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基于CFD分析的涡轮钻具力学性能预测 总被引:1,自引:0,他引:1
以φ115mm涡轮钻具涡轮为研究对象,采用实体建模、CFD前置处理器等工具生成涡轮定、转子的单周期跨叶片流道计算模型,应用CFD(计算流体动力学)商用软件研究分析了其在不同转速下的内流场。重点分析了转子叶片表面压力场的分布情况,并将模拟结果与10级涡轮台架的实验数据进行了对比,证明CFD模拟分析的有效性,为预测分析涡轮钻具力学性能、改进叶型设计、提高叶型的水力性能具有重要的指导意义。 相似文献
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涡轮叶片的参数调控优化设计能够较好地改善涡轮钻具的转矩、效率等水力参数。为此,基于贝塞尔曲线理论和流体动力学理论,通过理论分析、仿真模拟及试验对比等方法全面研究了涡轮叶片参数的设计对涡轮性能的影响。分析结果表明:提出的数值模拟方法可以系统地实现涡轮叶片从造型设计、性能预测到参数优化的全面分析;在低转速时,安装角对输出功率与效率的影响不明显,超过最优转速后其对效率和功率的影响显著,并且涡轮扭矩、压降、输出功率及效率随安装角的增大呈降低趋势;随着后锥角的增大,扭矩、压降及输出功率都呈增大趋势,因此涡轮要在最高效率下获得较大输出功率,可适当增大后锥角。所得结论可为高性能涡轮叶片型线的设计提供参考。 相似文献
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建立了双重低渗介质油藏中两相非达西渗流数学模型,用有限差分法求得了具有活动边界的非线性问题的解,进行了实例分析,得到了含水饱和度的分布,分别讨论了吸渗作用,非达西流及注入速率对这种油藏开发特征的影响,结果表明:吸渗作用,非达西流和注入速率均对含水饱和度分布有较大的影响,从而影响了注水开发指标,但前缘推进速度和位置(最后反映为油井见水时间和无水采收率)与吸渗作用的强弱乃至有无皆无关,注水开发这种油藏时,见水前注水速率不能太大以充分发挥吸渗作用,见水后可适当增大注入速率以减弱非达西流的影响,存在一最佳注入速率,这对于双重低渗介质油藏的注水开发有重要指导意义。 相似文献
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设备并联连接安装在油田应用相当广泛,但流体介质分配的偏流问题尚未解决,其中,连接安装方法是主要影响因素。下面提出两种行之有效的设备连接安装方法供参考:门)对称连接安装。相同型号并联的设备台数为偶数时,设备进出口管线均对称布置,见图1。当每台设备的流体介质流量相同时,各支路的压差相等,系统处于相对平衡状态,流体介质不会出现偏流。采用这种连接安装方法,设备一般为两台或4台。(2)“先入后出”连接安装。相同型号并联的设备台数为奇数时,自系统入口汇管处先流进设备的流体介质,后流到出口汇管,即为“先入后出”… 相似文献
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结合等效介质理论和Thomsen裂缝理论构建了饱和流体HTI介质弹性矩阵并推导出HTI介质弹性波反射/透射方程,基于该方程讨论了流体类型及裂缝密度对方位反射系数的影响。模型试算结果表明:下伏HTI介质饱含气和饱含水之间的方位反射系数差异比饱含油和饱含水之间的明显,饱含气和饱含水反射系数的差异随着入射角增大而增大,随方位角增大而减小;裂缝密度越大反射系数越小,不同裂缝密度的反射系数差异随着入射角和方位角增大而增大。研究结果为利用方位地震反射特征检测裂缝密度和流体性质提供了理论依据。 相似文献
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为了研究黏弹性流体在多孔介质中的渗流规律,将分形理论应用于黏弹性流体的渗流模拟中,通过推导黏弹性流体有效黏度关系式,得到了多孔介质的分形孔隙度和分形渗透率表达式,进一步建立了黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型。使用有限差分方法对黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型进行了数值求解,并利用拉格朗日插值法求得了稳定流状态不同压力下的流量。通过对大庆油田采油四厂5口复合驱井进行实例计算的结果表明,黏弹性流体分形多孔介质渗流数学模型计算所得产液量与实测产液量之间的平均相对误差较小,该模型具有一定的实用价值。 相似文献
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横向弛豫时间 T2 、含氢指数 H I和扩散系数 D是核磁共振测井技术中重要的参数 ,通过实验研究发现矿化类型和矿化度对它们的影响是不同的。具体的变化规律是 :1扩散系数随矿化度的增加而减小 ,但矿化类型不同 ,扩散系数受矿化度的影响不同 ,受 Ca Cl2 溶液的影响很小 ,而受 Na Cl和 KCl溶液影响相对大 ;2自由流体的横向弛豫时间 T2 随矿化度变化。对于Ca Cl2 溶液 ,T2 随矿化度的增加而减小 ,而对 Na Cl和 KCl溶液 ,T2 随矿化度的增加而增大 ;3含氢指数 H I随矿化度的增加而减小 ,Ca Cl2 溶液相对 Na Cl和 KCl溶液受到的影响要小得多 相似文献
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石油钻井工具常使用非标碟形弹簧缓冲振动,基于大变形弹塑性理论,使用有限元法分析了118 mm非标碟簧在加载过程中的力学特性。分析结果表明,随碟簧压缩位移增加,VonMises应力、周向应力、轴向应力、轴向变形量、周向变形量和厚度t轴向变形量呈非线性增大趋势。压缩位移小于2.5 mm时,碟簧未出现塑性变形;压缩位移为2.5 mm时,周向应力、轴向应力、轴向变形量和厚度t轴向变形量剧增,且碟簧发生塑性变形。对碟簧进行了刚度试验,压缩位移小于0.47 mm时碟簧刚度约为0.66 kN/mm,压缩位移大于0.47 mm时碟簧刚度值约为2.74kN/mm。结合数值模拟结果,建议单片碟簧的工作载荷应小于6.02 kN。该项研究结果表明,有限元法和碟簧刚度试验测定相结合,可以分析非标碟簧的工作力学特性,确定非标碟簧的最大工作载荷,为其科学使用提供依据。 相似文献
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The flow fields inside conventional and rotary hydrocyclones were simulated respectively.In these simulations, water only and oil-water mixture,with distinctly different viscosities,were used as continuous phases.Simulation results agreed well with the experimental measurements.Simulation results showed that the conventional hydrocyclone could effectively separate sand from water,but could not separate sand from high viscosity water/oil emulsion.This showed that the viscosity of continuous phases influenced greatly both the separation efficiency and the flow field distribution in the conventional hydrocyclone.For high viscosity oil/water sand dispersion(mixture),the rotary hydrocyclone has better separation performance than the conventional one,with a more favorable flow field distribution. 相似文献
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强抑制性钻井液用有机胺抑制剂的性能研究 总被引:2,自引:0,他引:2
研制了一种与国外高性能钻井液用聚胺抑制剂性能相当的有机胺抑制剂BZ-AN1,对该剂的表面活性、吸附特性、吸附层间距、对膨润土浆pH值的影响等理化性能以及其抑制黏土造浆和岩屑分散的性能、对钙膨润土分散体系流变性的影响进行了评价.有机胺抑制剂BZ-AN1具有独特的分子结构,能很好地镶嵌在黏土层间,并使黏土层紧密结合在一起,从而起到抑制黏土水化膨胀、防止井壁坍塌的作用;该剂能够抑制钻屑分散而又不损害钻井液的性能,能够较好地兼顾钻井液体系的分散造壁性与抑制性. 相似文献
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