油水两相流体系下的CO2腐蚀行为研究

目前常采用注水方式开采石油,但是含水输油管道中常发生CO₂腐蚀现象,因此采用计算流体力学方法（Computational Fluid Dynamics,CFD）,研究了不同含水率、不同流速下的直管和弯管中油水分布情况,确定了输油管道CO₂腐蚀的发生条件,并分析了流速及含水率对壁面剪切力的影响。结果表明,CO₂腐蚀的发生取决于管道内的含水率和流速。当含水率升高时,油品浸润在管道内壁阻止腐蚀的发生;当含水率降低时,积水量增加,导致CO₂腐蚀严重。当流速增大时,管道内发生湍流,因此难以形成积水,降低腐蚀风险。但是,流速增大时会导致壁面剪切力增加,破坏腐蚀产物膜,进而进一步加快腐蚀速率。向下倾斜弯管在重力作用下往往不会发生积水,腐蚀风险低;向上倾斜弯管最容易发生积水,腐蚀风险高;受冲刷作用的影响,弯头端的腐蚀严重。弯头处容易受腐蚀和力学的交互作用,因此腐蚀严重。研究结果对油田集输管道的安全运行具有一定的指导意义。     

流动方向对三角形柱体气液两相涡街的影响

在５０ｍｍ管道内，分垂直上升和垂直下降两个方向，试验研究了气液两相混合物的流动方向对三角形柱体两个涡街的影响，分析了气液两相混合物流过两种尺寸的三角形柱体时的旋涡脱落规律，初步研究了气泡尺寸对气液两相涡街的影响。     

垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度研究

目的建立垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度模型．方法通过考虑Ｔａｙｌｏｒ气泡与尾随液弹之间的气体交换建立垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度模型;用实验来验证和评价模型的正确性．结果模型计算结果与本文实验数据及其它相关数据进行了比较,两者符合较好,模型计算值与实验数据的误差在±２０％以内．结论推荐的模型可以准确地预测垂直上升气液两相弹状流液弹空隙度．     

T形柱体气液两相涡街现象的研究

本文在５０ｍｍ管内，分垂直上升和垂直下降两上方向，试验研究了气液两相混合物绕Ｔ形柱体流动，发生气液两相涡街的一些现象，分析了两种尺寸的Ｔ形体当气液两相混合物流过时，旋涡脱落的一些规律。     

气液两相流体润滑技术在滚动轴承中的试验研究

介绍了一种新型的润滑技术———气液两相流体润滑,对该润滑技术在滚动轴承中的应用进行了试验研究,证明气液两相流体润滑在高速、超高速滚动轴承的应用中具有良好的性能,并将油气润滑与油雾润滑作了对比.     

螺旋管内气—液两相流流型转换特性试验研究

以空气和水为介质，在压力０．１－０．６ＭＰａ范围内对螺旋管内气－液两相流流型及其转换特性作了认真的试验研究。试验中采用压差波动测定流型，通过详细分析整理大量试验数据，获得了不同流型下的压差波动信号，绘制了不同螺旋直径、不同螺旋角度下的流型图，并通过对试验数据计算、回归分析得到了三种主要流型的转换关系式，借助图形叠加技术，直观指出螺旋管螺旋直径、螺旋升角对流型转换的影响，在低温低压下，对工程实际具有     

螺旋管内气液两相流动特性的简化分析

从试验和理论上研究了螺旋管内气液两个流动特性,得出了平均截面含气率与容积含气率图,并采用不同模型,对螺旋管内主要注以型平均截面含气率和摩阻压降进行了推导和计算,计算结果与试验数据符合较好。     

CO2分压对碳钢腐蚀的影响及缓蚀性能研究

为了研究CO2分压对碳钢腐蚀的影响及缓蚀剂的缓蚀性能,在模拟油田腐蚀环境中,采用FS-Ⅲ高温高压动态腐蚀仪,辅以失重法计算,对不同CO2分压下油管钢N80的动态腐蚀速率,A（1-硫脲乙基-2-烷基咪唑啉）和B（1-氨乙基-2-烷基咪唑啉季铵盐）两种咪唑啉缓蚀剂对CO2腐蚀的缓蚀效果及与其它油田用化学药剂的配伍性进行了研究。结果表明,在实验温度条件下,随着CO2分压的升高,N80钢的动态腐蚀速率呈现先增大后减小的变化趋势 缓蚀剂A和B对CO2腐蚀都有很好的抑制效果,最佳缓蚀效率分别为95%和94.6%,其中A与其它化学药剂具有很好的配伍性。使用缓蚀剂A对油田CO2腐蚀进行防护会有很好的效果。     

气液两相流图像中黏连气泡分割技术研究

针对气液两相流图像中的气泡黏连现象，提出了一种同时依据灰度和形状分布特性进行黏连气泡分割的图像处理算法.利用差影算法滤除背景干扰，依据形态梯度和自适应阈值分离前背景，得到预分割图像.基于面积重构顶改进变换滤除噪音能力强的特点，分别提取预分割图和距离灰度图中的峰值区域，融合后作为分水岭改进变换的标识，由此得到分水线，从而完成对黏连气泡的分割.实验结果表明，与现有的算法相比，该算法能够有效地分割开前背景和黏连气泡，具有分割效果好、分水线定位准确等优点.     

液幕式烟气脱硫塔气液两相流动特性研究

针对液幕塔这一新型湿法烟气脱硫装置,从喷嘴的射流特点出发,对回落液幕分布规律、液滴的粒径分布和液幕塔内气液流动特点进行了分析,结合试验结果理论分析了顺流/逆流吸收塔内液幕床层高度并分别对烟气速度、液气比对床层压降的影响进行了试验研究。得到了液幕床层高度计算公式和床层阻力系数计算的关联式,为液幕塔的设计和优化提供了基础性试验数据。     

油气田开发中CO2腐蚀研究进展

综述了油气田开发中CO2腐蚀的存在形式及影响因素,分析了不同腐蚀状况的机理,针对超临界流状态下CO2的性质及腐蚀实际,提出超临界腐蚀的观点.     

外加磁场对油气管线微生物腐蚀的影响

采用微生物方法研究了硫酸盐还原菌(SRB)在不同磁感应强度下的生长情况,利用失重法计算了不同磁感应强度下X100钢在含有SRB的土壤模拟溶液中的腐蚀速率。研究发现,磁场可以抑制SRB的生长,且磁感应强度越强抑制作用越大;磁场可以抑制X100钢的微生物腐蚀速率,腐蚀速率随磁感应强度的增加呈先减小后增大的态势;磁感应强度为5mT时,腐蚀速率最小。简述了静磁场对微生物存活率和金属腐蚀速率的影响,并提出了利用磁场抑制管道微生物腐蚀的新设想。     

油田注水系统腐蚀结垢处理技术室内试验研究

随着油田开发工作的不断深入,鄯善油田腐蚀结垢的矛盾已经越来越突出,由于水质的特殊性,部分管线出现结垢现象,给油田造成了较大损失。通过现场调查,分析了腐蚀原因,并在此基础上进行了室内试验,评选出了适合鄯善油田的防腐、防垢需要的缓蚀剂、阻垢剂。试验表明,所评选的缓蚀剂、阻垢剂可减缓该油田的腐蚀、结垢问题。     

多相流动状态下原油对 X70钢 CO2腐蚀的影响

利用自制实验装置模拟起伏管路段塞流动条件下 X70钢 CO 2腐蚀问题,通过电子显微镜、腐蚀挂片等对挂片表面形貌、腐蚀速率情况进行分析,研究了多相流动状态下原油对 X70钢 CO 2腐蚀速率的影响。结果表明：油水反相点不能作为油水混输管线腐蚀临界点;原油对 X70钢腐蚀防护作用仅局限于均匀腐蚀,对局部腐蚀无防护作用,随着原油含量的增加,局部腐蚀速率可能升高;原油对均匀腐蚀的防护作用主要体现在：降低挂片表面润湿面积,减小挂片与腐蚀介质接触机会;增大腐蚀介质的混合黏度,降低挂片表面传质速度;高含蜡原油内的许多未知成分具有缓蚀作用。     

CO2气体保护焊温度场的三维数值模拟与分析

采用商用ANSYS软件的二次开发语言,选用适宜于CO2气体保护焊的双椭球热源模型,建立了Y型坡口的两块钢板对接多层多道焊模型,分别采用三种不同"单元生死"技术对其温度场分布规律进行数值模拟及对比分析,验证了模拟过程中采用逐步、逐层激活焊缝单元的"单元生死"技术的必要性.得到了模型在各时间点的温度场分布,绘制了典型位置的热循环曲线,据此可掌握和预测实际焊接过程以及焊接之后焊件的组织、性能以及残余应力的变化情况.     

H2S分压对N80油套管钢CO2环境下应力腐蚀开裂的影响

利用U形弯试样浸泡试验和电化学技术研究了N80钢在不同H2S分压的CO2环境下的应力腐蚀开裂(SCC)行为与机理。结果表明：N80油套管钢在CO2-H2S环境下存在一定的应力腐蚀敏感性;随H2S分压的升高,N80钢的腐蚀电流和应力腐蚀敏感性都先增大后减小,H2S分压为0.2MPa时,应力腐蚀敏感性最大;N80钢在CO2-H2S环境下裂纹初期以沿晶开裂(IGSCC)为主,随裂纹扩展转变为沿晶开裂与穿晶开裂混合(TGSCC)的扩展模式,SCC机制为阳极溶解(AD)与氢脆(HE)协同机制。     

超临界CO2对钢材的腐蚀实验研究

采用静态高温高压釜及SEM现代分析测试手段,在分析超临界CO2存在形式及与原油、水交互作用的基础上,进行了超临界CO2对钢材的腐蚀实验研究。结果表明,在腐蚀系统SCF-CO2气相中,存在CO2腐蚀现象;液相中,腐蚀速率随压力增加而上升,12MPa达到峰值后下降。在纯水中12MPa时,液相和气相中的腐蚀速率趋于一致,腐蚀形貌表现为腐蚀瘤。30％的原油含量可在液相促进钢材腐蚀。腐蚀形貌表现为腐蚀瘤与腐蚀坑并存;但随含油量增加,会抑制钢材腐蚀。     

CO2增采环境下X70管线钢的应力腐蚀开裂行为研究

在CO₂增采（CCS?EOR）环境下,研究了X70管线钢在不同CO₂压力下的腐蚀开裂行为及其机理。 使用高压反应釜及模拟采出水溶液,对现场环境进行了模拟;通过电化学实验,研究了X70管线钢在CCS?EOR环境下的腐蚀速率与腐蚀机理;通过慢应变速率拉伸实验,研究了模拟环境下X70管线钢的腐蚀开裂行为;通过扫描电镜,分析了不同CO₂压力下X70管线钢的腐蚀开裂机理。 结果表明,X70管线钢的腐蚀速率随着CO₂压力的增加而增加;X70管线钢表面产生的腐蚀产物膜不能保护金属基体,而且加剧局部腐蚀;在腐蚀产物膜的影响下,CO₂压力的增高使X70管线钢应力腐蚀敏感性增加,X70管线钢腐蚀开裂同时受金属表面裂纹的影响。     

油气田作业对周围居民造成损害的风险控制

在油气生产过程中,油气田作业区域发生的安全事故可能对周围居民造成巨大的人身和财产损失.但现阶段各油田对于这一风险的控制还缺乏理论研究,实务操作中面临很多困难.针对此情况,提出应该从基础措施、核心措施、辅助措施三个方面进行综合治理,从而减少事故发生的可能性或减轻事故造成的损害.在国家规定的500m红线不能得到很好执行的情况下,采用分级管理的方式,将会有更好的效果.     

超临界流体在亲水性纤维织物中的应用研究

运用超临界CO2流体对亲水性苎麻纤维织物进行处理,对处理后的苎麻纤维织物的含杂情况、微结构、机械物理性能作了测试分析和讨论.结果表明:适当的超临界处理工艺可改善亲水性纤维的各项性能,为亲水性纤维的进一步改性和应用提供了依据.