聚合物驱静态混合器现场适应性研究

静态混合器是三次采油聚合物注入站用于母液和清水混合的一种专用设备。这种聚驱用静态混合器是从化工行业移植过来的,没有针对聚合物溶液的特殊要求进行专门设计。在大庆油田采油一厂中丁３－Ｐ２５井,从站内到井口铺设一条地面管线进行试验。分析试验结果后认为,在注入管线内径为φ５０ｍｍ、最小聚合物混合溶液流量为１．１５ × １０～－３ ｍ～３／ｓ、井距在 １００ｍ以远的条件下,注聚系统取消静态混合器是可行的。通过注入管线的混合作用,到注入井井口,混合指标完全可以达到设计要求。 １９９８年在采油一厂８９ 口注入井推广应用。取消静态混合器不但可以减少注入站的基建投资,还可以消除由静态混合器带来的粘度损失。     

注聚用静态混合器混合效果的可视化检测

针对注聚合物用静态混合器混合效果的现行测试方法的不足，将流动可视化技术应用于混合器混合效果的在线检测，开发出一套有较强通用性的测试系统。该系统的原理是采用示踪粒子法将混合器出口处的浓度场转换为可见的粒子分布图像，由此分析评判混合效果的好坏。系统由测试台柴、激光扫频片光源和图像采集与处理装置三部分组成。介绍了具体测试方法，给出了检测实例，并对实测结果进行了分析。     

静态混合器混合效果的检测方法

阐述了应用可视化实验装置，采用示踪粒子流场可视化技术和数字图像处理技术，对静态混合器混合效果进行检测的实验方法，即首先在待混合的流体中插入适量的示踪粒子，随后用照相机采集示踪粒子分布图像，再用计算机对图像作LUT变换处理，最后用混合均匀度指标对混合效果作定量评价。石油化工生产中聚合物混合器混合效果检测的实践表明，用这种方法所得检测结果直观、准确、可靠，操作简便易行。     

内置叶片型静态混合器结构优化研究

为了使内置叶片型静态混合器能更好地应用于超级克劳斯工艺,基于CFD方法对不同叶片结构、不同排列方式的内置叶片型静态混合器进行了内流场特性研究,对比分析了湍动能、压降、速度及出口处H2S等的分布情况。采用Simple算法耦合压力场和速度场,动量、湍动能、湍动耗散率及所有组分均采用二阶迎风离散格式。研究结果表明,结构1比现役结构混合效果好,结构2(6张叶片,叶片指向入口并于壁面呈60°夹角)较其他结构具有更好的混合效果;扇叶式叶片分布对过程气和空气造成的扰动最大,有利于提高过程气与空气的混合率。     

静态混合器在石油化工中的应用

石油炼制过程中,混合是十分普遍且重要的操作,为了满足工艺要求,减少操作成本,必须采取正确的混合方法。常用的混合方式有静态混合与动态混合两种,静态混合器主要通过混合元件对流经管内的流体进行反复的"切割—旋转—重新汇合",达到混合目的。介绍了静态混合器在石油化工行业的萃取、脱硫、油品调和及精制等工艺过程中的应用。与动态混合相比,静态混合具有分散效果好、混合均匀、结构紧凑、操作成本低等优点,在实际工况下取得了良好的工艺效果和显著的经济效益。静态混合器在石油化工行业的应用具有广阔的前景,值得进一步研究。     

新型粉粒体静态混合器的应用

介绍了新型静态混合器的结构特点、混合机理及应用实例。该混合器已用于油田固井粉粒体气力输送过程中的混合,也可在石油化工和建材等行业的类似场合中应用。     

静态混合器水力参数的计算方法

以往现场上使用的静态混合器大多数是从化工行业移植过来的,多属于纯机械分割式的,对聚合物粘度的降解作用过大。为解决这一问题,设计了一种新型静态混合器,并通过试验对该静态混合器的粘损状况和混合程度进行了检验。其结果表明该静态混合器符合现场要求。为使该静态混合器能够在现场顺利推广,本文介绍了旋流与分割相结合式静态混合器在推广使用时所需水力参数的计算方法,并根据理论计算和试验结果绘制了各种在施工设计过程中所需要的曲线,从而为现场进行施工设计提供了理论依据。     

加氢空冷器入口静态混合器混合效果数值分析

采用Fluent软件中的Mixture模型和标准湍流模型,对加氢空冷器入口管道系统孔板式静态混合器的混合效果及其影响因素进行了数值分析。结果表明:多相流在流经静态混合器时,会形成反向的涡流,增强流体径向间的扩散。在现场实际工况下,混合效果的持续距离约为5.8 m。当流速处于2～4 m/s内,提高流速,混合效果明显增强。当流速高于6 m/s时,混合器的有效作用距离趋于稳定,对流速的变化不再敏感;当静态混合器的长径比为3.04、混合器管径与孔板直径的比值约为3.83、孔板倒角为45°时,混合效果最佳。     

静态混合器的应用及进展

介绍了国外几种静态混合器的结构形式、混合效果及适用范围，以及在设计与选用这些静态混合器时应注意的性能参数。同时，本文还介绍了国产静态混合器在应用方面所取得的新进展和经济效益。     

基于FLUENT对SWX型静态混合器的研究分析

通过Pro/E软件进行SWX型静态混合器结构和流体模型的三维建模,并基于ANSYS Workbench下的FLUENT模块进行研究分析,采用标准的κ-ε数学模型对在湍流状态下的静态混合器进行流场、速度场、压力场和传热特性的数值模拟,研究静态混合器内流体的流动特性和混合机理。结果表明:流体沿轴向流动时由于混合单元的存在,使得均为匀速的流体出现了速度的分化,流体的轴向最大流速约为径向流速的1.3倍、周向流速的1.7倍,说明流体受到混合单元的阻扰产生径向和周向运动,使流体不断进行分散、分割和重组等形式的变化,而流体经过第3、4个混合单元后基本达到稳定状态,流速区域的分割也相对稳定;另外,流体流量的高低以及混合单元组的数量直接影响到混合器内压降的大小;最后,通过对比分析证实了静态混合器具有较强的传热特性,为SWX型静态混合器的应用、设计、安装提供了参考依据。     

连续式静态混合器沥青改质研究

对上海石油化工股份有限公司溶剂脱沥青ＤＯＡ进行连续式静态混合器改质，制备出合格的６０号甲和１００号甲道路沥青，并对此二种道路沥青进行马歇尔试验，表明二种道路沥青具有较好的路用性能，说明静态混合器连续式沥青改质是一种有效的沥青改质手段。     

新型急冷混合器的开发与工业应用

开发了一种新型结构的急冷混合器，对其压降及混合性能进行了试验研究，得到了气体流量与压降的关联式，并在5种气体流量条件下，测得示踪剂浓度的平均相对偏差为0．5％～1．5％。建立了冷热两种物流混合过程的数学模型，找到了混合物流中冷介质的摩尔分数与热物流温降的函数关系。新型急冷混合器在某汽油改质反应器的工业应用结果表明，当急冷混合器置于两催化剂床层之间时，在不同的测试工况下，下部床层顶部的最大径向温差均小于1℃，说明新型急冷混合器具有较好的混合效果。     

深井高能气体压裂技术试验研究

高能气体压裂是一项新兴的增产技术,它涉及力学、火炸药及石油工程等很多学科领域,具有很强的理论性和应用性。本文仅从应用研究方面,阐述该技术的室内外试验,中深井现场试验及越深井试验。室内外试验表明,在不同的围压及加载速率下,高能气体压裂可产生3~5条径向裂缝,形成的多缝体系具有明显的增产效果;三轴试验结果认为高能气体压裂在井中造成的压力高于水力压裂所产生的压力,并有可能超过岩石的弹性极限,使得卸载时产生永久变形,在地层中产生一定缝宽的残留缝,虽无支撑裂缝也不闭合;现场试验对工艺的可行性及成功率进行了验证,表明工艺成功,且均有不同程度的增产效果。     

PV型旋风分离器内流场的试验研究

用五孔球探针与热线风速仪测定了不同结构参数的ＰＶ型旋风分离器全空间内的三维速度分布，总结了入口气速与主要结构参数变化后对流场的影响规律，提出了相似放大的办法。结果表明，在旋风分离器的蜗壳顶部存在纵向二次流，在芯管下口附近存在短路流，在排尘口处有较强的灰斗返气，这些均不利于气固分离     

粗旋风分离器内气相流场研究与数值模拟

采用CFX软件提供的DSM模型对催化裂化沉降器内粗旋风分离器中的气相流动规律进行了数值模拟,并与用五孔探针测试的流场进行了比较。结果表明,采用合适的网格系统和边界条件等,DSM模型对粗旋风分离器具有良好的预测精度。对实验和模拟结果的分析表明,粗旋风分离器内流场与常规旋风分离器的流场不同,升气管和料腿均存在回流区,升气管回流区最大可波及分离空间,对分离空间流场有很大干扰。料腿直径的减小以及灰斗的存在使升气管排出的气量增大并使升气管、料腿回流区大幅减小,从而在宏观上保证了气固分离效率和较小的气相停留时间。     

固井二界面问题的初步分析与试验研究

从固井二界面的胶结机理出发.联系现场实际问题,通过对二界面封固系统的基本分析,阐述了二界面封固系统的井下状态.确定了影响二界面的四大类基本因素。开展了二界面。性质的试验研究,给出了初步的试验结果,对滤饼在二界面的作用提出了新的认识,对隔层的胶结和密封以及高压层和低压层的固井质量问题也提出了相应的认识。     

柴油循环生物脱硫的实验研究

以二苯并噻吩(DBT)中的有机硫为唯一硫源，筛得一株可专—断裂C—S键的菌株——红球菌DS-3。用摇瓶多批次脱硫法对柴油进行生物脱硫实验，经五次循环后可脱除0号柴油中52．13％的有机硫，87．53％的DBT转化为不含硫的二羟基联苯(2-HBP)。色谱分析表明,0号柴油中正构烷烃含量在生物脱硫前后始终保持在50％以上．油中的烃类组分基本不变。     

流度比对化学驱驱油效果影响实验研究

通过大量非均质和均质岩心物理模拟实验,给出了三元复合驱和聚合物驱替原油时的合理流度比,对于非均质岩心,三元复合驱和聚合物驱的流度比应控制在0.50-0.25。此时,三元复合驱采收率介于20.6%-24.0%之间;聚合物驱采收率介于13.3%-16.8%之间,对于均质岩心,三元复合和聚合物驱流度比应控制在0.50-d0.33,此时,三元复合驱采收率介于17.0%-19.1%之间;聚合驱采收率介于11.8%-13.1%之间。实验结果为矿场试验选择合适的驱替液粘度提供了依据。