变径组合提升管内压力脉动及其流型转变特性

采用变径组合提升管冷模实验装置,在固/气比(Gs/(ρg·Ug))为0~37.60,通过实验对变径组合提升管内的压力脉动信号及其流型转变特性进行了研究。结果表明,随着固/气比(Gs/(ρg·Ug)的增加,变径组合提升管内依次出现气力输送(Gs/(ρg·Ug)为0~15.00)、快速流态化(Gs/(ρg·Ug)为15.00~27.00)、高密度循环流态化(Gs/(ρg·Ug)为2700~3760)3种流型。变径组合提升管内压力脉动主要由两部分组成：一部分是由于进料波动产生的全局性压力脉动,主频在0.30 Hz左右;另一部分是由于局部气流扰动,气-固相互作用以及颗粒(团)和颗粒(团)之间的相互作用引起的局部压力脉动。气力输送流型下,局部压力脉动的频率主要集中在D5频段(1.56~3.13 Hz),主要由局部气流扰动引起;快速流态化流型下,局部压力脉动的频率主要集中在D4频段(3.13~6.25 Hz),主要由局部气体与颗粒(团)间的作用引起;高密度循环流态化流型下,局部压力脉动的频率主要集中在D5频段,主要由局部颗粒(团)与颗粒(团)间的作用引起。     

变径组合提升管内团聚物持续时间的分析

在固气比［Gs/（ρg?Ug）］为2.13～47.95的范围内,对循环流化床变径组合提升管内团聚物持续时间进行了测量与分析,结果表明：单个团聚物持续时间为0.001 28～0.601 60 s,局部位置团聚物平均持续时间为0.014 32～0.160 64 s;在数量上,持续时间小于0.064 00 s的低浓度团聚物占87.69%,持续时间大于0.064 00 s 的高浓度团聚物占12.31%;在固气比较低时,主要由低浓度团聚物主导平均持续时间;在固气比较高时,临近边壁区域主要由高浓度团聚物主导平均持续时间。时间多尺度分析结果表明：低浓度团聚物中,在数量上主要以持续时间为0.001 28～0.038 40 s 的团聚物为主,在对平均持续时间的影响上主要以持续时间为0.012 80～0.038 40 s 的团聚物为主;高浓度团聚物中,在数量和对平均持续时间的影响上,均主要以持续时间为0.064 00～0.128 00 s 的团聚物为主。     

循环流化床提升管转向型出口区固含率分布特性

在一套循环流化床冷模实验装置上,考察了提升管出口区竖直段与转向段截面的固含率分布。结果表明,出口区竖直段固含率在周向存在显著的不对称性,贴近转向出口一侧边壁固含率较低、均匀性较好,远离转向出口一侧边壁固含率较高、均匀性较差;出口区转向段固含率较竖直段低,均匀性随之变好,转向段管路截面固含率在垂直方向具有不对称性,靠近管路下方受颗粒沉积影响固含率增大、均匀性变差。     

18 m循环流化床提升管内压力信号的功率谱密度分析（流态化约稿）

本研究以高度18 m,直径为80 mm的提升管反应器为研究对象,基于装置稳定运行状态下提升管不同轴向位置的压力数据,应用功率谱密度方法分析了其内部的气固流动特征。研究结果表明,功率谱密度呈现低频高能的现象,提升管内的压力信号波动主要受气固间相互作用包括气固相互摩擦、颗粒间碰撞、聚并等行为的控制,随着颗粒循环速率的增大,提升管内颗粒行为发生频次升高,压力波动程度增强。随着提升管轴向位置的升高,压力信号波动程度逐渐减弱,其中在提升管顶部区域功率谱的低频高能现象基本消失,说明在提升管底部区域气固间的相互作用较强,引起压力波动程度较大,而充分发展区域内的气固间相互作用处于稳定状态,压力波动较弱。     

催化裂化提升管出口旋流式快速分离系统

在小型实验的基础上,结合工业改造方案,进行了大型冷模实验,开发了催化裂化提升管出口新型旋流式快速分离系统。实验证明,该系统不但具有气团分离效率高、气体停留时间短、可实现多级高效汽提的优点,而且具有操作弹性大、灵活可靠的特点．具有较高工业推广价值。     

压缩机系统回路中平衡压力的计算研究

在油气田处理工艺当中,要采用压缩机对伴生气或天然气进行压缩,因而压缩机系统回路中平衡压力是系统设计的重要工艺参数之一,其合理选取至关重要。通过研究压缩机系统模型和质量、能量守恒原理,同时辅以一些合理的工程假设条件,得出一种简单有效的用于计算压缩机系统回路中平衡压力的方法,为工程设计提供借鉴。     

FCC提升管内粒径分布对颗粒混合行为的影响

采用磷光颗粒示踪技术对一种宽筛分颗粒 (粒径小于 2 0 μm细颗粒的体积分数为 2 4 5 % )与一种常规的催化裂化催化剂的轴径向混合行为进行了对比研究。与常规颗粒相比 ,宽筛分颗粒体系的轴向返混略有减弱 ,而其径向混合能力大大降低 ,这与宽筛分颗粒体系中细颗粒的团聚有很大关系。在FCC提升管中 ,催化剂中细颗粒含量增加 ,必将减弱颗粒的径向混合能力进而降低径向上的传质、传热能力 ,对反应极为不利。粒径分布对于提升管反应器非常重要 ,应引起足够的重视。     

循环流化床回路颗粒过阀压差脉动特性及对提升管内压力脉动的影响

在循环流化床冷模实验装置上,分别调节提升管内表观气速和回料管上阀门开度,测量并分析了颗粒过阀压差脉动特性及其对提升管内压力脉动的影响。结果表明:随着提升管内表观气速的降低或阀门开度的增加,颗粒过阀依次会呈现股状出料和连续出料两种形式;股状出料时颗粒过阀的压差脉动标准偏差较大,呈单主频特性,主频在0.35 Hz左右;连续出料时颗粒过阀的压差脉动标准偏差相对较小,呈双主频特性,分别对应0.35Hz和2.5Hz左右,其中2.5Hz主频能量相对较大。颗粒过阀压差脉动直接影响提升管内压力脉动行为,在提升管下部较为明显,提升管内压力脉动主频与颗粒过阀压差脉动主频分布相同。     

颗粒回料量对循环流化床下部压力脉动的影响

在一套循环流化床冷模实验装置上,考察了颗粒回料量对循环流化床提升管下部压力脉动特性的影响。结果表明,提升管下部瞬态压力呈现低频高幅、高频高幅与高频低幅的脉动特征;当提升管出口上方为零床层操作模式时,压力脉动主频在2 Hz以下,脉动能量随着颗粒回料量的增加而增加;当提升管出口上方为有床层操作时,脉动主频主要为20~25Hz频段,脉动能量随着颗粒回料量的增加而降低。     

催化裂化装置提升管T型出口结构压力降的实验分析

在大型循环流化床装置上对提升管的T型出口结构压力降进行了实验研究。首先,在不同实验条件下对循环流化床提升管T型出口结构的压力降进行了实验测量。重点分析了提升管浓度和气体速度与提升管T型出口结构压力降的关系。实验结果表明,由于大型循环流化床提升管T型出口结构处特殊的气流输送机制,循环流化床提升管T型出口结构的压力降主要受提升管T型出口结构处变截面尺寸、提升管出口处流体转向和提升管内气固两相之间摩擦的影响,在循环流化床提升管T型出口结构处形成较大的压力降。循环流化床提升管T型出口结构的压力降与提升管内催化剂浓度的一次方成正比关系,与提升管内气体速度的二次方成正比关系。最后,在实验数据的基础上,给出循环流化床提升管T型出口结构的压力降计算公式。     

注剂对提升管反应器催化剂径向分布的影响

在冷模实验装置上,考察在不同操作参数条件下注入催化剂对反应器催化剂径向密度分布的影响。采用向上45°对称注入提升管反应段的注剂结构,在提升管注料口上部250,900,1 300 mm处分别布置了三层径向密度分布测点,径向位置分别取r/R=0.2,0.4,0.6,0.75,0.9各点,在提升管催化剂循环强度W_s=770 kg/(m~2·s)(对应提升管催化剂循环量G_(s1)=8.7 kg/s);提升管表观气速依次为U_g=8.46,10.32,12.38 m/s;提升管催化剂注入量G_(s2)=0.8,1.4 kg/s;催化剂注入速度U_注=4.1m/s的条件下采用光纤密度仪测定提升管反应器径向密度分布。实验及分析表明,采用该注剂方式对提升管反应器注剂区径向密度分布有较为显著的改善作用,使得提升管反应器注剂区径向密度分布更趋均匀,有利于提升管反应器剂、油均匀接触反应。采用此结构形式注入催化剂,对提升管反应器边壁区催化剂密度的显著影响区域大约在距注入口0.6 m范围以内。为保证催化剂平稳、均匀注入提升管反应器,其注入速度应不小于4 m/s。     

循环水泵网络压力分布分析

循环水泵网络通过分支管路加入辅泵的方法减少了压力损失,能够切实有效地减小能耗,具有重要的节能意义,然而实际运行中却出现了偏流甚至回流的问题。通过定性和定量分析,确定出现该问题的原因在于并联分支各汇合点处压头不相等,并通过模拟的手段提出调节方法及调节量。     

通过油藏压力分布分析试井解释

试井分析具有多解性,以往没有专门的技术手段对其解释结果进行可靠性评价.采用压力分布分析,将解释结果中的数据绘制成生产井和注水井（生产井）之间的井间压力分布图,检验渗透率等其它参数的准确性.通过调整压力分布图,克服试井解释的多解情况,可以准确得到地层参数、判断试井解释的可靠性.     

注水管网系统压力分布的反向计算与分析

针对管网系统实际结构,提出了管网系统压力分布的反向计算方法。该算法以油田生产开发数据库为基础数据源,应用压力平衡点的概念将大规模环状管网结构分解成多个呈树状结构的管网子系统,从而实现了管网系统中所有节点和管道单元的运行参数的计算。在此基础上,给出了管网系统压力分布是否合理的判定准则。     

催化裂化系统压力对产品分布及能耗的影响

在中型提升管催化裂化试验装置上,考察了反应压力对产品分布的影响;根据不同压力下的产品分布,基于2015年实际价格体系,计算了催化裂化装置的基准能耗及不考虑一次性投资情况下的综合经济效益,分析反应压力对装置基准能耗及综合经济效益的影响。结果表明:随着反应压力的提高,汽油收率下降、辛烷值降低,基准能耗和综合经济效益均下降;当反应压力从0.125MPa提高至0.247MPa时,汽油收率降低2.4百分点,基准能耗下降245 MJ/t,综合经济效益下降147元/t。     

非常规螺杆的轴向压力分布及压力降

在给定６点基本假设基础上，导出适用于各种非常规螺杆的轴向压力分布及压力降的计算公式。以等距变深、等深变距和锥形螺杆３种有代表性的非常规螺杆作为算例，在不同情况下计算了其轴向压力分布，给出了轴向压力分布曲线，并分析了计算结果。     

提升管与流化床耦合反应器内固含率的轴向分布

针对催化汽油辅助反应器改质降烯烃工艺，结合提升管与流化床的特点，建立了一套提升管与流化床耦合反应器大型冷态实验装置。在不同操作条件下，采用多点压力密度仪测定了提升管内轴向压力梯度及截面平均固含率沿轴向的分布规律。结果表明，提升管内固含率的轴向分布呈上下两端大、中间小的C型分布特征，颗粒在提升管内沿轴向的运动可分为颗粒加速区、充分发展区和颗粒约束返混区；提升管内截面平均固含率随颗粒循环强度的增大而增大，随表观气速的增大而减小，提升管出口的流化床内颗粒静床高度只对颗粒约束返混区固含率有影响，而对颗粒约束返混区长度及颗粒约束返混区以下区域固含率影响较小。利用实验数据回归出了提升管内截面平均固含率的轴向分布及颗粒约束返混区最大颗粒返混比的经验模型，其计算值与实验值吻合较好。     

欠平衡井底压力采集系统的研制与应用

在欠平衡钻井、空气或泡沫钻井中,当钻井液含有多相流时会出现井底压力不清楚、地层压力预测误差较大、欠平衡井底负压值控制不准确等问题。通过在三开欠平衡井段的现场试验,实测出钻井过程中在井底存在多相流时的井底压力,发现理论计算误差在10%左右,在有气侵的情况下误差高达13%,为此,提出一种利用实测井底压力准确计算地层压力的新方法,完井实测地层压力证明了该理论计算的准确性。它能准确计算出井底负压值以及环空钻井液平均密度的大小,合理确定后续欠平衡钻井的钻井液密度,从而发展和完善了欠平衡钻井井底压力控制技术,实现了欠平衡钻井数据采集分析的定量化、标准化和自动化。     

欠平衡钻井储层压力动态模拟及数据处理

欠平衡钻井期间,由于负压差的存在,使地层流体在钻进的时候就源源不断地流入井筒,从而使井筒周围的地层压力发生变化,对以后的生产和测试带来很大的影响。在一定的假设参数条件下,建立了一套地层压力变化的数学模型及其相应的边界条件。由于在钻进过程中,储层的裸露段随钻进时间不断变化,因而其内边界条件也不断变化,使用解析方法求解该模型变得十分困难。故采用有限差分法,用矩阵计算软件编程计算了地层压力随钻进时间变化而变化的情况,并把结果导入可视化工具,将压力变化以直观的图形表示出来,为这方面的学者在实际考虑这一过程时提供了一定的理论和实践参考。