸盐与助表面活性剂存在一定色谱分离,且二元驱中聚合物的加入加大了这种色谱分离效应.试验证明,只要适当增大注入液中活性剂浓度,二者的复配协同效应可以得到发挥.     

不同入口流速下生物质锅炉尾部烟气凝结的数值研究

生物质燃料燃烧后所产生的烟气中含有大量的水蒸气, 在锅炉尾部添加冷凝换热器回收冷凝热可以有效提高系统热效率。选用的生物质燃料烟气中水蒸气的体积分数为27.9%, 基于Mixture模型并选用Lee模型作为冷凝传质模型对尾部烟气凝结的传热传质特性进行了数值模拟研究。假设流动为稳态, 湍流模型采用标准k－ε模型, 求解选用Simple算法, 研究了烟气侧不同入口流速下(1~4 m/s)温度场、流场及液态水体积分数的变化规律, 对翅片管换热器的表面传热系数及换热量进行了对比分析。计算结果表明, 随着入口流速的增加, 烟气出口温度逐渐升高, 壁面凝结速率不断增大, 而冷凝水量逐渐减少, 同时翅片管换热器的表面传热系数及换热量逐渐增加。     

N开发区注聚合物段塞优选研究

为提高聚合物驱油效果,对N开发区进行不同段塞注入聚合物驱油室内实验,优选段塞。采用不同质量分数的2 500万和700万相对分子质量聚合物,对岩心进行室内驱油实验,明确各组合段塞的采收率、聚合物用量、含水率变化和注入压力变化,优选段塞组合。研究表明,高质量分数聚合物有助于地层憋压,提高采收率,可更快获得含水率低值及较低的含水率,单一聚合物驱宜采用高浓高分子聚合物,同时,高分子聚合物也可用于组合段塞的前置段塞使用;相同聚合物不同质量分数三段塞组合可获得与单段塞较接近的采收率,但随前置高质量分数段塞的注入量增大,其注压上升明显;实际中,宜综合考虑,选择采收率较高、注压较低、聚合物用量较少的方案;与单一段塞、相同聚合物组合段塞相比,不同聚合物组合段塞在采收率、聚合物用量、含水率及注压等综合性能上,更具优势。     

杏13区块三类油层聚合物吸附特性及其驱油实验研究

杏13区块三类油层在实施聚合物驱油时,研究聚合物在油藏孔隙中的吸附滞留情况及对驱油效果的影响。通过室内油砂吸附性实验及岩芯驱替实验,对相对分子质量为700×104抗盐聚合物、相对分子质量为1 800×104和2 500×104进行不同层位不同质量浓度的聚合物吸附研究及其驱油效果对比。结果表明,在三类油层上,不同相对分子质量的聚合物在油砂上的吸附量不同;不同质量浓度的聚合物溶液吸附损失对聚合物溶液的黏度影响不同;在相同质量浓度下,相对分子质量为700×104抗盐聚合物和2 500×104聚合物在水驱基础上化学驱采出程度在11%~14%;相对分子质量1 800×104聚合物水驱基础上化学驱采出程度在10%~12%。     

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。     

绕水翼间隙涡结构形成机理与间隙几何影响

为了分析绕水翼间隙涡结构形成机理和探究压力边圆角几何的影响,对绕NACA0009水翼间隙流动进行数值计算. 通过流线涡量云图三维可视化分析,得到间隙流动特征及涡结构,对涡强度进行对比. 对翼形中截面间隙进出口边速度和间隙区平面流线、压力、湍动能进行比较分析. 研究发现：直角叶顶水翼泄漏流在间隙进口边有较大的展向速度,在间隙内形成新月形分离区,在逆压梯度作用下形成叶顶分离涡（TSV）,涡尺度与展向速度成正相关;叶顶泄漏涡（TLV）形成源于间隙出口边射流与吸力边侧低速流体之间的持续剪切作用,低速流体从剪切层获得持续的能量输运形成稳定的泄漏涡结构;间隙压力边圆角对TSV起抑制作用,降低了间隙区整体涡强度.     

循环流化床锅炉出口浓度的确定及其对分离器性能的影响

在质量平衡的基础上,对给定循环倍率的循环床锅炉,推导了所需分离器分离效率和循环床颗粒出口浓度的关系式．针对鳍片管束分离器和下排气旋风分离器,研究了入口颗粒浓度对分离效率及阻力的影响     

应用分步射孔改善油层动用不均匀现象研究

针对油藏非均质性严重, 聚驱后低渗透层动用程度仍较低, 厚油层内部剩余油仍大量存在, 纵向动用 不均匀的问题, 提出了一种应用分步射孔改善聚驱油效果的方法, 即在水驱结束后, 对厚油层选择性射孔并水驱挖 潜后再转注聚。应用室内物理三管并联驱油实验和理论公式, 分析分步射孔聚合物驱油机理, 并结合数值模拟, 以 北北块二区为目标, 研究了分步射孔后聚驱对开发效果的影响。结果表明, 采用大前置段塞、 高相对分子质量、 梯次 降浓段塞组合, 聚驱效果最好; 分步射孔后注聚相较于不经过分步射孔直接注聚, 低渗透层动用程度更大, 驱油效果 更好, 最终采收率提高了1. 2 8%。     

油田开采水中铁的去除及其对浊度的影响

研究了加氢氧化钠去除油田开采水中铁和出水含铁质量浓度对浊度的影响。铁的测定使用邻二氮菲吸收光谱法,浊度采用便携式浊度仪测定。实验结果表明,进水pH对去除铁、降低浊度、处理装置防腐有重要影响。当pH小于7时,除铁效果不理想而且不能抑制处理装置的腐蚀,铁的去除率为负数。pH在8.3左右较佳,此时能达到除铁和抑制装置腐蚀的双重目的,出水总铁含量和浊度可以满足SY/T 5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标中A1类标准的要求,出水放置2.5 h浊度几乎保持不变。而在pH值为6.6和7.3下由于氢氧化亚铁被氧化使水呈黄色而导致放置水样浊度缓慢上升。理论分析表明混凝剂能促进氢氧化亚铁的沉降,铁的去除机制主要是沉降、过滤拦截、吸附;在低pH值时,由于电化学腐蚀使得处理装置向水体中释放铁,导致出水铁浓度高于进水,在高pH值时,由于保护膜形成和阴极反应受到抑制而阻断了电化学腐蚀。     

气固两相流绕流H型翅片管流动及积灰特性的数值模拟

为评价锅炉尾部烟道烟气流过H型翅片管省煤器时的积灰特性,使用Fluent软件对气固两相流绕流H型翅片管进行了冷态数值模拟。对颗粒相的计算采用单向耦合模型,忽略固相对气相的作用,在给定进口速度及烟气颗粒相质量浓度条件下,得到绕流流场。计算结果表明:颗粒速度在H型翅片管迎风面呈M型分布;背风面呈W型分布。H型翅片管开缝既可提高迎风面驻点附近速度,增强轴向吹扫分流,又可增大背风面的回流扰动。这种速度分布特点使H型翅片管不易积灰。在此基础上,模拟了不同入口流速和颗粒质量浓度时的工况,计算结果表明H型翅片管在高速高质量浓度下工作效果同样较好。     

水平管气液段塞流流动特征模拟

基于OpenFoam开源软件建立VOF方法下的三维流动模型。对内径0.05 m,长16 m的水平管气液两相下不同气液速的分层流、波浪流、气泡流、塞状流、段塞流进行模拟,并与Mandhane流型图进行对比分析,模拟结果与理论、实验相一致,验证了该模型的有效性。重点通过该模型对段塞流的起塞、液塞的成长和演化过程进行研究,得到起塞时界面波的变化特点和不同气液速度差的液塞流动特征,发现了液塞运动时液塞头具有抛出现象及液塞的类波运动。     

LBE simulation of impinging stream inside a T-junction mixer

Lattice Boltzmann Equation (LBE) method is utilized to simulate impinging stream (IS) in a T-junction mixer using a TD2G9 model. It aims to investigate the influence of Reynolds number (Re), aspect ratio of outlet diameter to inlet diameter, ratio of opposite inlet velocities, and the thermal boundary conditions on flow, mixing and heat transfer characteristics. In particular, the vortex evolution, velocity distribution, mixing index and Nusselt number (Nu) distribution in the T-junction mixer are explored in details. Four types of vortices and flow regimes are observed. The instantaneous and time-averaged flow and thermal fields, including vortex structure, transition of flow regimes, streamline and the Nusselt number distribution are discussed. Distinct quantitative transitions, even for dramatic change, are observed near the critical Re. At a low or moderate aspect ratio, the symmetric coherent structure is observed in an unstable flow regime. At a larger aspect ratio, the flow in the T-mixer becomes turbulent and asymmetric. The unequal injections velocities of the nozzles impose significant influence on the flow structure, mixing and heat transfer in vertical tube. Using larger difference between the two inlet velocities can result in more obvious change in flow characteristics. Moreover, mixing index is found to be valid in evaluating the mixing degree under a sinusoidal inlet velocity.     

扁管管内传热性能实验研究

对扁管的管内传热和流阻性能进行了实验研究。结果表明：在管程进口体积流量相同条件下，扁管管内进出口温差、传热系数和雷诺数均高于圆管，虽其压降也高于圆管，但其传热与流阻综合性能指标显著高于圆管。说明扁管是一种高效强化传热元件。     

波纹翅片管换热器空气侧流动换热的三维数值模拟

基于有限容积法建立波纹翅片管换热器流体流动与传热的计算模型,在不同送风速度工况下,分别对6种不同波纹倾角结构换热器内流体的流动及传热进行了数值模拟,分析了流道内的温度场、压力场及速度场的变化规律,得到了换热量、压降以及出口温度随入口风速变化的规律。结果表明,换热量、压降以及出口温度均随波纹倾角的增加而增大;换热量随着送风速度的加快而增加,压降及出口温度随着送风速度的加快而降低;翅片板间流体的流动与传热存在比较明显的不均性,导致换热管背风侧存在明显的传热"死区"。     

管壳式换热器壳程特性的数值模拟研究

利用FLUENT软件对一管壳式换热器壳程流场进行了三维数值模拟,分析研究了折流板数目、进口流速和折流板缺口高度对换热器壳程压降、出口温度的影响,结果显示,随着折流板数目增加,壳程压降和出口温度逐渐增大：随着进口流速增大,壳程压降逐渐增大且趋势加快,而出口平均温度下降,但是温度下降不大;随着折流板缺口高度增大,壳程压降和出口平均温度逐渐减小,但是压降减小逐渐趋于缓和：相同的压降条件下,通过改变折流板数目提高出口温度比改变进口流速和折流板缺口高度更有效。