胶凝原油管道启动压力衰减研究进展

低温胶凝原油管道启动过程中启动压力沿管长传递存在衰减现象。对低温胶凝原油管道启动压力传递过程中衰减现象的研究现状进行了总结,并对原油管道启动压力传递过程中衰减的原因进行了归纳、分析。结果发现,低温胶凝原油的压缩性对管线启动压力传递的衰减有重要影响。对现有考虑了原油可压缩性的启动模型进行了分析研究,并指出精确定量地描述低温胶凝原油的压缩性是管道再启动过程中亟待解决的关键问题。     

变形介质中宾汉稠油驱替特征

通过建立变形介质中考虑启动压力梯度的一维两相宾汉稠油驱替的数学模型，并进行了数值求解，分析了地层变形以及启动压力梯度对水驱稠油的影响，分析表明：介质变形对含水饱和度的分布没有影响，而对地层压力的影响是非常显著的，随着变形介质弹性的增加，地层压力越来越低，并且越靠近注入端，地层压力下降越快；原油的启动压力梯度同时影响含水饱和度和地层压力的分布，在其它条件一定时，启动压力梯度的存在，造成地层压力的增加和平均含水饱和度的降低。在油田开发实际中，应考虑地层变形和启动压力梯度的影响，以提高原油采收率。     

原油/水管流压降规律实验

在油水多相流环道上利用原油与矿化水进行油-水两相流流型和压降实验。混合流速为0.1~1.1m/s,入口含水率为0.1~0.7,实验温度分别为60℃和70℃,并进行了破乳剂质量浓度为0.1 mg/L条件下的比较实验。把原油/水流型区分为油包水乳状液流型、混合流型和水环流型3种,并根据不同流型分析了温度、含水率、混合流速和加入破乳剂等因素对原油/水管流压降的影响规律。实验表明,流型是影响压降规律的主要因素;其它因素对压降的影响规律随流型的不同而改变。     

基于SPS软件的原油管道压力波传递特性分析

采用SPS软件建立了西部某原油管道仿真模型并与管道实际运行工况进行对比,验证了模型的准确性。在该模型基础上,通过关闭B热泵站1号泵产生压力波动,并根据沿线压力变化模拟研究了管道压力波的传递特性。揭示了传递距离、出站油温、原油密度、出站压力、管径、壁厚、管道弹性模量等对压力波传递速度的影响,拟合 修正得到了针对该西部原油管道的压力波传递速度计算公式。最后通过与实际工况下压力波传递速度的对比,验证了公式的准确性。     

蜡沉积速率的逐步回归模型

含蜡原油在管道输送过程中经常会有蜡析出,并有一部分蜡沉积到管道内壁上形成结蜡层。结蜡层对管道经济运行有一定的影响,它使管道的输送能力下降,严重时甚至会造成凝管事故,给管道运输造成很大的安全隐患。为了解决上述问题,必须研究含蜡原油管道的蜡沉积规律。针对影响蜡沉积速率的主要因素有管壁处的剪切应力,管壁处温度梯度,管壁处蜡分子浓度梯度和原油的动力粘度,在小型环道上对大庆原油进行管道蜡沉积试验,采用逐步回归的方法对实验数据作回归处理,从而建立了大庆原油蜡沉积速率模型,为进一步研究原油管道蜡沉积规律和管道优化运行奠定了基础。     

蜡沉积速率的逐步回归模型

含蜡原油在管道输送过程中经常会有蜡析出，并有一部分蜡沉积到管道内壁上形成结蜡层。结蜡层对管道经济运行有一定的影响，它使管道的输送能力下降，严重时甚至会造成凝管事故，给管道运输造成很大的安全隐患。为了解决上述问题，必须研究含蜡原油管道的蜡沉积规律。针对影响蜡沉积速率的主要因素有管壁处的剪切应力，管壁处温度梯度，管壁处蜡分子浓度梯度和原油的动力粘度，在小型环道上对太庆原油进行管道蜡沉积试验，采用逐步回归的方法对实验数据作回归处理，从而建立了大庆原油蜡沉积速率模型，为进一步研究原油管道蜡沉积规律和管道优化运行奠定了基础。     

保温原油实验环道温度场计算及分析

通过对保温原油实验环道的传热分析,建立保温含蜡原油实验环道温度场计算模型,计算得到管道内部温度分布,以及管道内壁温度梯度变化规律。对不同环境温度、油流速度和有无结蜡对管道温度场分布的影响规律进行分析。结果表明,管内油温与套管中的冷却水温差越大,管壁的平均温度梯度越大;管壁的平均温度梯度随油流速度增加而增大;当管壁上有了沉积物,沉积层内表面的温度梯度比初始时刻有所降低,降幅随着距离入口端长度的增加逐步减小。     

不含水原油结蜡的影响因素分析

针对川中地区原油基本不含水、含蜡量较高的特性,采用测定原油析蜡点和结蜡量的方法,分析原油自身组成、温度、压力、流量、pH值和微粒等因素对原油结蜡的具体影响关系。分析认为pH值和微粒对不含水原油结蜡影响较小,原油自身组成、温度、流速等因素的影响相对更大。     

胶凝原油屈服值多元回归分析

对应于流量的屈服值对胶凝原油管道的顺利再启动至关重要。自行研制的管流试验装置实现了在设定条件下对原油长时间的连续剪切及启动时的流量控制,利用该装置模拟原油在实际管道中的动态降温、静态降温以及再启动的全过程,测试启动温度、停输前的剪切流量、静态温降幅度、启动流量等因素对胶凝原油屈服值的影响;试验数据显示,胶凝原油屈服值与上述诸因素存在一定的关系。应用逐步回归方法,根据各变量的重要性大小,边引入边剔除,最终启动温度、启动流量、静态降温幅度保留在回归模型中,即三元线性模型能较好的描述屈服值与各自变量的相关关系,而停输前的剪切流量为无关紧要的自变量。上述实验数据及分析结果可以为实际胶凝原油管道再启动提供依据。     

低渗透双重介质油藏试井解释模型

低渗透油藏不仅渗透率低,储层存在一定的应力敏感性,而且原油在地层中的流动不满足达西定律,其渗流必须克服一定的启动压力梯度才能流动.针对这些特点,引入渗透率模数表示介质变形对渗透率的影响,考虑原油的非达西流动,建立了低渗透双重介质油藏试井解释模型,采用数值方法进行求解,绘制压力和压力导数双对数曲线.结果表明:低渗透双重介质油藏的压力和压力导数双对数曲线不存在0.5水平直线段,而是呈现为上翘的曲线,并且对后期压力响应影响起主要作用的是裂缝的启动压力梯度和渗透率模数.     

波浪能发电“点头鸭”式稳态绕流数值模拟研究

以FLUENT软件为平台建立二维数值模型,对＂点头鸭＂在不同攻角不同来流速度下的稳态绕流进行了数值模拟。本文模拟得到了不同攻角和来流速度下＂点头鸭＂受到的波浪力,以及相同攻角下＂点头鸭＂在不同来流速度时的速度场,并进行了分析和对比。所得结论可为开发利用高效飘浮式波浪能发电装置提供理论依据。     

大长径比燃气导管的流场模拟

本文利用运动控制体的方法建立了大长径比的燃气导管的多相流数学物.理模型.在气相与固相速度相等的条件下,在 IBM-AT 计算机上借助 Maccormack 差分格式模拟了燃气导管内燃气的流动过程.对 Euler 坐标下的接触面进行了细致地探讨,同时揭示了导管内压力、速度、温度和密度的分布规律.考察了初始参量的变化对气体流动的影响.定性分析了压力波的形成机理和传播规律,并将计算结果与实验曲线进行了比较.     

超高速弹丸膛口流场结构分析

为了计算和分析超高速弹丸膛口流场的分布状况,建立了超高速弹丸从膛底飞离出炮口整个过程的膛口流场二维轴对称数值仿真模型.基于有限体积法,采用分块网格划分的整体运动处理方法,结合结构动网格技术及Realizable k-ε湍流模型,耦合内弹道及后效期过程,利用六自由度运动方程控制弹丸运动,以300 mm平衡炮为例,研究了1 730 m/s发射速度下的超高速膛口流场特性.计算结果表明:超高速运动的弹丸在距膛口3.3 m远处便形成了清晰的初始流场,弹前激波到达炮口处压力达到了3.8 MPa左右.喷射出的火药燃气速度达到2 500 m/s,但火药燃气仍未能追赶并包围弹丸,因此膛口流场对超高速弹丸运动的影响不同于对中低速弹丸运动的影响;膛口形成了由冠状冲击波、弹底激波、反射激波、马赫盘构成的多层次激波、间断面相互叠加的完整波系,该发射条件下的膛口流场异常强烈,波系结构更加明显.     

上下游初始水深比对溃坝水流传播的影响

溃坝水流的传播很大程度上受着上下游初始水深比的影响,过去对溃坝洪水的试验研究很少涉及到上下游初始水深比大于0.5时的情形,大部分研究的系列性不足且较少关注洪水波在上游库区中的运动。作者在一个大尺度水槽（长18 m、宽1 m、高1.09 m）中,通过波高仪的测量手段对上下游初始水深比0～0.9范围内的大坝瞬溃洪水进行了大量实验,获取了许多新发现。研究结果表明：当下游无水时,溃坝水流波前区域的水深会出现明显的雍高,波前运动速度也明显低于Ritter解;当上下游初始水深比大于等于0.3时,溃坝水流演进一段时间后,在靠近闸门处会出现以波浪形式向库区演进的额外负波,该负波不同于以往研究中定义的与上游静水区衔接的负波;当上下游初始水深比大于等于0.5时,溃坝水流运动的稳态区会出现明显的波动,水流以波浪形式向下游演进,其中第1个出现的波浪波峰高度最高且在演进的过程中基本维持高度不变,但产生的这些波浪数量有限,波浪演进过后的断面水深会逐渐恢复稳定,且稳定后的水深与Stoker解符合较好。在试验观测到的范围内,同一水深比时,与上游静水区衔接的负波波速在演进的过程中不断降低至稳定值,而第1个出现的额外负波波速不断增加;下游波前的演进速度基本维持不变,而下游第1个出现的波浪波速会增加;另外,随着水深比的增加,第1个出现的额外负波波速变大,而下游第1个出现的波浪波速变小。从两组不同上游水深在同一水深比时各水力要素的对比情况中发现瞬时溃坝水流的运动在湿底情况下依然具有很好的相似性。     

等截面喷管中粉气流粉粒初始速度的研究

根据等直径喷管内粉气流运动行为的数学模型以及实验研究，提出用实测初始运动参数确定喷管内粉粒初始速度的方法．并讨论了粉气比、粉粒初速和初始压强等参数之间的关系．     

浅海低频多层介质中声传播损失的数学模型

声场仿真是研究舰船声场和海洋声环境的重要手段，而声传播特性仿真是建立声场环境的关键一环。应用简正波理论并结合波数积分法，建立了浅海低频声传播特性的仿真数学模型。数值计算与资料实验数据表明，该仿真模型能较好地预报浅海低频声传播损失，具有计算精度高、计算速度快等优点。     

轴流泵叶轮与导叶流道中轴面速度与环量相关最佳分布预测模型

建立了轴流泵叶轮与导叶流道中轴面速度V_m与环量Γ(周向速度V_■)相关最佳分布规律预测计算模型.对若干典型轴流泵实际采用的轴面速度与环量分布做了详细验证与研讨.     

输气管线中减压波传播特性模拟及分析

结合相平衡计算模型、声速计算模型和气体流出速度模型等建立了输气管线中减压波波速预测模型。采用该模型分析研究了气质、初始温度、初始压力对减压波特性的影响,以及计算时选择不同的状态方程对预测结果的影响等。结果表明,重组分含量较大的组分在破裂过程中容易进入气液两相区,减压波曲线出现“平台”,较低的初始温度和较高的初始压力相对增大了裂纹扩展的风险,在计算过程中,需要选择合适的状态方程。     

浅层地震多阶模态瑞利面波的位移幅度特征

研究了地层速度随深度递增型、地层中有硬层或软夹层型、表层为高速的公路型等4种地层结构在15 m深度内,瑞利面波各阶模态的位移幅度分布特征、多阶模态面波的理论频散曲线特征以及不同地层结构上的"最大模"面波频散曲线的特征.这些特征的研究有助于提高面波资料解释的准确性,在高阶模态面波占优势时,判断地层结构的类型,设计合适的反演初始模型,并有助于利用多阶模态瑞利面波解决复杂的地质问题.     

基于混沌小波网络的交通流预测算法研究

实时准确的交通流量预测是实现智能交通诱导及控制的前提与关键,也是智能化交通管理的客观需要.结合交通流预测的特点,提出了一种基于小波网络的路段交通流预测方法,把混沌优化算法引入小波网络的拓扑构造,结合提出的相似时段的预测思想,给出了一种基于混沌优化算法的小波网络交通流量预测模型.实验结果表明,引入相似时段的预测思想可以有效提高交通流的预测精度,基于混沌优化算法的小波网络在交通流预测的精度和收敛速度方面明显优于常规BP网络