拟瞬态井内波动压力预测模型

本文基于对井内瞬态波动压力预测模式中的影响因素的敏感性分析，及近几年对井内波动压力理论和全尺寸井实测研究，提出了一个新的预测井内波动压力的“瞬态化的稳态”预测模型。该模型考虑了井内流体的压缩性、流道弹性、运动管柱底端空井眼长度和运动管柱纵向应变及惯性力影响。     

偏心环空中稳态波动压力的理论研究

本文从理论上分析了偏心环空中管柱上下运行时引起的波压力，导出了偏心环空中幕律流体的稳态波动压力的计算公式，从而为波动压力的计算提供了可靠的理论依据和计算手段，为大斜度和水平井井身结构设计及井内压力控制提供了重要依据。为方便现场使用，给出了有关的系数的计算图板。     

天然气超深井井底压力计算与应用

钻井液喷空后的井底压力可以精确计算,为正确地保证井底压力大于或等于地层压力提供了科学的数据。钻井液喷空后的深井超深井的天然气井,关井后的静气柱压力不是很小。井内有钻井液(或修井液)井底进入天然气时,井底压力在合理地处理井内天然气在井内的运移(体积法放压法)与二次循环法压井循环出进入井内的天然气是相同的,为钻井井控现场为避免压裂套管鞋处或地层压力低的地层提供了可靠的依据。     

小井眼侧钻水平井波动压力计算模型

石油钻井过程中,准确确定起下钻引起的波动压力是保持井下压力平衡、防止井下复杂事故的发生和实施近平衡钻井的关键。随着近年来小井眼水平井钻井技术的不断应用,迫切需要解决钻小井眼水平井时的波动压力的计算问题。文中根据小井眼水平井的特点,用Ｈ－Ｂ模式描述钻井液的流变性,从流体运动的基本方程出发,建立起了小井眼侧钻水平井的波动压力计算模式。实例计算表明,该模式是可靠的,且具有较高的计算精度,完全可以用于小井眼侧钻水平井的钻井设计和施工。     

平衡钻井的合理泥浆比重

本文分析了井内温度、环空岩屑含量、波动压力及环空压降等对井内泥浆液柱压力的影响,分别介绍了它们的计算式,得出了正常钻进和起钻时不致发生井涌的合理泥浆比重计算式,并编写了适用于PC—1500计算机的电算程序。     

裂缝性储层最大下钻速度确定

针对塔中Ⅰ号气田碳酸盐岩储层压力敏感、孔隙发育,安全密度窗口窄,一般为(1.20 g/cm3~1.23 g/cm3)。当下入钻具过快使井内液柱压力大于地层压力时,钻井液很容易透过裂缝、孔隙、裂缝—孔隙、溶洞发生漏失,这种情形下的漏失往往是有进无出,导致循环失返。通过建立地层破裂压力和瞬态波动压力模型,求出不同泥浆密度的下钻速度。文章以TH62-X井为例预测了不同井深处下钻速度。     

固井安全下套管速度分析

在固井作业下套管过程中,控制井底压力平衡是安全下套管的关键。套管在下入过程中会产生激动压力,在上提过程中会产生抽汲压力。在套管下入过程中如果激动压力和井内液柱压力之和大于地层破裂压力就可能发生井漏事故;在上提套管过程中如果抽汲压力和井内液柱压力之和小于地层压力可能发生溢流、井喷等事故。建立安全下套管的速度计算模型,以DXHW某井为实例计算出安全下套管速度应≤1.8m/s,上提套管速度应≤0.5m/s,为现场施工提供参考。     

低压及欠平衡钻井中注气量对井内压力的影响

以多相瞬变流理论为基础,建立了井筒内气液两相流动模型,并对低压欠平衡钻井中注气量对井内压力的影响关系和规律进行计算和分析。计算分析结果表明,注气量对井内压力的影响除与注气量本身大小有关外,还与井深、井眼与钻柱结构尺寸、井内液相流量和性质等因素密切相关。单纯增大注气量并不一定就必然会导致井内压力的降低,这取决于所给条件下构成井筒内气液两相流体的静液压力和流阻间的平衡关系。介绍的模型及方法对确定低压欠平衡钻井过程中各相关参数、地面压缩机组的配置、以及设计方案等有一定指导意义。     

如何计算井涌余量

本文分析了井内地层最易被压漏的部位,并给出了三种情况下井涌余量的计算方法。理论分析与计算结果表明压井井涌余量K_3远小于无溢流井涌余量K_1及溢流在井底井涌余量K_2。     

离心泵气液混输瞬态过渡过程水力特性研究

为研究离心泵进口管路因漏气而出现气液混输瞬态过渡过程的水力特性,采用Pro/E软件完成离心泵内部流道三维造型,利用雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程及SIMPLEC算法,应用计算流体力学软件CFX对离心泵叶轮流道内的气液混输过渡过程的汽液两相湍流进行值模拟计算,并与试验结果进行对比.结果表明:离心泵发生含气量连续增大的气液混输过渡过程时,在离心力和惯性力共同作用下,叶轮进口的气泡相偏向叶片压力面的运动;叶轮流道内的气泡相的气体体积分数Cvol从零逐渐增加到一定值后急剧增加到最大值,缓慢下降到一定值保持不变;叶轮内部和出口处压力变化规律是先逐渐下降一定值后开始出现大幅度压力波动,而速度变化规律是逐渐变大到一定值后开始剧烈震荡.     

泵管渠池复杂抽水系统的过渡过程计算

探讨了复杂抽水系统中有压流与无压流数值模拟的求解方法,将其统一于一种特征线求解格式,解决了在渠管衔接处的明满流问题.用该模型对大型泵站中泵管渠池组成的复杂抽水系统的水力过渡过程进行了计算.     

大落差管道下坡段不满流流动的瞬态分析

大落差管道在运动中，其下坡段可能出现不满流管段。运用两相流基本方程，对管道下坡不满流管段的瞬变流动特性进行了分析；通过水击波传播速度及特征线方程的建立，给出了不满流管的水击分析方法；并通过算例说明本文模型较之于集中空穴模型更符合不满流管段的实际情况。     

Calculation of the Water Distribution Networks Based on the Theory of Slow Transient Flow

Urban water supply network is a modern urban survival and development of the infrastructure of a city, and its normal running conditions have important significance. The actual hydraulic process in the variable- load water distribution networks can be treated as the slow transient flow which belongs to the unsteady flow. This paper analyzes the multi-loops network slow transient model based on graph theory, and the link flow matrix is treated as the variables of the discrete solution model to simulate the process of the slow transient flow in the network. With the simulation of hydraulic regime in an actual pipe network, the changing laws of the flow in the pipes, nodal hydraulic heads and other hydraulic factors with the passage of time are obtained. Since the transient processes offer much more information than a steady process, the slow transient theory is not only practical on analyzing the hydraulic condition of the network, but also on identifying hydraulic resistance coefficients of pipes and detecting the leakage in networks.     

反循环压井方法

反循环压井方法过去在修井井控中使用较多，它具有排队溢流时间短，地面泥浆增量少，以及套压低等优点，因此必要时在完井或钻井井控中心也可以考虑使用，本文介绍了反循环压井法的工艺要求，给出了包括流动阻力影响的立压与套压计算方法，并用计算实例对这种方法与普通司钻法及工程师法进行了对比分析。     

火电厂输灰管路浆体水击瞬变过程数值计算与分析

水力输灰在火电厂中获得越来越广泛的应用。在浆体水击瞬变过程基本方程的基础上,运用特征线方法建立了考虑含气量的伪均质浆体停泵水击瞬变过程数学模型。对某火电厂输灰复合管道计算了当水泵发生事故停泵时,水泵出口压力相对值,泵的无因次流量,泵的无因次转速,管道顶端最高点处的压力水头相对值的瞬变过程。通过对数值计算结果的分析,提出了在管道顶端最高点设置调压井和增大电机飞轮力矩的方法来降低管道中浆体水击的危害。     

水力瞬变仿真中混油界面位置的确定

在顺序输油管道中,混油界面的位置不断发生变化,水击波速等油品物性参数值在管道沿线的分布也随之变化。为了准确地确定瞬态流动时混油界面的位置,及时改变界面上游油品的物性,更真实地仿真水力瞬变过程,提出基于水击特征线法的混油界面位置阶梯推进法。结合x-t网格图,介绍了阶梯推进法的原理。归纳出混油界面网格跨越的6种组合类型,并给出了基于特征线法的阶梯推进法的计算流程。通过计算实例分析,认为对于仿真时间较短,时步较长,混油界面附近的稳态和瞬态平均流速以及两种介质水击波速的差异不是很大时,如果不关心混油界面的真实位置,可以根据稳态流速确定混油界面位置;当仿真中混油界面可能经过对界面位置较为敏感的边界时,必须用瞬态流速计算混油界面的位置。     

一种新改进的SIMPLE算法

SIMPLE算法是求解不可压缩流体流动Navier-Stokes方程数值解应用非常广泛的算法。但是在求解非稳态流动问题时,对非稳态项的处理一直是个棘手问题。本文简要介绍了SIMLE算法的基本思想,重点阐述非稳态流场的数值计算中密度和压力的时间不均匀性对非稳态项的影响。通过对气相密度的修正和压力修正方程的改进,达到改进非稳态源项的目的,从而使解收敛。结果表明,对SIMPLE算法的新改进可以得到非稳态流体流动的流场。     

基于图论的环状管网慢变流的计算研究

管网负荷变动的水力过程可以抽象成非恒定流中的慢变流进行研究,这是大量管网运行中的现实现象.对基于图论的环状管网慢变流模型进行分析,利用矩阵论导出了采用链支流量矩阵计算慢变流过程的解析表达式,并在此基础上得到了适于数值模拟的离散求解模型.通过实际算例计算了管段流量和节点水头等水力要素随时间的演化过程.慢变流理论不仅对分析管网系统的水力工况有很大作用,还由于其时间过程所包含的丰富信息使其在管网的水力摩阻识别及漏失故障诊断中具有重要意义.由于引入链支流量矩阵作为因变量,在很大程度上简化了定量计算,将会非常有利于对上述系统识别问题的搜索求解.     

井筒与油藏耦合条件下的水平井非稳态产能预测(Ⅱ)--计算模型

在段永刚、陈伟等提出的井筒与油藏耦合作用下的水平井产能预测数学模型的基础上,借鉴Cinco H等人求解有限导流垂直裂缝压裂井压力动态的计算方法,建立产能预测计算模型,同时,考虑到工程应用计算的方便性与实用性,进一步建立Laplace空间中的计算模型,从而能够在油藏模型中利用大量现存的水平井渗流数学模型及其压力解,通过迭代求解可以获得定产量条件下的井筒流入流率分布、井筒压降分布等重要信息.     

燃烧室高压环境下喷雾液滴非稳态蒸发数值研究

采用全瞬态高压蒸发模型,在考虑液滴内部流动、高压气液平衡、气相溶解及高压属性修正等高压非理想因素条件下,仿真分析了喷雾液滴高压非稳态蒸发特性,得到了环境条件及各种高压非理想因素对液滴生存时间的影响。结果表明:随着环境压力的增大,液滴内部将一直处于非稳态加热过程,气体溶解量增大,蒸发初期的膨胀过程更加明显,半径变化不再服从D2定律;在高温环境下,提高环境压力有利于缩短液滴生存时间,但在低温环境下,提高环境压力反而会延长液滴生存时间;高压环境下忽略气相溶解的影响,会略微延长液滴生存时间,而忽略气相高压物理属性修正及液滴内部流动的影响,将明显缩短液滴生存时间。