Laminar,transitional and turbulent flow of Herschel–Bulkley fluids in concentric annulus

An integrated approach is presented for the flow of Herschel–Bulkley fluids in a concentric annulus, modelled as a slot, covering the full range of flow types, laminar, transitional, and turbulent flows. Prior analytical solutions for laminar flow are utilized. Turbulent flow solutions are developed using the Metzner–Reed Reynolds number after determining the local power law parameters as functions of flow geometry and the Herschel–Bulkley rheological parameters. The friction factor is estimated by modifying the pipe flow equation. Transitional flow is solved introducing transitional Reynolds numbers which are functions of the local power law index. Thus, an integrated, complete and consistent set, combining analytical, semi‐analytical and empirical equations, is provided which describe fully the flow of Herschel–Bulkley fluids in concentric annuli, modelled as a slot. The comparison with experimental and simulator data from various sources shows very good agreement over the entire range of flow types.     

杆管环空摩擦阻力能耗研究

应用CFX软件建立了抽油机井井下杆管环空不同方案(杆管组合)的仿真模型,并分别进行瞬态仿真分析,模拟计算了不同管长、抽油杆直径、冲次、冲程以及偏心率等因素对环空摩擦阻力(以下简称摩阻)的影响。结果表明:随着管径、杆径和冲次的增大,液体通过杆管环空的能耗损失增大;随着偏心率的增加,杆管环空内液体的功率损失和压降逐渐减小。     

可环空测试防落物抽油泵研制与应用

针对油田井底落物和地层出砂加剧,造成检泵作业频繁的问题,研制了可环空测试防落物抽油泵,实现了不停井环空测试技术,同时使得进入油管内的落物和砂粒得到有效疏导,从而有效延长了检泵周期,降低了采油成本。     

污水回注井套管保护液防腐技术研究与应用

针对污水回注井套管内壁、油管外壁腐蚀结垢严重的问题。采用腐蚀挂片、多臂井径仪测试腐蚀速率及程度,并研究复配套管复合保护液通过污水回注井油套环形空间添加保护液,在油管外壁、套管内壁表面形成保护膜,减少腐蚀介质与金属接触的机会,达到延缓污水回注井油管和套管腐蚀的目的。     

环形通道内钠流动起始沸腾壁面过热度实验研究

对环形通道内金属钠起始沸腾壁面过热度进行实验研究。实验段长800 mm,环形通道外径10 mm,内径6 mm。电加热元件最高热流密度为846 kW/m²,进口过冷度为63.1～287.8 ℃,质量流量为7.2～122.0 kg/h,系统压力为0.85～28.79 kPa。实验结果表明,起始沸腾壁面过热度随热流密度和进口过冷度的增加而升高,随质量流量和系统压力的增加而降低。拟合得到了关于起始沸腾壁面过热度的半经验关系式,关系式计算结果与实验数据符合良好。     

普光高含硫气井环空带压风险诊断与治理

含硫气井的环空带压过高会造成井下油管、套管、封隔器超压或挤毁失效,舍H2S的气体还会造成井口套管及套管头腐蚀,降低气井生产安全系数,增大事故隐患。文中针对油管、套管、封隔器的承压强度,借鉴APIRP90（（海上油气井环空套压管理》,对环空气压来源进行了分析,探索了气井的环空压力许可值理论计算方法,指出套管高压异常井应采取环空卸压和环空保护液灌注等措施,使环空压力和环空保护液的pH值均在受控范围之内,以此指导高含硫气井服役期间的安全管理。该方法已经在普光气田进行了推广应用,对于环空压力异常井的安全管理具有重要意义。     

环空带压井泄漏量计算新方法

气井完整性理念的逐步推广使得各大油气田越来越重视环空带压气井的完整性管理与评价。环空泄漏速率是气井完整性评价的关键参数之一,但高温、高压、含酸性气体气井的泄漏速率测量风险及成本较高,现场操作中难以获取。为了获取气井井底泄漏速率参数以辅助完整性评价,文章基于安全阀泄漏模型和小孔泄漏模型,结合环空带压气井井身特征,从模型机理角度分析其应用于环空泄漏速率计算的思路,并明确了模型参数。通过实例井计算对两种泄漏模型的应用进行了对比,验证了其合理性及可行性。文章研究内容为环空带压气井的泄漏量评价提供了理论依据,为气井完整性管理研究发展起到了促进作用。     

135MW循环流化床锅炉流动模型

针对135 MW循环流化床的特点,建立了密相区和稀相区的流动模型.并进行了宽筛分的处理.沿着床层轴线方向把稀相区均匀划分20个区段,沿着径向将每个区段划分为核心区和环形区,形成了连续的核心小室和环形小室,认为每个核心小室和环形小室内气固流动参数均匀,这样分别建立了每个核心小室和环形小室的流动模型.通过仿真计算表明,在布风板17 m以上,固体颗粒夹带流率沿炉膛高度呈缓慢下降的趋势;核心小室的空隙率较大,环型小室空隙率较小,在布风板9.8 m以上空隙率增大平缓;在密相区表面附近环型室厚度达到最大值,其后沿着炉高逐渐减少,在不到炉膛出口环型区就已经消失.所建的流动模型能够反映135 MW循环流化床锅炉的流动特性.     

23MnNiMoCr54圆环链断裂原因分析

通过断口观察、显微分析方法并结合生产实际分析了23MuNiMoCr54钢圆环链生产过程中出现断裂的原因.结果表明:原材料的表面裂纹导致了链环出现分层状裂纹,闪光对焊的工艺参数不合理导致了链环的断裂.通过严格表面检验和合理的调整闪光对焊的工艺参数,可避免链环断裂的发生.     

月东油田防砂管柱打捞工艺及工具研究与实践

月东油田存在修井机能力不足、打捞工具不匹配及筛管砂卡严重等问题。为此,分析了月东油田筛管失效状况和防砂管柱打捞难点,研究出了筛、套环空冲砂工艺及冲砂专用工具及筛管悬挂器专用打捞工具,改进了井下液压拔卡装置及井下水力切割工具,并针对每口井井况,制定了合理的打捞技术方案。现场实践表明,研制的防砂管柱打捞工具效率高,成功完成了20多口井的防砂管柱打捞,解决了月东油田作业设备受限条件下防砂管柱打捞难题。