一、三相流模拟井气路控制的实现(论文文献综述)
莫海涛[1](2021)在《集束式潜孔锤水柱密封反循环形成机理与过程控制研究》文中指出集束式气动潜孔锤反循环钻进工艺将快速钻进和高效排渣结合,代表着煤矿区地面大直径钻孔先进钻进技术的发展方向之一。我国煤矿区地质条件复杂,不同强度的富水性地层分布广泛,导致空气钻进过程中经常出现反循环不连续、排渣效率低等问题,严重制约钻进效率的提升。针对地层富水性不一的实际情况,提出利用孔底一定高度水柱密封体产生的压力以支撑反循环的形成与稳定的新思路,研究大直径集束式潜孔锤水柱密封反循环形成机理与过程控制,探索适用于不同富水性地层的大直径钻孔快速钻进方法,具有重要的现实意义。论文以国家重点研发计划课题“复杂地层地面大直径救援井高效钻进及安全透巷技术(2018YFC0808202)”为依托,采用理论分析、数值模拟、相似实验、现场试验等手段,开展了集束式潜孔锤水柱密封反循环形成机理与过程控制研究。首先研究了水柱密封反循环钻进技术原理,构建了基于Ф178mm双壁钻杆及Ф850mm集束式潜孔锤的水柱密封反循环物理模型,并以气液两相流相关理论为基础,对反循环过程流型判别及转换等理论进行分析,为论文的研究提供理论支撑。其次通过建立数值仿真模型,采用计算流体动力学方法,以水柱密封反循环过程中的进气量Q、液柱高度H及内管返高h三项关键技术参数为基础,完成正交数值模拟计算,得到了一组能够形成水柱密封反循环的参数匹配模拟方案和三组未能形成反循环的方案,对比分析得出水柱密封反循环的形成是一个由孔底双循环逐步向全孔反循环的发展过程,阐述了双循环通道底部压力在水柱密封反循环形成过程中的变化规律。研制了一套可视化相似实验装置,完成了相似模拟实验,对进气量Q、液柱高度H和内管返高h三项关键参数进行了实验分析,得到了h分别为14m及18m情况下,水柱密封反循环形成的Q-H参数匹配临界值曲线;结合数值模拟计算结果,揭示了水柱密封反循环形成机理。基于多相流模型分析软件的二次开发,以500m深的大直径孔为例,分析了携液量为0.1~0.7m3/min情况下垂直内管气液两相流流动特性,同时基于改进后的三相流模型,分析了携液量为0.1~0.7m3/min及固相含量为3%~6%情况下垂直内管气液固三相流流动特性,得到了内管反循环通道底部压力与孔深的对应变化关系,为水柱密封反循环钻进过程的关键参数控制选择提供参考。最后通过反循环排水试验及钻进排渣试验,验证了水柱密封反循环理论研究成果,并结合大直径孔实际钻进情况,完善了水柱密封反循环钻进工艺方法,同时对集束式气动潜孔锤结构设计进行优化改进。本文研究成果为集束式气动潜孔锤钻进提供了较为合理的水柱密封反循环工艺方法,对大直径钻孔高效钻进技术研究应用具有理论指导与工程借鉴意义。
张落玲[2](2021)在《垂直井筒内低流量气液分离方法研究》文中进行了进一步梳理石油天然气产业是国家经济发展的命脉,多相流在石油行业普遍存在。目前国内外对多相流流体的流动规律研究十分广泛,尤其是在油水两相流测量在测井仪器方面发展成熟,三相流流动复杂多变,该领域有很多技术难题需要科研技术人员攻关。目前三相流测量主要集中在地面测量,地面和井下各方面条件差异较大,地面测量不能真实的反应地下流体的实际情况,特别是油藏地层性质的变化情况,准确测量井筒内油气水三相流的含量对于储层动态监测十分重要,为今后数字化油田和智能化油田管理做好铺垫。本文针对目前国内油田处于开发后期普遍存在的井下流体低产液、高含水及伴生气体的特征,以油和气体是分散相,水为连续相的泡状流为主要研究对象,提出了一种基于贾敏效应的气液相分离的相关理论及样机模型,通过气液分离的方法使得多相流在分离装置中进行分离,各相通过不同的流动通道,减少各相测量的相互干扰,解决目前多相流测量中气体不易井下实时测量,对油水干扰大且造成油水测量不准确的难题。本文通过计算油气水三相通过不同直径的孔洞的需要克服的压力,由此判断油气水三相通过孔洞的难易程度,分析气液分离所需要的条件。利用数值模拟技术建立气液分离模型,划分网格、优化设计参数,通过分析不同流量和含量下气液分离情况,优化结构模型,结合三相流实验室条件,设计出合理的分离装置样机,进行多相流室内实验,对气液分离效果可行性和多相流测量效果进行实验验证。研究结果表明,该分离装置能够实现垂直井中低流量多相流气液分离,多相流分离效果明显,各相分离界面清晰,验证了该分离装置中气液分离方法的可行性,气液分离效率高,达到设计目的。样机设置的孔洞参数对气液分离效果十分明显,验证了贾敏效应在该装置中的合理运用。实现油气水三相分通道测量,在井下进行气体实时测量,提高气体的测量精度,减少气体对油水测量干扰,有利于保证油水两相流测量精度。
耿华荣[3](2020)在《油气水多相流实验架应用模拟研究》文中研究说明随着科学实验研究的发展,实验架模拟逐渐在各大科研院所、高等院校和石化企业等拥有核心地位。自20世纪60年代以来,实验架对研究实际油气输送管线问题至关重要,给研究人员带来极大便利。目前,各机构实验架的建设进入高速发展阶段,已建成符合各种实验需求的不同类型实验架。本文在本校现有实验架结构、功能不足的现状下,结合大量调研文献资料与实验数据对实验架进行改进研究,解决利用实验架做实验受限制问题,满足实际工程需求。着重介绍本校多相流实验架及实验架的改进。结合相关研究,因地制宜,对本校实验架提出改进建议,提升各实验装置的最大利用率。利用现有实验架和改进后的实验架,进行不同工况模拟,加深对本校实验架的认识。利用模拟所得实验数据、相关参数,建立多相流实验数据库,为科研人员今后利用本实验架提供便利。对于工程实际问题,针对陕北管线蜡沉积问题,利用实验架结合多相流模拟软件OLGA,进行蜡沉积影响因素分析,为今后管线清管提供可行性建议。
陈星彤[4](2020)在《多孔孔板中气液两相流流动噪声特性分析》文中研究说明多相流流动特性的参数检测和研究已经成为多相流问题的研究重点,其普遍存在于人们的生活和工业生产中。在石油天然气的开采过程中,随着油藏的不断开发,在开发过程中控制石油天然气的出油量和出气量尤为重要。在开采过程中,实时的监测输出量,可以对油气井在不同阶段的开采进行定量评价,制定更优化的开采方案。其中,石油气在管道中的流动形态从宏观意义上属于气液两相流的流动形态,两相流的流动特性研究作为多相流检测中的基础,因此,分析两相流动的流动机理、流动形态、流动噪声信号特性对两相流的测量、工业生产的优化设计以及实时动态监视具有重要实用价值。本文主要完成了如下研究工作:(1)利用声发射和多孔孔板相结合的测量装置对水平管下不同流型的45个工况点进行测试,试验中同时记录差压信号及声发射信号。(2)试验数据分析:通过对水平管声发射噪声信号时域特征的分析,画出不同流型条件下各特征参数和体积含气率的变化关系图,提取出与体积含气率有明显变化规律的特征参数。用matlab软件中的傅里叶变换(FFT)算法对声发射噪声信号进行处理,得到不同工况点的频率特征。通过分析声发射噪声信号的频谱图,根据图中频率变化情况与幅值的分布,确定所要分析的频率段,利用小波包分解算法提取流动噪声信号特定频率段内的能量特征值,分析该频率段中不同段能量特征值与体积含气率的关系,提取出与体积含气率有明显变化的能量特征值。(3)用所提取的时域特征参数与频域能量特征值相结合,建立水平管气液两相流体积含气率测量模型,得到体积含气率测量模型。将体积含气率模型与试验差压信号相结合,得到不同流型条件下的水平管气液两相流流量测量模型。论文主要创新点为:(1)对声发射-差压和多孔孔板相结合的双参数测量系统进行了两相流试验。分别对设置在不同流型条件下的45个工况点进行检测,得到气液两相流流经多孔板的各种数据,为后续的研究做准备。(2)提取出多孔孔板上声发射信号的时域和频域特征参数。在时域分析中得到峭度与偏斜度随两相流体积含气率的变化呈线性增长趋势,在频域分析中得到ca1与cd1的能量特征值随两相流体积含气率呈线性增长趋势。(3)得到水平管气液两相流的体积含气率测量模型与流量测量模型。将上述提取出的4个不同特征参数与体积含气率进行拟合分析,得到体积含气率测量模型,最大相对误差为2.6。将体积含气率模型与差压信号结合,对经验公式进行修正,得到不同流型条件下的两相流流量测量模型,误差均在3%以内。
麻斌[5](2019)在《直喷汽油机喷嘴孔内空化瞬态发展及其影响射流破碎的机理研究》文中研究指明为进一步优化燃烧效率、瞬时响应特性及燃烧过程可控性,新一代缸内直喷汽油机(GDI)燃油喷射压力被提高至35MPa,且50MPa超高压喷射系统已经进入研发阶段。虽然GDI喷射压力仍远低于柴油机,但由于汽油饱和蒸汽压高于柴油(Psat|汽油≈80kPa,Psat|柴油≈30kPa),更易发生空化,因此其燃油喷射过程喷孔内极易出现类似柴油机的空化多相流态,进而对喷孔流量和射流破碎造成显着影响。在这种背景下,以喷孔内瞬时空化多相流态为起点,对GDI燃油喷射过程进行研究,明晰喷孔内空化现象的发生、发展、溃灭及形态变异等瞬时演变机理,充分考虑空化效应对喷孔流量及瞬时喷雾特性的影响,可以实现更为精确可靠的GDI超高压燃油喷射过程控制。本文以GDI喷油器临界空化数一维数学模型构建为切入点,在揭示GDI喷孔内存在空化多相流态的基础上,结合数值模拟技术与阴影成像可视化试验,围绕两个科学问题展开研究——“空化形态瞬时演变机理及其对雾化过程的影响机制”与“不凝性气体对空化强度的影响机制及空化强度的主动控制方法”。为证明以喷孔内空化多相流态为起点对GDI燃油喷射过程进行研究的必要性,并在宏观稳态特征层面建立GDI孔内空化与燃油雾化的直接联系,本文结合流量及喷雾数据,构建用以计算临界空化数及喷孔流量系数的一维空化模型,以此分析GDI喷油器常用工况。结果表明:(1)GDI喷油器常用工况下,流动空化数(K=1.031.19)小于其对应的临界空化数(Kcrit=1.141.34),以临界空化数为边界的空化区域可完全覆盖GDI喷油器常用工况;(2)超空化流态对喷孔流量及喷雾特性的影响最为显着,表现为喷雾锥角在该流态出现峰值、流量发生“塌陷”(即不再随压差增大而进一步增大)。在明确空化现象多维建模涉及主要子模型(多相流、湍流及相变)的基础上,研究多相流与湍流计算方法对空化现象多维数值模拟精度的影响,以准确模拟喷油器孔内空化强度及瞬时微观形态。结果表明:(1)在孔内空化多维建模时可将蒸汽相视作完全的随动相,令其运动受液相支配;(2)大涡模拟及考虑雷诺应力各向异性的雷诺应力湍流模型能够准确模拟片空化及云空化结构,计算所得孔内气相体积分数呈周期性变化(时长约1ms),可用于对喷孔内空化形态的瞬态演变机理进行分析。结合大涡模拟与阴影成像试验对喷孔内回流区空化进行分析,以探索喷雾锥角在稳定工况下依旧非定常的孔内诱因、揭示喷孔内片空化及云空化的周期性演变机理、明确其对雾化过程的影响机制。结果表明:(1)受回射流切割作用影响,云空化团在稳定工况下周期性脱落,并分为由片空化整体脱落及由片空化末端脱落两种形式,具体形式由片空化长度及回射流强度共同决定;(2)云空化团溃灭前后流场内压力、速度及涡量会出现明显的差异波动,同时沿横向分布的不均匀性也被加剧;(3)喷雾凸块尺寸与位置的变化会导致喷雾锥角在稳定工况下依旧非定常,而云空化团在喷孔内外溃灭均会使喷雾出现凸块(前者通过对孔内流场的扰动作用于喷雾,后者直接作用于喷雾),且凸块尺寸与云空化团尺寸正相关,但云空化团溃灭仅是喷雾凸块产生的充分非必要条件。结合速度张量第二不变量数值模拟与阴影成像试验对喷孔内漩涡空化进行分析,以探索喷油器在高压小针阀升程工况下出现裙状喷雾的孔内诱因、揭示喷孔内漩涡空化的产生及瞬时演变机理、明确其对雾化过程的影响机制。结果表明:(1)喷孔内形成的液相漩涡是漩涡空化产生的直接诱因,当液相漩涡强度足够大时,背压气体会在逆压梯度作用下回流进入喷孔,形成漩涡空化的主体结构,另外在液相漩涡涡核处膨胀的不凝性气体及蒸汽同样是漩涡空化的重要组成部分;(2)漩涡空化流态出现时,下游喷雾会在液相漩涡施加给射流的离心力与漩涡空化对液流出口截面的“改变”(由圆形至圆环形)共同作用下呈现裙状结构,使喷雾锥角得到大幅提升;(3)漩涡空化流态并不稳定,液相漩涡对背压气体的凝聚作用及背压气体对液相漩涡的干扰作用会不断相互影响,使孔内流态呈规律性的周期性变化(可分为7个阶段),喷雾锥角受此影响,在稳定工况下依旧非定常,随液相漩涡强度增大而增大、随漩涡空化对液相漩涡的干扰增强而减小。提出内层为不凝性气体相、外层为蒸汽相的混合气泡机理模型,并通过详细的数学演绎建立考虑不凝性气体影响的三相流空化模型,而后结合可压三相流空化多维模拟与阴影成像试验进行研究,以揭示液相中不凝性气体对喷孔内空化的影响机制、探索采用不凝性气体干涉空化强度的可行性方案。结果表明:(1)液相中不凝性气体通过自身在孔内低压区的膨胀和提高相变速率两种途径促进回流区空化强度的提高;(2)压差恒定时,喷孔内空化强度随液相中不凝性气体含量的增加而加强,进而促进射流一次破碎,证明采用向液相工质中充入不凝性气体的方式可以实现对喷孔内回流区空化强度的主动控制。纵观研究工作,本文由GDI喷孔内存在以空化为诱因的复杂多相流态出发,结合多维数值模拟与阴影成像可视化试验,揭示了喷孔内片空化、云空化、漩涡空化等微观空化形态的瞬时演变机理及其对雾化过程的影响机制,证明了不凝性气体对空化强度的显着促进作用,探索了采用不凝性气体干涉空化强度的主动控制方法,研究结论可进一步完善喷油器孔内空化效应相关基础理论,为超高压喷射GDI汽油机燃油喷射过程理论分析及精确控制提供重要理论依据。
姜兴伟,吕德东,杜怀栋[6](2019)在《橇装实流三相标准计量装置的研制》文中指出为解决胜利油田移动式计量装置和多相流量计的量值溯源问题,研制了橇装实流三相标准计量装置。该装置利用联合站三相分离器分离出的油气水分相计量后,经过流态发生器发生分层流、泡状流和段塞流。三相标准计量装置作为一种计量标准装置,可对小型移动计量装置进行量值传递,进一步保证油井示功图计量法的计量准确性。
李光保[7](2019)在《基于三相流技术的零件内表面毛刺处理的系统研究》文中研究说明随着工业化进程的不断加快,机械加工也在快速的发展,尤其在一些航空类领域,液压元件类领域,对多内孔零件的加工制造要求也在逐渐提高。通过不同加工方式得到的多内孔零件,产生的毛刺的机理也各不相同,在一些精密设备中,毛刺对设备的影响危害较大,关于如何去除多内孔零件的毛刺也越来越得到人们的重视,同时也是制造领域长期探讨的课题。本文针对多内孔零件进行内表面毛刺处理,在固液两相流的基础上增加气相对零件内孔表面进行处理,通过研究分析总结归纳,得到三相流技术的基本工作原理,并着重研究“气液固三相流”理论对内孔毛刺的处理效果。首先针对特定的多内孔零件,首先采用Proe三维建模软件建立特定的多内孔零件的流体三维模型,根据对气液固三相流技术的研究分析和采用Ansys流体仿真软件,选取标准k-?流体模型,在流体仿真软件中设置参数、求解方式、进出口,最后通过后处理器观察在内孔中流体的速度、压强、湍流强度及磨粒的体积分数,得到合理的零件内孔毛刺处理的供气压力参数,水速参数以及磨料浓度参数。其次根据仿真分析得到的参数,设计并制作零件内孔毛刺处理系统,零件内孔毛刺处理系统主要包括机械装置部分:如搅拌系统、输送系统、动力系统等,针对零件内孔毛刺处理系统的控制器硬件部分,主要包括电路的设计、电路的集成化制作,控制器外壳的结构设计和制作。针对零件毛刺处理系统的控制器软件部分,采用单片机最小系统和触摸屏进行通信,采用压力传感器和单片机最小系统进行压力数据的采集。最后,对零件内孔毛刺处理系统的机械部分和控制器部分进行实际操作,对特定多内孔零件毛刺进行实验。经验证,通过利用气液固三相流技术可以达到对零件内孔毛刺去除的效果。通过本课题的研究,探究了三相流技术的工作原理,利用Ansys选择了合理零件内孔去毛刺参数,揭示影响该技术处理内孔表面毛刺的三大因素即水速、供气压力和磨粒浓度,在其他条件不变的情况下,通入零件内孔的供气压力越大,对于零件内孔毛刺的处理效果越好,而在供气压力及其他条件不变的情况下,水速越大,对零件内孔毛刺的处理效果也越好,磨粒浓度主要影响在内孔各部分的体积分数和湍流强度。随着各个参数的不断变化,零件内孔毛刺的处理效果也不同,同时验证气液固三相流技术对零件内孔毛刺去除的可行性。
许争鸣[8](2019)在《深层高温高压钻井环空气液固三相流动规律研究》文中进行了进一步梳理深层油气资源勘探开发是我国油气发展的重大战略需求。深层高温高压井气侵后,井筒多相流动规律复杂,井底压力难以准确预测;传统人工法处理深井气侵存在操作精度差、处理效率低等问题。本文采用数值计算和实验研究相结合的方法,围绕井筒气-液-固三相流动规律、井底压力预测模型和气侵自动处理模型开展研究,主要工作和成果如下:利用高速摄影装置,开展了岩屑在牛顿和非牛顿流体中的沉降实验,研究了球体、正方体、圆柱体和圆盘等颗粒的沉降特性。结果表明:岩屑沉降不仅受颗粒形状的影响,也受其沉降投影面积的影响。通过引入投影面积比和颗粒球形度,建立了非球形颗粒的曳力系数预测模型。基于无因次沉降末速与无因次颗粒直径间的关系,建立了非球形颗粒在牛顿和非牛顿流体中的沉降末速显式预测模型。基于三流体模型、井筒-地层对流换热模型和非球形岩屑曳力系数模型,建立了非等温环空气-液-固三相瞬态流动机理模型,分析了溶解度、初始井底压差、机械钻速、岩屑直径、地温梯度和钻井液排量对井筒气-液-固三相流动的影响规律。结果表明:环空中岩屑存在和流体温度变化影响环空流体重力压降,深井井底压力预测不能忽略岩屑及井筒-地层对流换热的影响。随着机械钻速、岩屑直径和钻井液排量增加,井底压力增加;随着初始井底压差和地温梯度增加,井底压力减小。基于气相漂移流模型和岩屑沉降末速模型,建立了气-液-固三相流高效计算模型,其计算效率可满足实时预测井底压力的要求。结合节流阀开度自动调节模型和三相流高效计算模型,建立了深井气侵自动处理模型。结果表明:相比于司钻法和工程师法,气侵自动处理法的环空流体摩擦压降和岩屑重力压降高,可有效降低最大节流阀压力;气侵自动处理法效率高,在本文条件下,自动处理法所需时间约为司钻法的1/10,约为工程师法的1/7;随着气侵量、地层渗透率和初始井底压差增加,最大节流阀压力增大;随着钻井液排量增加,最大节流阀压力减小;水基钻井液钻井时最大节流阀压力随井深增加而增加,而油基钻井液钻井时最大节流阀压力随井深增加而减小。本文建立了深层钻井环空气-液-固三相流动模型和气侵自动处理模型,研究结果有望为深层高温高压钻井气侵后井底压力预测和高效处理提供理论依据。
熊钰[9](2018)在《凝析气藏循环注气动态分析理论及应用》文中指出在全球已发现的凝析油气田(藏)超过12200多个,由于技术条件及供气需求等原因,部分高含凝析油的凝析气藏多采用衰竭式开发,从资料统计来看,目前国内外凝析气藏的开发效果大都不是很理想,如我国最早正式投入开发的板Ⅱ凝析气藏废弃时天然气、凝析油和底原油的采出程度分别为48.9%、37.21%。天然气、凝析油、原油的采出程度均较低。我国牙哈凝析气田复杂程度更高,高温、高压、高含凝析油、高含蜡,对气藏埋藏深、达到5000m,地层压力高,地面回注压力超过60MPa,凝析油储量达到2300万吨,天然气储量达到250亿方。规模如此之大的凝析气田采取高压循环注气开发在国内是首开先例,在国际上也寥寥可数。与此类型气田开发相对应的高压循环注气气藏工程理论,国外起步略早,但也是在摸索中研究分析理论,特别是气藏动态分析方法和开发效果评价及开发水平分级评价方面均没有系统的进行过研究。国内牙哈凝析气田从2000年开始大规模循环注气保压开采,经过十七年开发实践,通过产学研结合研究,特别是塔里木检测到回注干气的超覆气窜对完善循环注气下的渗流理论和指导类似气田的高效开发提供了新的研究基础。本文主要为在2006-2012年间承担的塔里木凝析气田《凝析气田循环注气开发动态评价方法研究》项目和相关项目的研究成果和持续跟踪研究基础上写成的,2012年-2018年的持续性跟踪研究是在没有项目支持下自行进行的,在资料上得到了塔里木相关负责同志的支持,上并取得了以下5个方面的创新性认识和观点成果:(1)高含凝析油的凝析气藏循环注气过程中,基于二元体系的“气-气”平衡,提出注入干气和原地凝析气之间存在“微界面现象”假说,把注入干气运动归纳为驱替作用和扩散混合作用。扩散混合作用含重力分异和热梯度的影响及组分梯度,“微界面现象”和组分梯度共同形成了注入气的宏观超覆运动,导致注入干气的向气藏顶部聚集,使气窜并不遵循按高渗条带气窜的规律。(2)建立了高温高压环境下的气液两相界面张力新公式,完善了适合深层高温高压环境下的气井井筒动态描述方法和凝析气井井底压力精确计算方法,使井底压力的预测和计算精度提高到0.5%。(3)应用泰勒级数展开方法、证明了凝析气井反凝析污染对井底压力的影响表达方法,并用阻塞表皮系数概念建立了产能测试曲线异常的修正方法。建立了基于凝析油气分相拟压力的生产动态拟合产能评价方法,所给出的近井带反凝析饱和度变化显示该方法是合理的。(4)进一步用实际动态数据验证所建立的含有回注比循环注气压降储量的正确性,并从物质平衡方程通式和注采差异法多途径证明了考虑水侵动态影响的循环注气物质平衡方程通用形式。采用函数对比法证明和实践验证证明了水体影响函数形式的统一性。(5)基于“微界面现象”假设,建立了标准通用图版和采收率标定方法,并给出了图版系数确定的基本原理和方法;建立了一套凝析气藏循环注气开发效果评价方法体系和凝析气藏循环注气开发水平评价分级指标体系;这些在持续跟踪研究中显示具有明显的通用性理论特点。
王延军[10](2018)在《化学驱高粘度油气水多相流电磁流量测量方法研究》文中研究表明油气水多相流普遍存在于油田开发中后期的油井中,其流量的准确测量对石油生产过程控制及油田高效开发具有重要意义。但在化学驱开发方式下,井下多相流流量测量仍存在诸多问题:注入井高粘度流体流量采用外流式电磁流量传感器测量误差偏大,产出井高粘度油水两相流和油气水三相流尚无有效可行的流量测量方法。为了解决该难题,本文采用理论与实验相结合的方法,研究外流式和集流式电磁流量传感器响应特性,提出注入井高粘度单相流流量测量方法、产出井高粘度油水两相流总流量测量方法、产出井集流式电磁流量-电导持水率-光纤探针持气率多传感器融合的三相流分相流量测量方法。对外流式和集流式电磁流量传感器进行理论分析,在外流式和集流式电磁流量传感器的外表面和内表面应用绝缘体边界条件,采用格林函数方法求解电磁流量传感器的基本微分方程,获得外流式和集流式电磁流量传感器的响应方程。采用分离变量法,通过求解格林函数,获得外流式和集流式电磁流量传感器权重函数的数学模型;采用磁偶极子磁场理论,通过求解矢量磁位,获得外流式和集流式电磁流量传感器磁感应强度函数的数学模型。根据响应方程、权重函数和磁感应强度的数学分析,完善外流式和集流式电磁流量传感器的理论模型。研究权重函数、磁感应强度和流态等条件对外流式和集流式电磁流量传感器输出特性影响,通过外流式和集流式电磁流量传感器理论模型的数值分析,研究权重函数和磁感应强度在环形测量区域、圆形测量区域的分布特征及其对感应电势的影响,阐明环形测量区域、圆形测量区域流态与传感器输出特性之间的关系,揭示外流式电磁流量传感器流量测量误差原因。研究结果表明,环形测量区域外流式电磁流量传感器输出特性受流态(流速剖面分布)严重影响,感应电压差最大偏差约为10.2%,而圆形测量区域集流式电磁流量传感器输出特性受流态(流速剖面分布)影响较小,感应电压差最大偏差仅为1.9%。在传感器理论模型数值分析基础上,利用单相流标定装置对外流式电磁流量传感器在清水和不同浓度/粘度聚合物溶液中响应特性进行分析。研究结果表明,外流式电磁流量传感器在清水中,其响应特性受到流态严重影响,而在聚合物溶液中响应特性不受聚合物溶液浓度/粘度影响。分析集流式电磁流量传感器在油水两相流、清水和高粘度聚合物溶液中响应特性,发现在油水两相流中传感器响应特性不受含水率变化影响,在清水及高粘度聚合物溶液中传感器响应特性也不受聚合物溶液浓度/粘度变化影响。针对化学驱注入井高粘度聚合物溶液流量测量误差大的问题,基于清水层流流态约束的校正模型,提出外流式电磁流量传感器测量化学驱注入井高粘度流体流量的方法,满量程误差绝对值小于5.0%,比现有仪器测量误差降低7.0%。为解决化学驱产出井没有可行的高粘度油水两相流总流量测量方法的问题,提出采用清水标定的回归方程作为计算方程的油水两相流总流量测量方法,满量程误差小于5.0%。最后,现场试验验证这两种测量方法的有效性和正确性。针对化学驱产出井高粘度油气水三相流尚无有效测量方法的问题,研究油气水三相流多传感器融合流量测量新方法。将多传感器融合测量空间内油气水三相流划分为三种流型;基于对多传感器在油气水三相流中的响应规律分析,建立多传感器标定图版和油气水三相流多传感器组合解释模型;提出集流式电磁流量-电导持水率-光纤探针持气率多传感器融合的油气水三相流分相流量测量方法,与传统测量方法相比,避免复杂多变流型对三相流测量的影响。现场试验证明,提出的油气水三相流测量方法适用于化学驱产出井油气水三相流分相流量测量。
二、三相流模拟井气路控制的实现(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三相流模拟井气路控制的实现(论文提纲范文)
(1)集束式潜孔锤水柱密封反循环形成机理与过程控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 集束式潜孔锤 |
1.2.2 反循环钻进工艺 |
1.2.3 气力提升工艺 |
1.2.4 垂直管多相流 |
1.3 存在问题与发展趋势 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究方法与技术路线 |
2 水柱密封反循环物理模型 |
2.1 水柱密封反循环钻进技术原理 |
2.1.1 起始阶段 |
2.1.2 发展阶段 |
2.1.3 稳定阶段 |
2.2 水柱密封反循环物理模型 |
2.2.1 模型选取依据 |
2.2.2 模型主要参数 |
2.2.3 模型分析设计及说明 |
2.3 两相流流动模型基本方程 |
2.3.1 流体流动基本参数 |
2.3.2 均相流动模型方程 |
2.3.3 分相流动模型方程 |
2.3.4 漂移流动模型方程 |
2.4 垂直气液两相流流型 |
2.5 流型判别准则及压降计算 |
2.5.1 流型转化 |
2.5.2 压降预测模型 |
2.6 垂直气液两相流传热模型 |
2.6.1 井眼环空与管内温度分布 |
2.6.2 传热计算关键参数求解 |
2.7 本章小结 |
3 孔底反循环起始瞬态分析 |
3.1 孔底流体特性参数 |
3.2 正交模拟方案设计 |
3.3 数值计算模型及方法 |
3.3.1 模型建立 |
3.3.2 计算方法选择 |
3.3.3 几何模型及网格划分 |
3.3.4 边界条件设定 |
3.3.5 流场的初始化 |
3.3.6 算法选取 |
3.4 结果分析 |
3.4.1 压差 |
3.4.2 气相质量流量 |
3.4.3 液相质量流量 |
3.4.4 瞬态反循环的发展过程 |
3.5 瞬态反循环的形成机理 |
3.6 本章小结 |
4 水柱密封反循环模拟实验 |
4.1 相似模拟实验系统 |
4.2 实验流程 |
4.3 实验过程 |
4.3.1 实验方案设计 |
4.3.2 实验过程 |
4.4 实验结果分析 |
4.4.1 反循环临界值 |
4.4.2 反循环形成机理 |
4.4.3 反循环动力及效率 |
4.5 本章小结 |
5 反循环通道多相流流动特性分析 |
5.1 气液两相流模型求解 |
5.1.1 边界条件 |
5.1.2 求解方法 |
5.2 反循环通道两相流模拟计算结果 |
5.2.1 压力和温度分析 |
5.2.2 不同气液量下孔底压力和液面高度 |
5.3 反循环通道三相流模型基本方程 |
5.4 反循环通道三相流模型计算结果 |
5.4.1 相同携液量下的温度与压力分析 |
5.4.2 不同携液量下的压力分析 |
5.5 本章小节 |
6 水柱密封反循环现场试验研究 |
6.1 反循环排水试验 |
6.2 反循环钻进及排渣试验 |
6.2.1 先导性试验 |
6.2.2 改进试验 |
6.3 水柱密封反循环钻进控制方法 |
6.4 集束式潜孔锤结构改进 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)垂直井筒内低流量气液分离方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 多相流检测概述 |
1.2.1 多相流参数 |
1.2.2 多相流测量方法 |
1.3 流量测量方法及常用流量计 |
1.3.1 涡轮流量计 |
1.3.2 电导相关流量计 |
1.3.3 超声波流量计 |
1.4 相含量测量方法及常用生产测井仪器 |
1.4.1 微波持水率计 |
1.4.2 同轴相位法找水仪 |
1.4.3 阻抗式含水率计 |
1.4.4 阵列式探针产出剖面测井仪 |
1.4.5 遥测三相流产出剖面组合测井 |
1.5 气液分离测井方法研究现状 |
1.5.1 气液分离式三相流测井仪 |
1.5.2 低产液高含水油气水三相流气液分离 |
1.5.3 井下气液分离装置 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 基于流态调控的气液分离方法 |
2.1 基于流态调控的气液分离原理 |
2.2 气液分离机理 |
2.2.1 气泡的粒子性和高弹性 |
2.2.2 贾敏效应 |
2.2.3 携带效应 |
2.2.4 重力效应及滑脱效应 |
2.2.5 斜孔效应 |
2.3 光纤探测气液分离 |
2.3.1 光纤探针的工作原理 |
2.3.2 气体体积流量测量原理 |
2.3.3 光纤探针电路 |
2.4 本章小结 |
第三章 气液分离方法数值模拟 |
3.1 多相流数值模拟 |
3.2 Fluent数值模拟 |
3.3 模型建立及重要参数 |
3.3.1 模型建立 |
3.3.2 重要参数 |
3.4 仿真过程设置 |
3.5 仿真结果 |
3.6 本章小结 |
第四章 气液分离实验 |
4.1 气液分离样机 |
4.1.1 样机设计 |
4.1.2 样机加工 |
4.2 多相流实验室装置 |
4.3 多相流室内实验 |
4.3.1 气水两相流实验 |
4.3.2 油气两相流实验 |
4.3.3 油气水三相流实验 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
作者简介、发表文章及研究成果目录 |
致谢 |
(3)油气水多相流实验架应用模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外现状 |
1.2.2 国内现状 |
1.3 发展趋势 |
1.4 研究内容和关键技术 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 关键技术 |
1.5 研究方法与技术路线 |
1.5.1 研究方法 |
1.5.2 技术路线 |
第二章 实验架改进 |
2.1 国内外实验架 |
2.1.1 国外实验架 |
2.1.2 国内实验架 |
2.2 本校实验架 |
2.2.1 实验系统设备介绍 |
2.2.2 供气系统 |
2.2.3 供水系统 |
2.2.4 多相流实验段 |
2.2.5 数据参数采集系统 |
2.2.6 实验流程 |
2.3 实验架基础数据 |
2.3.1 几何管道参数 |
2.3.2 流体物性参数 |
2.3.3 实验标定要求及注意事项 |
2.4 实验架对比 |
2.4.1 基础数据比较 |
2.4.2 实验架系统组成比较 |
2.4.3 科研水平比较 |
2.4.4 本校实验架优势 |
2.5 实验架改进 |
2.5.1 实验架结构改进 |
2.5.2 针对不同实验问题改进实验架 |
2.5.3 改进为油气水三相流实验架 |
2.5.4 局部改进措施 |
2.5.5 实验室整体优化布局 |
2.5.6 改进后实验架 |
2.6 实验室17025 认证 |
2.7 本章小结 |
第三章 工况模拟 |
3.1 多相流模拟软件概述 |
3.1.1 多相流稳态模拟软件 |
3.1.2 OLGA软件选择 |
3.2 物性软件选择 |
3.2.1 物性参数定义 |
3.2.2 PVTsim物性软件 |
3.2.3 物性软件对比 |
3.3 实验架模拟 |
3.3.1 实验架模拟步骤 |
3.3.2 搭建OLGA模型 |
3.4 实验架原始模拟(工况1) |
3.4.1 实验架管线模拟压降 |
3.4.2 实验架管线模拟积液量 |
3.4.3 实验架管线模拟持液率 |
3.4.4 实验架管线模拟流型 |
3.4.5 实验架管线模拟气液相速度 |
3.4.6 实验架管线模拟温度 |
3.5 实验架管线模拟不同工况 |
3.5.1 实验架管线模拟不同输量(工况2) |
3.5.2 实验架管线模拟不同产液量(工况3) |
3.6 实验架管线模拟极限工况(工况4) |
3.7 本章小结 |
第四章 多相流实验数据库 |
4.1 多相流数据库简介 |
4.2 国内外多相流数据库 |
4.3 采用的主要技术 |
4.3.1 sqlite数据库 |
4.3.2 sqlite developer |
4.4 多相流数据库结构 |
4.5 逻辑结构设计 |
4.6 多相流数据库数据 |
4.7 录入时存在的问题 |
4.8 本章小结 |
第五章 工程应用 |
5.1 陕北管线问题 |
5.2 利用实验架研究优势 |
5.3 本校实验架模拟特点 |
5.4 OLGA蜡沉积分析 |
5.5 管线蜡沉积干扰分析 |
5.5.1 流体组分(工况1) |
5.5.2 管线起伏影响(工况2) |
5.5.3 不同管径(工况3) |
5.5.4 实际应用 |
5.6 实验架清管作业过程模拟分析(工况4) |
5.7 模拟中遇到的问题及解决方法 |
5.8 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 对今后工作建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(4)多孔孔板中气液两相流流动噪声特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 气-液两相流检测方法 |
1.3 声发射检测技术原理及国内外研究现状 |
1.3.1 声发射检测技术原理 |
1.3.2 声发射信号特性 |
1.3.3 国内外研究现状 |
1.4 声发射检测技术在两相流中的应用及存在问题 |
1.5 研究思路与方法 |
1.6 本论文的创新点 |
第二章 多孔孔板中气液两相流声发射检测理论与试验研究 |
2.1 两相流流动声发射信号检测系统 |
2.2 两相流流动噪声产生的机理及水平管常见流型 |
2.2.1 流动噪声产生的机理 |
2.2.2 气液两相流流经多孔孔板所产生的噪声机理分析 |
2.2.3 气液两相流噪声数学模型 |
2.2.4 水平管道流动状态下常见的几种流型 |
2.3 试验平台及装置 |
2.3.1 试验平台 |
2.3.2 试验装置 |
2.4 试验方案设计 |
2.4.1 声发射采样频率的选取 |
2.4.2 试验工况点的选取 |
2.5 多孔孔板中气液两相流流动噪声特性试验 |
2.5.1 试验过程及具体操作 |
2.5.2 试验所得数据介绍 |
2.6 本章小结 |
第三章 多孔板板内气液两相流动噪声时域特性分析 |
3.1 噪声信号时域图分析 |
3.2 体积含气率的测量 |
3.3 时域信号特征参数提取 |
3.3.1 均方根特征参数提取 |
3.3.2 峰值参数提取 |
3.3.3 峭度的提取 |
3.3.4 均值的提取 |
3.3.5 绝对平均值的提取 |
3.3.6 偏斜度的提取 |
3.3.7 方差的提取 |
3.4 本章小结 |
第四章 多孔板板内气液两相流动噪声频域特性分析 |
4.1 噪声信号频域图分析 |
4.2 噪声信号小波能量分布 |
4.3 噪声信号能量特征值与体积含气率的关系 |
4.4 本章小结 |
第五章 水平管气液两相流体积含气率模型与流量测量模型分析 |
5.1 体积含气率模型的建立与分析 |
5.1.1 体积含气率模型的建立 |
5.1.2 体积含气率模型的误差分析 |
5.2 基于多孔孔板的水平管内气液两相流流量测量模型 |
5.2.1 气液两相流测量过程参数 |
5.2.2 气液两相流测量经验模型 |
5.2.3 气液两相流测量结果分析 |
5.3 气液两相流测量结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间承担的科研任务与取得的科研成果 |
(5)直喷汽油机喷嘴孔内空化瞬态发展及其影响射流破碎的机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 空化的基本原理和分类 |
1.2.1 空化的狭义定义 |
1.2.2 喷油器孔内空化现象 |
1.2.3 空化的影响因素 |
1.3 空化对流量和射流破碎的影响机制 |
1.3.1 评价喷孔内部流动的无量纲数 |
1.3.2 空化对喷孔流量的影响机制 |
1.3.3 空化对射流破碎的影响机制 |
1.3.4 喷孔内空化的其它影响 |
1.4 国内外研究现状 |
1.4.1 喷孔内空化现象的研究方法 |
1.4.2 空化试验研究现状 |
1.4.3 空化数值模拟研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 GDI喷油器孔内空化效应的宏观特征 |
2.1 非侵入式研究理论 |
2.2 GDI喷油器孔内空化效应分析的试验方案设计 |
2.2.1 试验燃料物性及喷油器几何参数 |
2.2.2 质量流量测试方法 |
2.2.3 可视化试验装置 |
2.3 GDI喷油器试验结果分析 |
2.3.1 空化对流量的影响 |
2.3.2 临界空化数计算 |
2.3.3 空化对喷雾锥角的影响 |
2.4 实际尺寸光学喷油器试验结果分析 |
2.4.1 空化对流量的影响 |
2.4.2 空化对喷雾的影响 |
2.5 本章小结 |
第3章 空化现象微观瞬态分析试验系统及多维建模基础理论 |
3.1 空化现象微观瞬态分析的试验设置 |
3.1.1 比例放大喷油器选型及几何参数 |
3.1.2 可视化试验工质及试验方案设计 |
3.2 空化现象多维建模基础理论及模型结构 |
3.2.1 空化现象建模基础理论 |
3.2.2 均相流、标准k-ε及Schnerr-Sauer组成的典型空化现象多维模型结构 |
3.3 模型验证试验及网格无关性验证 |
3.3.1 基于方孔喷油器的模型验证试验 |
3.3.2 计算设置及网格无关性验证 |
3.4 多相流计算方法对空化现象多维模型精度的影响分析 |
3.4.1 模型结构及边界条件 |
3.4.2 计算结果分析 |
3.5 湍流计算方法对空化现象多维模型精度的影响分析 |
3.5.1 模型结构及边界条件 |
3.5.2 计算结果分析 |
3.6 本章小节 |
第4章 云空化周期性演变机理及其对雾化过程的影响机制 |
4.1 喷孔内空化特征长度、流量及喷雾锥角的稳态分析 |
4.2 片空化及云空化周期性演变机理 |
4.2.1 计算设置及边界条件 |
4.2.2 片空化整体脱落形成云空化 |
4.2.3 片空化末端脱落形成云空化 |
4.3 云空化脱落对雾化过程的影响机制 |
4.3.1 云空化脱落对喷孔出口流场特性的影响 |
4.3.2 云空化脱落对喷雾的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 漩涡诱发空化瞬时演变机理及其对雾化过程的影响机制 |
5.1 针阀升程对孔内空化的影响及漩涡诱发空化 |
5.1.1 试验及计算设置 |
5.1.2 计算结果分析 |
5.1.3 试验结果分析 |
5.2 漩涡诱发空化瞬时演变机理 |
5.3 漩涡诱发空化对雾化过程的影响机制 |
5.4 本章小结 |
第6章 三相可压空化模拟及不凝性气体对孔内空化的影响机制 |
6.1 考虑不凝性气体的空化现象多维建模 |
6.1.1 基本控制方程组及三相流空化模型 |
6.1.2 饱和蒸汽压修正 |
6.2 三相流空化模型验证及结果分析 |
6.2.1 计算设置及模型结构 |
6.2.2 边界条件 |
6.2.3 计算结果分析 |
6.3 不凝性气体含量对空化影响的试验研究 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 创新性工作与结论 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
附录Ⅰ—空化现象多维建模用多相流模型及湍流模型 |
多相流模型 |
湍流模型 |
附录Ⅱ—速度梯度张量第二不变量Q计算程序 |
附录Ⅲ—三相流可压空化模型计算程序 |
作者简介及攻读学位期间取得的学术成果 |
作者简介 |
发表学术论文及申请专利 |
感言与致谢 |
(6)橇装实流三相标准计量装置的研制(论文提纲范文)
1 三相标准计量装置的研究现状 |
1.1 模拟介质标准装置 |
1.2 实液介质标准装置 |
2 实流三相标准装置工艺流程设计 |
2.1 装置建设方案 |
2.2 装置工艺流程设计 |
3 管内流型发生技术 |
4 气路、油路、水路技术能力设计 |
4.1 气路设置 |
4.2 油路设置 |
4.3 水路设置 |
4.4 主要仪器仪表选配 |
5 结论 |
(7)基于三相流技术的零件内表面毛刺处理的系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的来源 |
1.2 课题背景 |
1.3 课题研究的意义 |
1.4 国内外相关方向的研究现状及分析 |
1.4.1 零件毛刺现象研究现状及进展 |
1.4.2 去毛刺技术的研究现状及进展 |
1.4.3 国内外文献综述的简析 |
1.5 主要研究内容与研究方案 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.2 研究方案 |
第2章 零件内孔三相流技术的分析 |
2.1 气液固三相流技术工作原理 |
2.2 气液两相流型 |
2.3 固液两相流分析 |
2.4 气液固三相流流型 |
2.5 流型转变分析 |
2.6 流体数学模型分析 |
2.6.1 湍流边界层数学模型 |
2.6.2 气液固三相流的数学模型 |
2.7 本章小结 |
第3章 流体仿真分析 |
3.1 流体仿真整体方案 |
3.2 基于 ICEM 软件的前处理 |
3.3 基于ANSYS软件的求解器设置 |
3.4 确定适用参数 |
3.5 选取磨粒浓度 |
3.6 本章小结 |
第4章 系统的设计 |
4.1 零件内孔毛刺处理系统设计方案 |
4.2 机械装置的设计 |
4.2.1 供压系统 |
4.2.2 搅拌系统 |
4.2.3 输送系统 |
4.2.4 整体系统集成 |
4.3 夹具的设计 |
4.4 控制系统的硬件设计 |
4.4.1 电路设计 |
4.4.2 电路板设计 |
4.4.3 控制器结构设计 |
4.5 控制系统的软件设计 |
4.5.1 控制器的单片机功能程序设计 |
4.5.2 控制器的人机交互界面设计 |
4.6 本章小结 |
第5章 系统测试及实验验证 |
5.1 测试及实验流程 |
5.2 控制器测试 |
5.3 机械装置的测试 |
5.4 实验验证 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)深层高温高压钻井环空气液固三相流动规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点 |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 颗粒沉降特性研究现状 |
1.2.2 气侵井筒多相流研究现状 |
1.2.3 钻井井底压力控制研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 本文研究内容与思路 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究思路 |
第2章 非球形岩屑在钻井液中的沉降特性 |
2.1 岩屑沉降实验 |
2.1.1 沉降实验装置 |
2.1.2 沉降方位确定和投影面积计算 |
2.1.3 沉降实验参数 |
2.2 非球形颗粒在牛顿流体中的沉降特性 |
2.2.1 球形颗粒曳力系数与颗粒雷诺数的关系 |
2.2.2 非球形颗粒曳力系数与颗粒雷诺数的关系 |
2.2.3 非球形颗粒沉降末速显式公式 |
2.3 非球形颗粒在非牛顿流体中的沉降特性 |
2.3.1 非球形颗粒曳力系数与颗粒雷诺数的关系 |
2.3.2 非球形颗粒沉降末速显式公式 |
2.4 本章小结 |
第3章 深层高温高压钻井环空气液固三相瞬态流动机理模型 |
3.1 非等温环空气-液-固三相瞬态流动模型建立 |
3.1.1 控制方程 |
3.1.2 环空气-液两相流型 |
3.1.3 相间相互作用力 |
3.1.4 壁面摩擦力 |
3.1.5 对流换热系数 |
3.1.6 流体性质 |
3.2 边界条件 |
3.3 数值求解方法 |
3.3.1 流动方程求解 |
3.3.2 井筒-地层温度方程求解 |
3.4 模型验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 深层高温高压钻井环空气液固三相瞬态流动规律 |
4.1 岩屑存在对环空多相流动规律的影响 |
4.2 井筒-地层对流换热对环空多相流动规律的影响 |
4.3 水基与油基钻井液中多相流动规律比较 |
4.4 环空多相流规律敏感性分析 |
4.4.1 初始井底压差的影响 |
4.4.2 机械钻速的影响 |
4.4.3 岩屑直径的影响 |
4.4.4 地温梯度的影响 |
4.4.5 钻井液排量的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 深层高温高压井气侵自动处理模型与规律 |
5.1 气-液-固三相流高效计算模型建立 |
5.2 自动处理气侵模型建立 |
5.2.1 节流阀开度自动调节模型建立 |
5.2.2 控制器参数对气侵自动处理效果的影响 |
5.2.3 自动法与传统法处理气侵效果的比较 |
5.3 自动处理气侵规律敏感性分析 |
5.3.1 气相溶解度的影响 |
5.3.2 井深的影响 |
5.3.3 气侵量的影响 |
5.3.4 地层渗透率的影响 |
5.3.5 初始井底压差的影响 |
5.3.6 钻井液排量的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与建议 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
学位论文数据集 |
(9)凝析气藏循环注气动态分析理论及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 凝析气田循环注气开发特点 |
1.2.2 国内外研究现状 |
1.2.2.1 关于地层凝析露点变化和气窜发生机理现状 |
1.2.2.2 关于高温高压凝析气井的井底压力计算现状 |
1.2.2.3 关于反凝析污染对产能的影响研究 |
1.2.2.4 循环注气下的动储量计算 |
1.2.2.5 循环注气凝析气藏的开发效果评价及采收率标定 |
1.3 本文研究的技术路线 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 主要创新点 |
1.5.1 主要创新点 |
第2章 牙哈凝析气藏的基本特征概述 |
2.1 牙哈构造特征 |
2.1.1 牙哈地层层序及构造要素 |
2.2 牙哈基本沉积特征 |
2.3 岩石学特征 |
2.4 孔隙类型 |
2.5 储层物性及非均质特征 |
2.5.1 基本物性特征 |
2.5.2 层内非均质性 |
2.5.3 层间非均质性 |
2.5.4 平面非均质性 |
2.6 气藏类型 |
2.6.1 气藏温度压力系统 |
2.6.2 流体性质 |
2.6.3 纵向上气水关系 |
2.7 本章小结 |
第3章 气窜动态分析基本理论与方法研究 |
3.1 高温高压凝析气井井底压力的准确计算方法研究 |
3.1.1 不稳定传热下的温度压力耦合计算方法与改进 |
3.1.1.1 半稳定传热条件温度、压力耦合模型 |
3.1.1.2 非稳定传热条件温度、压力耦合模型 |
3.1.2 有水凝析气井的井底压力计算方法与改进 |
3.2 油气组分非平衡状态下的梯度理论与注气运动规律研究 |
3.2.1 非平衡气窜的组分梯度推证 |
3.2.2 注入干气运动规律的现场测试与认识讨论 |
3.3 气窜判别方法研究 |
3.3.1 经验判断法 |
3.3.2 采出气组分变化图版判断法 |
3.3.2.1 图版的制作和功能 |
3.3.2.2 实例应用 |
3.4 本章小结 |
第4章 循环注气条件下气井产能评价方法研究 |
4.0 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三区的特点简述 |
4.1 多孔介质中凝析油、气两相渗流的数学模型建立 |
4.1.1 考虑Ⅰ区为主体的理论产能方程建立 |
4.2 基于油气两相流动区边界扩展的饱和度约束求解法研究 |
4.2.1 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区各自的拟压力方程 |
4.2.2 近井地带油气两相流动区动边界的确定方法 |
4.2.3 Ⅰ区向外扩展动边界的求解方法建立与改进 |
4.2.4 实例与应用分析 |
4.3 基于阻塞表皮系数法的产能试井解释方法研究 |
4.3.1 考虑反凝析阻塞影响的产能数据处理理论与方法 |
4.3.2 反凝析因子及阻塞压降的计算方法论述 |
4.3.3 实例应用与分析 |
4.4 基于分相拟压力的生产动态拟合法产能评价方法研究 |
4.4.1 分相拟压力基本理论的建立 |
4.4.2 基于分相拟压力的生产动态拟合法的实现 |
4.4.3 实例分析与讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 循环注气条件下的动储量计算方法研究 |
5.1 循环注气下物质平衡方程及改进研究 |
5.1.1 物质平衡方程法的改进与检验 |
5.1.2 改进方法的实例分析与对比 |
5.2 基于水侵动态分析的储量计算方法对比与讨论 |
5.2.1 生产指示曲线法 |
5.2.2 非线性物质平衡法的改进与应用讨论 |
5.2.3 边底水体影响函数的统一性证明与应用分析 |
5.3 非线性拟合最优拟合求取AIF函数的算法浅析 |
5.4 本章小结 |
第6章 循环注气开发效果评价体系研究 |
6.1 循环注气开发采收率标定方法研究 |
6.1.1 干气采收率的标定方法 |
6.1.2 凝析油采收标定方法建立与对比论证 |
6.1.3 凝析油采收率经验式的跟踪检验与对比评价 |
6.2 开发效果评价通用图版建立的基本理论和方法研究 |
6.2.1 通用图版建立的基本理论与假设 |
6.2.2 生产气油比评价图版建立与标准化 |
6.2.3 无因次气窜程度评价标准图版建立 |
6.2.4 通用标准图版的应用检验 |
6.3 注气波及效率及利用率分析方法建立 |
6.3.1 注气波及效率计算方法研究 |
6.3.2 注气利用率评价基本方法 |
6.3.3 实例应用与检验 |
6.4 循环注气开发效果评价指标定义与应用 |
6.4.1 注采井开发效果评价指标分级研究 |
6.4.2 循环注气开发效果评价指标分级研究 |
6.4.3 循环注气凝析气藏综合开发水平评价指标集及应用 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的部分学术成果 |
(10)化学驱高粘度油气水多相流电磁流量测量方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状与分析 |
1.2.1 油水两相流流量测量方法研究现状 |
1.2.2 油气水三相流流量测量方法研究现状 |
1.2.3 基于电磁的多相流流量测量方法研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 井下电磁流量传感器理论分析与模型建立 |
2.1 引言 |
2.2 外流式和集流式电磁流量传感器的工作原理 |
2.3 外流式电磁流量传感器理论模型建立 |
2.3.1 外流式电磁流量传感器响应方程 |
2.3.2 外流式电磁流量传感器权重函数模型 |
2.3.3 外流式电磁流量传感器磁感应强度函数模型 |
2.4 集流式电磁流量传感器理论模型建立 |
2.4.1 集流式电磁流量传感器响应方程 |
2.4.2 集流式电磁流量传感器权重函数模型 |
2.4.3 集流式电磁流量传感器磁感应强度函数模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 外流式和集流式电磁流量传感器输出特性数值分析 |
3.1 引言 |
3.2 外流式电磁流量传感器环形测量区域输出特性数值分析 |
3.2.1 环形测量区域权重函数对感应电势影响 |
3.2.2 环形测量区域磁感应强度对感应电势影响 |
3.2.3 环形测量区域流态对传感器输出特性影响 |
3.2.4 外流式电磁流量传感器流量测量误差分析 |
3.3 集流式电磁流量传感器圆形测量区域输出特性数值分析 |
3.3.1 圆形测量区域权重函数对感应电势影响 |
3.3.2 圆形测量区域磁感应强度对感应电势影响 |
3.3.3 圆形测量区域均匀度评价 |
3.3.4 圆形测量区域流态对传感器输出特性影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 外流式和集流式电磁流量传感器实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 外流式电磁流量传感器响应特性 |
4.2.1 单相流实验装置及实验方法 |
4.2.2 清水中不同流态仪器常数分析 |
4.2.3 高粘度聚合物溶液与清水不同流态仪器常数分析 |
4.3 集流式电磁流量传感器响应特性 |
4.3.1 多相流实验装置及实验方法 |
4.3.2 油水两相流中回归方程方差分析及显着性检验 |
4.3.3 油水两相流中流量测量误差分析 |
4.3.4 清水及高粘度聚合物溶液中回归方程方差分析及显着性检验 |
4.3.5 清水及高粘度聚合物溶液中流量测量误差分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于电磁流量传感器的高粘度单/两相流流量测量方法研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于外流式电磁流量传感器的高粘度单相流流量测量方法 |
5.2.1 基于聚合物溶液中标定的流量测量方法及误差分析 |
5.2.2 基于清水层流流态约束的校正模型及误差分析 |
5.2.3 化学驱注入井现场试验验证 |
5.3 基于集流式电磁流量传感器的高粘度油水两相流总流量测量方法 |
5.3.1 高粘度油水两相流总流量测量方法及误差分析 |
5.3.2 化学驱产出井现场试验验证 |
5.4 本章小结 |
第6章 油气水三相流多传感器融合流量测量方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 多传感器融合测量空间内流型辨识 |
6.2.1 垂直小管径实验装置搭建 |
6.2.2 油气水三相流流型辨识 |
6.3 油气水三相流多传感器融合流量测量方法 |
6.3.1 油气水三相流中多传感器响应规律分析 |
6.3.2 多传感器标定图版建立 |
6.3.3 油气水三相流多传感器组合解释模型建立 |
6.4 油气水三相流测量方法验证 |
6.4.1 油气水三相流测量方法误差分析 |
6.4.2 化学驱产出井现场试验验证 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、三相流模拟井气路控制的实现(论文参考文献)
- [1]集束式潜孔锤水柱密封反循环形成机理与过程控制研究[D]. 莫海涛. 煤炭科学研究总院, 2021(02)
- [2]垂直井筒内低流量气液分离方法研究[D]. 张落玲. 东北石油大学, 2021
- [3]油气水多相流实验架应用模拟研究[D]. 耿华荣. 西安石油大学, 2020(12)
- [4]多孔孔板中气液两相流流动噪声特性分析[D]. 陈星彤. 河北大学, 2020(08)
- [5]直喷汽油机喷嘴孔内空化瞬态发展及其影响射流破碎的机理研究[D]. 麻斌. 吉林大学, 2019(02)
- [6]橇装实流三相标准计量装置的研制[J]. 姜兴伟,吕德东,杜怀栋. 油气田地面工程, 2019(S1)
- [7]基于三相流技术的零件内表面毛刺处理的系统研究[D]. 李光保. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [8]深层高温高压钻井环空气液固三相流动规律研究[D]. 许争鸣. 中国石油大学(北京), 2019
- [9]凝析气藏循环注气动态分析理论及应用[D]. 熊钰. 西南石油大学, 2018(06)
- [10]化学驱高粘度油气水多相流电磁流量测量方法研究[D]. 王延军. 哈尔滨工业大学, 2018(01)