重组分对天然气相态特征的影响

组分分析是进行相平衡计算，分析天然气相态特征的基础。以相平衡计算为基础，采用PR方程计算了不同组分含量天然气的相态曲线。为了说明重组分含量的多少是否能反映天然气的相态特征，特别假设了第三组气样，它们的重组分总含量基本一致，但具体组分不同。分析表明，少量重组分的存在，会明显地提高天然气的临界冷凝压力和临界冷凝温度，少量的重组分对天然气的相态特征有很大的影响；不同重组分的具体影响有所不同。应避免将C₆或C₇以上组分合并为一项处理，仅根据重组分的总含量并不能准确反映出天然气的相态特征，对重组分的分析应尽可能精确。     

浅谈节流效应及在天然气集输工艺中的应用

焦耳-汤姆逊效应的积分负效应广泛应用于油气集输和石油化工过程。天然气和油田伴生气经伴热，由油嘴节流降压降温后进入一级分离器，温度下降使天然气中的一部分水分实现冷分离。冷凝分离回收油田气的轻烃时，利用高压气体的压力经节流膨胀降温来获得需要的冷量。由于天然气是多组分混合气体，且各组分的冷凝温度不同，     

添加物对钛基甲烷氧化偶联催化剂性能影响的研究 Ⅱ．Li－La－Mn／TiO_2催化剂的催化性能及其表征

对ＴｉＯ２、Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌａ／ＴｉＯ２、Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌｉ－Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌｉ－Ｌａ／ＴｉＯ２和Ｌｉ－Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２等系列钛基甲烷氧化偶联催化剂的催化性能进行了考察，并用ＸＲＤ和ＸＰＳ对该系列催化剂进行了表征。实验结果表明，Ｌｉ－Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２催化剂对甲烷氧化偶联反应具有较高的反应活性和Ｃ２烃选择性。催化剂中Ｔｉ组分主要以＋４价存在；Ｌｉ组分能促进Ｌａ与ＴｉＯ２的相互作用，而形成钛酸镧，使Ｌａ组分在催化剂表面的浓度减小，而Ｌｉ组分本身则主要是以Ｌｉ２ＳＯ４状态存在于催化剂中，是Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌａ／ＴｉＯ２、Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２等催化剂的优良添加剂。Ｍｎ组分主要以低价（＋２、＋３）氧化物分布于催化剂表面，Ｌａ、Ｍｎ的添加主要是使甲烷活化，提高催化剂的活性，Ｌｉ组分的添加主要是提高甲烷氧化偶联反应的选择性即Ｃ２烃收率。     

烟道气对蒸汽腔影响可视化研究及机理分析

为了研究烟道气对SAGD蒸汽腔扩展的影响,利用二维可视化模型开展了SAGD和烟道气辅助SAGD物理模拟实验,并通过冷凝传热实验分析了烟道气的影响机理。结果表明：SAGD开发过程中,加入烟道气能使蒸汽腔先向上发育,形成气顶后再逐渐横向扩展,显著提高了蒸汽的波及效率;蒸汽腔在烟道气影响下的“二次发育”说明烟道气能促进蒸汽渗流传热,使更多热量进入岩心深部。分析认为：一方面烟道气通过指进为后续蒸汽开辟通道,加速蒸汽渗流;另一方面能抑制蒸汽与周围介质冷凝传热,减少渗流过程中的散热,使蒸汽携带更多热量向深部运移,即2种机理共同作用导致烟道气对蒸汽渗流传热起促进作用。该结果对深入认识烟道气的作用机理提供借鉴,对烟道气辅助SAGD生产实践有一定指导意义。     

花瓣形翅片管的强化传热研究概况

综述了花瓣形翅片管在低表面张力介质及其混合物中的冷凝强化传热、含不凝性气体水蒸气的冷凝强化传热以及空气和油的冷却强化传热等方面的研究概况、进展、成果及其工业应用前景。     

基于过程推动力模型的天然气净化用能分析

为了正确评价天然气净化过程能量利用状况及节能潜力,以火用分析为基础,基于过程推动力原理解析了天然气净化系统的用能过程,将天然气净化过程火用损失分为动量火用损失、传热火用损失和传质火用损失,从而建立起了天然气净化过程的能量结构模型。随后应用该模型对四川盆地普光气田高含硫天然气净化装置用能状况进行了分析,结果表明:①天然气净化系统的火用损失主要发生在传热过程和传质过程,其火用损失率分别为75.3%和20.1%;②传质过程的火用损失主要发生在胺液解吸再生过程,应用逐层塔板火用分析方法得知该过程的总火用效率约为10.0%,主要火用损失发生在重沸器和冷凝器中。最后,为了提高胺液解吸再生过程的用能效率,采用双效精馏工艺改造胺液解吸再生过程,通过高压塔顶气体与低压塔底物流进行换热,回收高压塔顶冷凝热量,降低低压塔底重沸器热量,使胺液解吸再生过程能耗降低了11.0%,火用效率提高了27.0%。     

天然气水合物储气量及分解安全性研究

利用可视化实验设备，研究了表面活性剂T40、T80及其复配溶液构成的5组反应体系中Ⅱ型气体水合物的储气及其分解情况，利用定温压力搜索法测定了水合物分解热平衡条件，并运用含气率、分解速度及分解热理论对实验数据进行了计算。结果表明，合成的天然气水合物样品含气率高、分解速度小。从传质和传热两方面分别分析了表面活性剂和水合物分解热对实验体系中气体-溶液-天然气水合物三者界面之间物质和热量传递过程的影响；分析结果表明：适当表面活性剂的加入有利于提高天然气水合物的储气量，水合物的高分解热是其分解速度低的主要原因。水合物的高储气性和分解安全性为天然气水合物储运技术的实践奠定了基础。     

氮气辅助蒸汽驱强化传热机理及成因探讨

为探讨氮气辅助蒸汽驱强化传热机理及成因,开展了氮气强化蒸汽传热实验、氮气影响蒸汽冷凝实验。通过实验对比氮气与蒸汽注入方式的改变对岩心温度分布的影响,总结了氮气的强化传热机理;实验分析了氮气对蒸汽冷凝传热过程的影响,并在此基础上探讨了氮气强化传热的机理成因。研究表明：氮气与蒸汽混注时,氮气存在明显的强化传热机理,该机理可起到“缓释”蒸汽热量、扩大热波及以及提高远端地层温度的作用,其作用效果要强于氮气的隔热作用,且氮气含量的增加有助于强化传热效果的提升;氮气存在强化传热机理,主要是因为氮气能增加蒸汽冷凝过程中的传质传热阻力,降低蒸汽的冷凝传热系数,延缓蒸汽与岩石固体表面之间的热交换速度。实验结果为氮气辅助蒸汽驱开发方式的优化提供了参考。     

冷凝式油气回收装置

冷凝式油气回收原理：利用冷冻工程方法，将油气热量置换出来，使其气态变为液态，实现回收利用。依据对汽油油气组分模拟分析，须采用三级制冷工艺才能达到国家标准将要求的回收率。100—800m^3／h冷凝式油气回收处理装置设定三级制冷工艺，第一级从30℃降为3℃，将水分和C6以上组分冷凝下来；第二级从3℃降到-35℃，将C5以上组分冷凝下来；第三级从-35℃降到-70℃，将C4以上组分冷凝下来。根据不同汽油组分进行装置结构个性设计。冷凝回收的汽油汇流到油水分离器以后外输可直接销售使用。处理后净化的尾气经排气管排放。     

基于实际气体状态方程的多元热流体井筒传热模型

实际气体状态方程是分析实际气体混合过程的重要方程,瞬态导热函数是分析多元热流体井筒传热的关键函数。针对目前多元热流体井筒传热模型将多元热流体中多元组分实际气体混合物简化为理想气体混合物进行运算的问题,基于实际气体状态方程、混合法则与新型瞬态导热函数建立了多元热流体井筒传热模型。利用该模型,对多元热流体井筒内各热力学参数变化进行分析,并把分析结果与理想气体模型的结果进行对比。研究结果表明,在注入相同参数的多元热流体情况下,理想气体模型各热力学参数计算结果与实际气体模型结果存在一定差别,证明了实际气体状态方程对多元热流体井筒传热过程存在一定影响,将多元热流体中多元组分实际气体混合物简化为理想气体混合物会给计算结果带来误差,降低计算结果的准确度。实际气体传热模型为进一步准确分析井筒内多元热流体流动与传热规律提供坚实的理论基础。     

非凝析气体强化蒸汽深部换热机理研究

为研究蒸汽驱过程中非凝析气体强化蒸汽深部换热机理,利用一维物理填砂模型开展非凝析气体辅助蒸汽驱模拟实验,并通过冷凝传热实验分析了非凝析气体对水蒸气冷凝换热的影响。实验结果表明,纯蒸汽注入时,蒸汽与多孔介质的换热速率快,蒸汽热波及范围较小,随着非凝析气体的加入,蒸汽热波及范围增大,深部油藏得到加热,有效改善蒸汽的热利用率。与纯蒸汽冷凝时相比加入非凝析气体之后,凝结液滴的生长和脱落速度慢,能形成较大液珠,液珠的存在阻碍了蒸汽换热,非凝析气体抑制了蒸汽冷凝。深入认识非凝析气影响蒸汽传热机理,对非凝析气强化蒸汽热传递以及提高蒸汽热利用率具有指导意义。     

烟道气辅助SAGD蒸汽腔扩展机理

通过研究烟道气对蒸汽冷凝传热的影响,借助可视化物理模型实验,观察了烟道气辅助SAGD蒸汽腔扩展特征.蒸汽冷凝实验结果表明,常规注蒸汽过程中,蒸汽会在冷却壁面迅速冷凝并聚成大液滴,248 ms后大液滴在重力作用下快速脱落.蒸汽内加入烟道气后,1217 ms后才观察到少量液滴脱落现象,气体增加了蒸汽分子扩散的阻力,大量的液...     

重力热管井筒伴热技术在稠油热采中的应用研究

在分析重力热管改善抽油井井筒热损失原理的基础上,进行了重力热管井筒伴热室内物理模拟试验和矿场试验。室内复配出的工质A液,与水基工质相比,具有液体密度小、蒸气密度高的优点,适合进行重力热管传热。室内模拟重力热管井筒温度分布结果表明,重力热管冷凝段与蒸发段的温度之比大于0.7,能够有效改善井筒流体温度分布。矿场试验结果表明,在蒸汽吞吐过程中采用重力热管井筒伴热技术,能够有效减小井筒流体温度下降的幅度,延长油井的生产时间,增加蒸汽吞吐周期的产量。      

集气站经加热炉至外输首站热力计算

对加热炉加热温度的优化是集气站经加热炉至外输首站之间的节能降耗的重要方法之一。应用传热学、热力学、计算流体动力学等相关理论,综合考虑管线节流,天然气在管内的对流换热,天然气、管壁、保温层、土壤、大气之间的传热,建立热力分析计算模型。对加热炉至外输首站之间的温降进行计算,分析管内径、输气量、地表温度等因素对加热炉加热温度的影响。根据外输首站预期要达到的天然气温度,优化出最优加热炉的加热温度。     

浸没燃烧天然气加热装置水浴传热数值模拟

针对浸没燃烧天然气加热装置换热器换热设计计算时,由于水浴流动及传热的复杂性给设计工作带来的问题,结合国内首例装置实际运行情况,对装置的水浴传热过程进行仿真分析,并计算验证了根据加热装置运行的实测数据,使用经典传热公式反算出的管外水浴最大流速。模拟结果直观反映了水箱内部水浴流动及烟气与水浴间的换热过程。结果表明:①装置换热区域结构布置合理,气泡破碎效果较好,增大了高温烟气与水浴的接触面积,进而强化了气液间传热;②在换热过程中,气液两相流是以一个相对恒定的温度冲刷换热器的,换热稳定;③在换热器管壁处,烟气几乎不参与换热;④模拟计算的水浴流速最大相对误差为8.33%,为后续浸没燃烧天然气加热装置的研发和设计提供了一种可参考的计算水浴流速的数值模拟思路。      

天然气水合反应器的研究进展

水合反应器的研究与开发是天然气水合物技术产业化的关键之一。介绍了水合物的生成机理,分析了影响水合反应器开发中的传热和传质问题,综述了水合反应器的研究概况,提出了水合反应器结构设计中须提供特殊的机械单元以促进反应器内物料迅速混和、气液固表面快速更新和局部水合反应热迅速移除。指出了当前研究较多的管式、射流式、塔式、流化床和超重力水合反应器的优缺点。由于流化床和超重力水合反应器具有生产效率高、传质和传热性能优异、反应速率快、单位质量水合物生产能耗较低等优点,成为天然气水合反应器进一步研究的重点。     

相图分析法在确定气田工艺参数中的应用

通过分析天然气的反凝析现象,以榆林南区、子米气田集气站分离后、处理厂集中分离后天然气相图为例,说明天然气相图分析在合理确定集气站、处理厂分离工艺参数中的重要作用,用于指导气田生产。     

管内与波纹板通道内冷凝传热和压降关联式

介绍并分析了现有国内外文献中比较常见的几类针对管内与波纹板通道内冷凝传热与压降计算的关联式 ,指出了影响管内与波纹板通道内冷凝传热和压降性能的几个最主要的参数 ,其中冷凝全程积分平均干度是决定圆或者非圆冷凝通道压降的重要因素 ,对冷凝换热的工程设计具有指导意义。     

天然气输送管线温度计算

天然气管道温降的数值计算可以为输气管道的设计、判断水合物的生成、保证生产运行提供参考数据。在苏霍夫公式的基础上,考虑了焦耳-汤姆逊效应的影响,根据天然气在管道中流动的导热基本理论,结合工程热力学、传热学、流体力学知识,建立天然气输气管线温降模型,采用循环迭代方法计算出天然气沿程温度,对影响管道温降的各种因素,例如气体组成、管道运行参数、保温情况等进行分析比较,为减小天然气管输的温降,伴热功率、加热炉加热温度的计算及节能优化提供了理论依据。