新型微气泡旋流气浮技术在某海上平台的应用

本文针对某海上平台新型微气泡技术的应用,介绍了该技术的基本工艺流程以及除油的原理,通过与传统技术的对比,阐述了该技术较传统气浮的优势。     

微纳米气泡气浮除油技术在酸性水汽提装置中的应用研究

某石化公司酸性水汽提装置因原料污水水质波动、油含量偏高,造成装置的换热器结垢严重、汽提塔塔盘堵塞,装置处理量降低。针对污水带油引起的设备结垢和堵塞问题,进行了微纳米气泡气浮除油技术的工业应用试验,试验结果表明:微纳米气泡气浮除油技术对酸性水汽提装置的污水具有较好的除油、除悬浮物的效果;在工艺条件为污水流量2.0 t/h、除油剂LC-1质量浓度30 mg/L、除油剂LC-2质量浓度10 mg/L、气泡发生器压力0.40 MPa时,处理效果最佳。     

Rushton桨气液搅拌槽内气泡直径的数值模拟

对搅拌槽内的重要参数———气泡直径进行了数值模拟。结果表明,在搅拌槽内排出流区和循环区内模拟值与实验值吻合较好。在模拟过程中仅考虑了湍流动能耗散率对气泡大小的影响,没有考虑到气泡自身的凝并和循环过程,所以在循环区中模拟值比实验值稍大。     

浮顶油罐盘管加热过程数值模拟研究

为避免凝罐事故发生,浮顶油罐储存油品通常需要对原油进行加热维温,现阶段常规的管式加热存在效率低,均匀性差的问题。文中从强化换热的角度提出光管外设翅片的盘管结构,建立了浮顶油罐加热二维模型,研究了四种盘管结构下原油温度分布及流场,分析了添加翅片对油罐边界温度及热流密度的影响。结果表明：盘管外设翅片可有效提升盘管加热能力,改善原油温升效果,一定程度上加速原油流动。添加翅片对提高罐壁温度、减小壁面热流密度效果显著。其中,加热10 d时,2翅片相比于无翅片时可节能约1.15×10⁵kJ热量,相比于6翅片时也可节能约4.7×10⁴kJ热量。     

旋流喷嘴内超临界流体闪蒸过程的数值模拟

旋流喷嘴内超临界流体中沥青溶质的体积分数分布对颗粒成形有重要影响。根据减压相变传质传热理论开发了闪蒸相变模型,采用自定义函数(UDF)的方式植入到CFD软件Fluent中。将闪蒸相变模型耦合多相流混合模型用于研究旋流喷嘴内超临界流体的闪蒸相变过程,分析旋流喷嘴内压力、速度、温度和各相浓度分布,以预测旋流喷嘴对颗粒成形的影响。结果表明,旋流喷嘴内三相介质分层流动,从而实现戊烷溶剂与沥青溶质的预分离,有利于形成粒径较小且密实的沥青颗粒。     

微电阻率成像测井三维数值模拟

采用有限元素法进行三维数值模拟研究微电阻率成像测井响应。模拟过程在全井眼里进行。将井眼、仪器及共周地层划分成适当的三维网络,然后用拉普拉斯微分方程在三维网络的每个小单元中离散成一个个线性方程,求解这些线性方程形成的方程组得到微分方程的解。网络划分的同时权衡了计算精度、计算时间和计算机容量等因素。对典型地质特征的微电阻率成像测井响应进行了模拟计算,结果证明效果良好,其方法亦适用于如倾斜裂缝、复合裂缝     

微气泡纯氧曝气工艺处理石化含盐废水中试研究

针对齐鲁石化乙烯污水处理场存在的表曝机充氧能力低、且经常出现自停现象,影响氧曝池的稳定运行和处理能力等问题,采用特殊曝气管的微气泡纯氧曝气,对石化含盐废水进行了中试研究。结果表明,氧气利用率可达76%,COD去除率达到85%以上,且处理效果稳定。为工业装置改造奠定了基础。     

微凝胶驱数值模拟研究

利用黑油模拟软件CMG对王场油田潜三段北断块进行地质建模以及生产历史拟合。在此基础上应用从美国格兰德公司引进的世界上最先进的EOR化学驱提高采收率软件包中微凝胶驱及渗透率调整软件系统（FAPMS）,对王场油田潜三段北断块进行微凝胶驱方案的优选评价。优选出最佳的体系用量、浓度、段塞结构、注入速度及最佳注入方式,最终得到切合实际的最佳注入方案为（聚合物浓度600mg/L＋交联剂浓度70mg/L）×0.2PV,为现场试验提供了科学依据。     

微纳米气泡发生装置及其应用的研究进展

综述了微纳米气泡发生装置及其应用的研究进展。微纳米气泡具有与普通气泡不同的特性,近年来日益受到关注。介绍了溶气析出气泡、引气制造气泡和电解析出气泡等微纳米气泡发生原理,并阐述了相应原理的微纳米气泡发生装置的研发状况;评述了微纳米气泡发生装置在气浮选矿、水体修复和净化、船舶减阻、药物传递、热喷印喷墨等领域中的研究进展,以期为微纳米气泡的理论研究和技术应用提供指导。     

基于双旋流的油泥分离器数值模拟

针对兴中油泥含油量高、含渣量低的特点,提出一种新型的双层旋流器结构来进行油-水-颗粒的三相分离.采用数值模拟的方法进行研究,选择混合模型和k-e模型对单层旋流器和3种不同进口型双层旋流器的分离效果进行模拟,分析各旋流器的结构对压力分布、油水分布和油泥颗粒分布效率的影响.结果表明:入口流量为40 m3/h,即入口流速为6...     

轻质油藏注空气低温氧化机理数值模拟

为了探讨油藏注空气的氧化机理,在原油氧化实验的基础上,建立了低温氧化动力学模型,运用热采数值模拟技术,研究了高含水期油藏注空气后含油饱和度、温度、气体运动和原油粘度的变化规律,对比了烟道气成分和注.入气体对采收率的影响。模拟结果表明,注空气后含油饱和度明显降低,氧化前缘的最高温度可达190℃,原油消耗氧气量为589m³/m³(标准状况下)。氧气在到达生产井之前基本耗尽,注空气驱油技术是安全的。注空气形成的烟道气中N₂与CO₂体积比越小,采收率越高。     

离心式空气压缩机叶轮内湍流的数值模拟

应用粘性标准两方程湍流模型、三维雷诺时均N-S方程,采用非定常数值模拟方法,研究了带分流叶片离心式空气压缩机叶轮内部的流场分布情况。研究结果表明,压力面的静压大于相应位置吸力面的压力,最大静压位于压力面后缘;最大相对速度位于叶片入口,长叶片吸力面有回流现象,短叶片对遏止回流有明显作用;长叶片压力面前缘压力非定常波动最严重,后缘其次,叶片中部的压力波动最弱。该项研究成果可应用于叶轮结构的优化设计及指导叶轮的再制造。     

涡凹气浮在炼油污水处理中的应用探讨

阐述了涡凹气浮的原理及特点,并结合扬子石化炼油厂污水处理场改造的工程实例,经过对比涡凹气浮与溶气气浮的运行效果,说明在炼油污水处理中采用涡凹气浮不仅满足出水水质指标,同时具有节省投资和占地、节能降耗、减轻操作强度的优势。     

油田污水气浮选沉降罐溶气单元工艺结构优化

为形成油田污水溶气气浮处理工艺沉降罐的结构改进方案,满足油田污水的不断提效处理,考虑溶气单元布气工艺控制面积及布气工艺控制液位高度,利用多相流混合模型,模拟研究了溶气气浮沉降罐溶气单元工艺结构对油田污水分离性能的影响。研究结果表明:合理的布气环气体释放头布置、布气环布局及布气液位高度有益于获得均衡的配水单元压力场分布、稳定有序的分离流场粒子运动迹线特征及较好的除油、除悬浮物效果;在回流比25%、溶气释放压差0.6 MPa工况下,优化确定溶气单元布气环上均匀分布的气体释放头间距为856 mm,气体释放头数量为22个,布气环布局采用双环形布气结构,其高度控制在沉降罐内10.6~9.7 m的区域;溶气单元在此优化工艺结构下,可使油田污水沉降处理的除油率和悬浮物去除率分别达到65%以上和35%以上,揭示出优化溶气单元工艺结构是实现油田污水高效气浮选处理的有效途径。     

高频电磁波加热采油过程的数值模拟

高频电磁波采油工艺复杂,经济风险大,通过各种模拟方法认识油藏内流体运动的规律具有重要意义。利用数值模拟方法,通过将电磁场、温度场与渗流场进行耦合,对平面一维径向系统中的高频电磁波加热采油机理、影响因素及温度场、压力场与流体饱和度场的分布进行研究,同时,将其与物理模拟及解析计算结果进行对比验证,为高频电磁波加热采油提供理论依据。     

基于旋流的天然气超声速喷管分离特性

 采用数值模拟方法研究来流为旋流的拉伐尔喷管内的流场,考察了喷管的收缩比、收缩半角、喉部圆柱段长度和扩张半角对天然气超声速喷管旋流分离性能的影响。数值计算结果表明,增加喷管收缩比和收缩半角可以提高喷管旋流分离性能。喷管喉部圆柱段长度对喷管旋流分离性能影响较小。当喷管扩张半角小于2°时,喷管旋流分离性能较差;扩张半角在2~6°时,喷管旋流分离性能较好;继续增加扩张半角,喷管旋流分离性能下降。     

韵律层内剩余油分布的数值模拟研究

韵律层内的剩余油已成为油田开发后期调整挖潜的主要目标,根据精细数值模拟研究结果认识层内剩余油的分布规律,可以指导高含水油田后期的开发调整。以胜坨油田胜二区8砂组的地质条件为基础建立概念模型,采用油藏数值模拟方法,分析了同一个韵律层内剩余油的分布规律。研究结果表明:水驱计算至高含水期后,在同一个韵律层内,垂向上上部小层剩余油饱和度高,下部小层剩余油饱和度低,接近于残余油饱和度;小层厚度越小,油、水的地下密度差越大,原油黏度越小,这种现象越明显;而注水井射孔位置对韵律层内垂向上剩余油的分布基本没有影响。因此,对已进入高含水开发阶段的胜坨油田,后期调整挖潜的目标是韵律层内的上部层段。      

辫状河砂体形成过程的数值模拟

介绍了砂体形成过程数值模拟的基本特征，确立了数值模拟的控制方程，阐述了方程的主要数值解法。实例研究表明，在物理模拟与数值模拟给定条件基本一致的情况下，二者的冲刷及沉积特征具有较好的可比性，符合率在70％以上。     

空气反循环钻头设计与数值分析

空气反循环钻头是针对反循环空气钻井技术而开发的一种新型钻头。在常规三牙轮钻头的基础上,应用引射原理对反循环钻头进行结构设计。应用Fluent流体分析软件对2种反循环喷射钻头模型的周围及内部流场进行数值模拟。研究结果表明:在气体流量为50m3/min的条件下,2种不同腔体结构的反循环钻头可以清洗井底岩屑,并使岩屑顺利上返至地表;含有侧水眼的反循环钻头更有利于岩屑快速上返。为设计不同结构参数的反循环钻头提供理论依据。     

配风对管式加热炉内流动和燃烧过程影响的数值模拟

The tubular furnace is one type of heating equipmentused widely in petroleum chemistry, oil refining andchemical engineering. Flame and flue gas with hightemperatures produced by combusted gas or liquid fuelin the chamber will heat the fluid flowing withi…