离心泵气液两相流数值分析

为了研究离心泵气液两相流对于该泵扬程和效率的的影响,首先采用CFD中的Fluent6.3进行单相流数值模拟与试验结果对比,说明了数值模拟的可靠性;然后采用Mixture模型计算出在设计工况下,不同气相浓度、不同气相颗粒直径在内部流场的液相分布情况,模拟结果表明:增大气相浓浓度和气相颗粒直径都会导致扬程、效率下降,且增大气相浓度对扬程、效率的下降特别显著;     

水平管内气液两相流研究

主要通过试验研究了水平管内两相流的流型、泡状流中所产生的气泡尺寸沿水平管径向的变化规律,以及气泡尺寸随试验参数的改变而变化的情况.     

油水两相流管路流动的模拟研究

油水两相流是输油管路内常见的一种流态,利用FLUENT软件对油水两相流在突扩和突缩管内的流动进行模拟发现,管路内压力、速度有明显变化,含油量不同其变化程度也不一样。突扩管内含油量增大会延迟流速到达最大的时间,增大流速核心区减小的速度,突缩管内高含油量时双肩处压力无突然增大现象,压力减小区有一定的提前。通过模拟分析突变管内油水两相流动规律,为实际油品输送提供一定的参考依据。     

气液两相流管线清管过程模拟

清管是油气运输行业一种常见的操作．随着石油工业的发展,特别是海上油田的开发,对清管提出了许多新课题。海底生产系统．复杂的管线起伏和多相流技术推动着清管技术的发展。对多相流管线定期进行清管,不仅可以清除管线内的积液．降低管线的压降．提高管线的输送效率,减少管线的腐蚀,还可以减小下游处理设备的尺寸．降低处理设备的费用等等。多相流管线清管过程模拟研究对混输管线的设计及生产管理具有重要意义。     

分液罐内气液两相流分离效率的数值模拟及优化

火炬系统中,分液罐通过有效分离放空气体中携带的液滴或固体杂质,减少气体中的凝液量,避免火雨现象的发生,并对火炬系统的安全运行和环境保护起到关键作用。运用FLUENT软件,进行了火炬系统卧式分液罐中液滴直径、出入口压差、工作温度、气体含液率、分液罐长径比等因素对分离效率影响的数值模拟和优化分析。研究表明,在满足设计规范要求的前提下,适当增大液滴直径,减小出入口压差,提高工作温度,降低气体含液率,增大分液罐长径比,将有利于提高分液罐的分离效率。     

气液两相流管道防振的方法与措施

指出气液两相流动管道振动与流体流型有密切关系,塞状或弹状流型易引起管道振动,振动强度与流体流速、流量和压力有关,更与激发频率有关,当激发频率与管道自振频率重合或接近时,即便流体激振强度不高,也会引起管道强烈振动。讨论气液两相流管道防振设计思路,阐明气液两相流管道振动响应分析难以进行,模态分析避免共振仍是目前管道防振分析的主要方法。提出多项具体防振措施,强调流型计算要使塞状流型或弹状流型既不在水平管道中出现,也不在垂直管道中出现。     

气液两相流管道振动测试分析

对大型多相流实验管道进行了振动测试和分析,用双通道数据采集器对单相气和两相流进行了频谱测试。通过频谱分析,分析了管内为单相气和气液两相流时振动频谱信号的异同,发现在单相气中加入液相后,振动频谱频带范围明显变宽,振动能量值变大。     

含不同粒径混合砂粒离心泵固液两相流数值模拟

采用RNGk-ε液相湍流模型,应用欧拉方法对离心泵进行混合砂粒的固液两相流数值模拟,分析了叶轮流道速度变化、压力分布及混合砂粒对离心泵性能的影响。结果表明:随着砂粒体积分数的增加,流道速度增加;在相同工况、相同均值粒径下,离心泵扬程、效率随着砂粒体积分数的升高而降低;在相同体积分数下,离心泵扬程、效率随着砂粒均值粒径的增加而降低。     

水力喷射工具射孔过程液固两相流冲蚀数值模拟

鉴于国内外运用多相流数值模拟方法对水力喷射工具冲蚀研究有待深入的现状,基于多级水力喷射工具单级喷枪,采用颗粒碰撞的欧拉-拉格朗日离散相模型,对水平井水力喷砂射孔过程进行流场分析及冲蚀速率计算。分析了单级喷枪上、下游喷嘴流场分布的不均匀性,以及这种不均匀性导致的工具内部各个喷嘴冲蚀速率的差异。分析结果表明,水力喷砂射孔过程中,水力喷射工具单级喷枪上、下游喷嘴流场呈现不均匀性,上游喷嘴单位时间通过的液体多于下游喷嘴,下游喷嘴的砂浓度高于上游3个喷嘴;水力喷射工具单级喷枪内壁面和外壁面都会受到液固两相流体的严重冲蚀,最大冲蚀速率发生在喷枪内壁下游喷嘴入口区域。     

水平气液两相流动的持液率

这篇研究的目的是为了简化和改进Ｔａｉｔｅｌ和Ｄｕｋｌｅｒ提出的用来估计水平两相流动液体持液率的机理模型。首先做了一个实验，将空气和煤油的混合物通过一个直径２英寸，长１１８英尺的水平管实验段。用测试到的持液率数据对提出的模型进行评价。     

对抽油泵能量补偿装置的分析和认识

分析了抽油井内井液流动全过程中能量的转换和平衡。认为井液流动中除了有效能量转换外，还必然存在无效的能量损失，从而合理地解释了IPR曲线的正确性。指出能量补偿装置是一异型单作用活塞泵，其吸入过程与普通抽油泵的吸入过程是一致的，作为异型活塞泵的补偿装置不可能突破容积式泵吸入的规律，不可能吸入处于绝对真空环境内的液体。对室内试验提出了一种新的试验方案。指出加挂补偿装置的抽油泵与普通抽油泵在不同条件下的对比试验说服力不强。提出了加挂补偿装置的抽油泵抽油时产量变化的判定原则，而补偿装置作为抽油泵的灌注装置对泵的吸入有改善作用。     

灌注泵的现场试验及初步认识

为了验证灌注泵的增油效果，选择不同沉没度的4口油井，在抽汲参数等条件相同情况下，采用普通泵和灌注泵作对比试验。试验中采用从套管加药消泡的方法确定沉没度的真实值。试验表明，只有在沉没度和泵效低时，灌注泵的增油效果才明显；对于沉没度和泵效都较高的油井，灌注泵增油效果较小；当沉没度和泵效足够高时，灌注泵不增产，反而降低产量。对采用灌注泵后浪面升高和产量降低的原因作了分析，认为油管内液柱压力与泵沉没压力之差必须大于灌注泵的灌注压力，才有增产效果。     

关于深井泵能量补偿装置工作原理的讨论

根据深井泵能量补偿装置工作原理和增产原理的分析，指出补偿装置有三个优点：抽汲高粘度原油或在低压低产油井中抽油有利；可以减少气体影响而提高泵效；兼有“井下振荡器”的作用。针对某些文献的不正确观点，提出四点看法：（1）只要有沉没度，动液面就参与作功，“动液面不作功”的观点不正确；（2）“节省油层能量”的观点既违背油井流入动态关系又无能量来源；（3）补偿装置只能减小气体影响而不能避免气体影响提高泵效；（4）“试验数据有误”的论述也欠妥。     

ZSX—1型带压检泵装置的应用

针对压井作业会造成地层损害而降低油井产能以及由此导致修井费用增加的问题,推广应用了ＺＳＸ—１ 型带压检泵装置。装置由油管悬挂密封装置、井下开关、单流泄油器、进油接头、防顶器和加重管等组成,可在套喷生产情况下正常起、下泵,有效地防止井喷,避免油层损害。文南油田３５ 井次的应用表明,这种装置使用效果较好,对稳油控水,保持油井正常生产,提高产能和维持油井潜力起到重要作用,直接经济效益明显,是文明施工作业的理想设备。     

抽油泵能量补偿装置的参数设计及其他

较详细地介绍了抽油机能量补偿装置（简称补偿泵）的设计要点，并指出补偿泵的最佳参数设计要根据具体井况确定。提出了目前补偿泵使用中所出现的若干问题及解决办法。最后还讨论了如何评价补偿泵的工业试验数据，同时再一次讨论了补偿泵与采收率的关系。     

抽油泵下部挡砂装置的研究及试验

针对胜坨、宁海油田油井普遍出砂 ,造成有杆泵泵筒、活塞磨损 ,砂卡活塞 ,阀被刺坏等问题 ,开发研究了抽油泵下部挡砂装置。该装置由过滤和智能控制两部分组成。以砂粒在泵隙内研磨持续时间为依据 ,对过滤网的孔径大小进行研究得出 :过滤网孔径由泵间隙确定。为了防止因过滤装置被堵塞造成不供液 ,设计了智能控制机构 ,该机构在正常情况下关闭 ,当过滤装置堵塞后智能控制机构能自动打开起到保护作用。该装置共下井试验 2 0口井 ,工艺全部成功。     

水平井砾石充填物理模拟试验装置

在水平井中,由于砾石充填方向与重力方向相垂直,因而其充填规律与直井存在着根本的区别。为了研究水平井内的砾石充填规律,提高水平井砾石充填率和防砂效果,研制了水平井砾石充填防砂物理模拟试验装置。该装置由透明模拟试验井筒、起升系统、砾石充填设备、数据采集和图象处理系统五大部分组成。利用该物理模拟试验装置对水平井砾石充填机理进行了系统的试验研究,得出了水平段的砾石充填沉积规律。     

新型空心液力反馈稠油泵及其结构优化设计

针对稠油抽取时经常遇到的难题,设计了新型空心液力反馈稠油泵。该泵综合了液力反馈、空心抽油杆和强启闭柱塞等诸多优点。提出实际抽油量最大化的结构优化法,运用这种方法对稠油泵的反馈泵泵筒直径和工作泵泵筒直径进行了优化匹配设计,可以在最大抽油泵外径固定的情况下,使抽油泵的实际抽油量最大。理论分析和数值计算表明新型空心液力反馈稠油泵比普通抽油泵大大提高了理论排量;对不同的工作泵泵筒直径选择最优的反馈泵泵筒直径与之匹配,可使单行程实际抽油量达到最大。     

液压反馈式增压抽油泵设计

针对常规有杆泵采油充满度低造成泵效低的问题，设计了一种新型液压反馈式增压抽油泵。叙述了新型泵的增压原理和结构特点；分析了增压柱塞上下行程所受的力、增压柱塞的行程、工作泵吸入口的压力及其与常规泵相比的增压值，以及使用增压装置后工作泵有效冲程的损失等参数的计算公式。设计实例表明，在泵挂深度不增加和油层动液面未改变的情况下，新型泵的充满度明显提高，特别适合在地层能量小、液面低的油井抽汲油液。与常规泵相比，这种泵能减轻驴头悬点载荷，降低能耗，并能提高抽油杆柱等采油设备的工作寿命。     

抽油泵球阀材料冲刷腐蚀的研究

用料浆罐式冲刷腐蚀实验机以不同的冲刷速度和冲刷角度对国内常用的抽油泵球阀材料ＧＣｒ１５和Ｚ２ｒ１３进行了冲刷腐蚀规律的实验研究。结果表明，在相同条件下，２Ｃｒ１３的冲刷腐蚀失重小于ＧＣｒ１５；两种材料的冲刷腐蚀失重不仅均随冲刷速度的加快而增加，而且均随冲刷角度的增大而增加。从抗冲刷腐蚀角度讲，锥阀结构比球阀结构更优越。