基于流固耦合的LW350离心机适应性分析

为了研究离心机的流场特性及其关键结构的力学特性,以LW350型离心机为研究对象,建立了离心机流体域和螺旋输送器的模型,通过数值模拟得到离心机流场的情况,并对螺旋输送器进行了流固耦合分析,得到各参数对结构强度的影响规律。研究结果表明:在高转速下,分离效率主要受转鼓转速的影响,转鼓内不同径向截面的周向速度具有对称性,径向速度受湍流的作用影响物料扩散,轴向速度正负分层明显,利于液相回流;压力场表现为沿径向压力增大,轴向压降减小,利于沉降固相;通过单向流固耦合分析,螺旋输送器满足刚度和强度的要求,各参数对结构变形和应力大小有一定的影响。研究结果可为离心机的安全高效运行提供参考。     

偏心效应对赫巴流体环空流动特性的影响

根据流体力学理论,以连续性方程和N-S方程为控制方程,利用计算流体力学理论对不同偏心度的赫巴流体环空流动进行系统的数值模拟,得到了偏心度的变化对于流场特性及摩阻压耗特性的影响规律,发现随偏心度不断增大,环空宽间隙处的流速剖面先不断增大,在达到临界最大流速剖面后又逐渐减小,其中先不断增大的规律依据已有研究且得到证实;运用涡黏理论对井壁、钻柱外壁及流体内部的应力-应变关系进行分析,揭示了达到临界流速剖面前、后流场内部不同的力学状态,以及随偏心度增大摩阻减小趋势不同的原因。最后回归出赫巴流体环空流动压耗随偏心度、流速及流体密度变化的理论预测模型。     

基于流固耦合的LNG储罐进料管道应力分析

提出基于流固耦合的LNG储罐进料管道应力分析方法,并研究进料过程中管道最大应力的变化规律。根据多相流理论对LNG储罐进料过程及进料稳定后管道中的流场进行CFD模拟,分析流场中LNG体积分数、流速及液体压力等参数的变化情况。基于流固耦合方法计算管道中LNG流动对其产生的应力,并分析管道中应力分布规律与流场参数之间的关系。计算了LNG进料达到稳态前不同时刻点管道的应力,并研究最大应力变化规律,结果表明,LNG进料过程中管道的应力变化较为复杂,最大等效应力出现先升、后降、再升、最后稳定的变化趋势,且最大应力出现的位置随进料时间发生变化。LNG进料过程中可能出现水击现象,水击会导致管道某一位置出现较大应力,设计时应给予考虑。     

水流作用下双体组合式网箱水动力特性研究

运用刚体运动学原理与集中质量方法,建立双体组合式网箱浮架、网衣、锚绳及浮子的受力运动方程数学模型,利用物理模型试验对数学模型进行了验证,结果表明,本数学模型具有较好的可靠性和准确性.运用数字模型,计算了在不同流速条件下,双体组合式网箱锚绳受力、浮架运动及网农变形.     

天然气携砂在90°弯管中的冲蚀磨损数值分析

针对天然气携砂弯管冲蚀问题,利用Fluent流体仿真软件进行气-固双相耦合,选用标准k-epsilon湍流模型、E/CRC冲蚀模型对固体颗粒的流场分布、冲蚀速率及冲蚀位置进行模拟,并针对4种不同重力场的流动特性进行分析。结果表明:颗粒质量流量较小时,冲蚀速率随流速呈线性变化,颗粒质量流量较大时,冲蚀速率随流速呈指数变化;冲蚀速率随颗粒直径的增大,呈现先增大后保持平稳趋势;最大冲蚀位置随流速的增加向后移动,随颗粒直径的增大略微向前移动;与重力方向相同的入口或出口位置,冲蚀较严重,和重力方向相同且二次流经过的位置,冲蚀现象最为严重。以上研究结果可为预防管道冲蚀提供理论依据和实际参考。     

往复式油气混输泵出口单向锥阀角度分析

为了研究往复式油气混输泵出口单向锥阀对多相介质流动特性的影响,采用计算流体动力学(CFD)方法对阀的内部流场进行数值求解,并利用Fluent软件进行流场模拟,分析获得了阀芯锥角对流量系数、稳态液动力和阀出口附近介质相态分布的影响.结果表明:相同阀芯锥角下,气液比对流量系数的影响可以忽略;综合考虑流动特性,阀芯锥角取90°会有较佳的效果.     

突变流道内空泡脱落特性及空蚀损伤分析

针对一种特殊设计的空化室内空化演变过程进行数值模拟分析,利用流体汽化体积分数验证了雷诺应力湍流模型(RSM)、ZGB空化模型、增强壁面函数对于模拟空化过程的适用性,及其模拟结果与实验结果的吻合性;分析了流场分布特点和泡状空化下的空泡演变规律,并考察了壁面的空蚀损伤特性。结果表明,空化室内的空化演变是一个具有准周期性的非定常过程,且空化初生依附点与流道结构密切相关,皆为迎流流速最大处。不同空化初生依附位置产生空化过程的液相汽化体积分数相差较大,但其演变周期相近、规律一致,而空泡演化过程严重受流场影响和流道结构的制约。空泡的周期性演化使空泡破裂产生壁面剪切力同样呈现出周期特性变化,壁面空蚀损伤程度存在峰值,且与空泡群的脱落、融合、溃灭过程密切相关。     

流体激励下弯管流固耦合振动特性分析

流体流经弯管时,由于管道结构改变,流体冲击弯曲管壁形成激励,使弯管发生振动。振动的弯管反过来又会影响流体流态,形成流固耦合振动。利用ANSYS Workbench软件,建立弯管和流体有限元模型,进行流体激励下弯管流固耦合振动特性分析,考察流体波动频率对弯管流固耦合振动幅值的影响。分析结果表明:考虑流固耦合作用,弯管的固有频率降低;与考虑双向流固耦合作用相比,单向流固耦合作用时弯管振动变形与应力较小;当流体流经弯管时,最大等效应力出现在管道入口端和出口端,最大变形出现在弯管弯曲段;流动流体激励下弯管流固耦合振动的主要形式为横向振动。     

纯流下带底圈重力式网箱的水动力特性试验研究

对带底圈重力式网箱在纯流作用下的锚绳受力、网箱运动和网衣变形进行了研究,以期为更系统地了解重力式网箱的水动力特性提供依据.     

水力压裂过程中水平段不同位置处套管应力差异性分析

四川长宁-威远地区页岩气井压裂过程中套管变形严重,且套管变形点具有"跟端密集、趾端稀疏"的特点。对压裂过程中水平段不同位置处有效内压分布特征及瞬态温度变化规律的分析,建立套管-水泥环-地层有限元模型,计算力-热耦合作用下套管应力的变化规律。同时,在统计水平段不同位置处固井质量差异的基础上,研究了固井质量差异对套管应力的影响。结果表明,力-热耦合作用下套管应力先升高后降低,应力峰值较不考虑力-热耦合作用时有显著提升,从跟端向趾端方向上套管应力峰值不断下降;页岩气井跟端附近固井质量相对于其它位置较差,套管应力峰值会进一步增加,跟端套管损坏的风险最大。     

泌阳凹陷梨树凹地区储层特征及成因分析

通过梨树凹地区的岩心观察、扫描电镜、薄片鉴定、物性、压汞等资料分析,对该区储层物性、孔隙结构特征等进行了系统研究。该区储层砂岩的主要类型为岩屑长石砂岩,岩性复杂,从岩性较粗的含砾粗砂岩、粗砂岩到岩性较细的细粉砂岩都具有含油性。储层孔隙类型以原生粒间孔为主,有少量粒内溶孔发育,孔喉分选不均匀,分选中等-差,孔喉比大,配位数偏低,孔喉连通性差。该区储层孔隙度中等,渗透率纵向差异较大,总体上属中孔、中-低渗透储层,主要取决于物源远近及所处的沉积相带,储层物性平面及纵向非均质性较强。     

桩西油田桩45-1断块沙二段成岩作用对储层物性的影响

通过对岩心、薄片、扫描电镜、压汞实验等资料的分析。总结了桩西油田桩45-01断块的岩性、物性及微观结构特征,重点分析了压实作用、胶结作用、溶解作用等对储层物性的影响。研究认为,研究区沙二段的成岩作用处于早成岩B亚期-晚成岩A亚期,该时期原生孔隙逐渐减少,以次生孔隙发育为特点,并开始出现微裂缝,次生孔隙及微裂缝的发育改善了储层物性。     

塔中K1区块石炭系储层特征分析

塔河油田塔中K1区块石炭系碎屑岩是该区的优质储层.储集砂体在工区内广泛分布,根据地震反演、钻井、沉积岩石特性分析得出卡拉沙依组砂岩在剖面上主要表现为透镜状,砂体中间厚向两边变薄,巴楚组砂泥岩互层段在该工区的沉积相主要表现为扇三角洲-冲积扇沉积体系及滨岸河口湾沉积,储层主要集中于砂泥岩和生屑灰岩段.储集层特征的研究对寻找...     

姬塬油田黄3区块构造特征与油藏成藏相关性研究

重点研究黄3区块各主力层构造特征、断层分布特征,同时研究黄3区各主力开发层系油藏成藏规律,分析区内构造与开发区内高产井与低产区相关性,摸清构造和岩性对油藏分布的影响,为本区寻找油气富集区提供基础地质依据。     

辽中凹陷南洼A走滑构造特征及成因分析

基于三维地震资料精细解释结果,在辽中凹陷南洼A识别出两条主干走滑断层,受其发育特征差异性的控制,形成了不同的伴生构造类型。结合物理模拟实验对其构造成因进行了分析,结果表明,由于两条主走滑断层两侧在不同位置应力条件和活动性的差异,走滑断层与其伴生断层形成了多级"Y"形、负花状和下铲上花状三种构造样式,并相应形成走滑双控叠覆伸展构造、走滑主控断内伸展构造和走滑主控断内挤压构造三种构造类型,各种构造类型具有不同的圈闭效应和油气运移条件。     

齐家火山岩油藏特征及勘探潜力分析

针对欢喜岭油田稳产基础薄弱、探矿权面积变小的现状,寻找油气商业经济储量、增强持续稳产储量保障日益重要,积极开展特殊岩性油藏勘探研究势在必行。利用钻井、测井、录井、岩心及地震解释等资料,对齐家火山岩成因、油藏特征进行精细描述,从油气成藏要素和完钻井产能方面探讨了齐家地区火山岩油藏勘探潜力。研究表明:齐家火山岩岩性复杂,具有3期结构,即安山岩斑状结构、基质间粒间隐结构,玄武岩气孔斑状结构、辉长结构,凝灰岩火山凝灰结构。火山岩油藏储层特征以风化壳为主,储集空间包括孔隙和裂隙双重介质;火山岩油藏勘探潜力集中在北段靠近西侧断层附近;油藏富集受岩性、构造形态、风化壳发育等因素控制。综合研究认为,齐家火山岩油藏产能较好,产能与岩性、构造及储集空间发育相关性很强。研究结果对齐家火山岩的深入勘探具有一定的指导意义,对其他类似地区的火山岩勘探开发有一定的借鉴意义。     

火山岩油气藏研究

目前,国内外火山岩油气藏的发现和开采实例都不多。在调研了国内外火山岩油气藏的基础上,对火山岩形成油气储集层的原因进行了分析,对火山岩油气藏的认识过程,一般地质特征以及一般开采特征进行了总结,提出了火山岩油气藏中值得探讨的一些技术问题,并对该类问题提出了一些建议。     

直罗油田北部延安组延9段储层特征

通过岩心观察、岩石薄片鉴定、扫描电镜、压汞试验等测试技术,对直罗油田延安组延9段储层特征及其非均质性进行了研究,结果表明,延9段岩石类型主要为灰色、灰绿色、灰褐色长石岩屑质石英砂岩,砂岩的分选中等~好,磨圆度多为次圆、次棱~次圆状;颗粒之间以线、点–线接触为主,局部可见点接触和凹凸接触,多为颗粒支撑;孔隙类型主要包括粒间溶孔、粒内溶孔、剩余粒间孔和铸模孔,孔喉结构为中孔中喉型和中小孔细喉型;延9段属于中孔隙度、中–低渗透率储层,储层物性较好。     

鄂尔多斯盆地定边地区延安组延10低渗储层微观特征

根据岩性、铸体薄片、物性、孔隙结构等分析化验资料对鄂尔多斯盆地定边地区延安组延10储层特征的研究结果表明:延10储层岩性主要是岩屑长石砂岩,其次是含长石石英砂岩以及长石砂岩;储集空间以剩余原生粒间孔、粒间溶孔为主,属于中孔低渗储层,渗透率变化范围较大;储层属中孔细喉型,排驱压力和中值压力较低.     

大牛地气田水平井排液方法研究

大牛地气田储层具有低压、低渗、低孔及薄层的特征,水平井是比较有效的提高单井产量、改善开发效果、提高采收率的技术措施,近年来水平井数量逐年增加,但水平井在渗透面积、渗流机理、气液两相流理论方面不同于垂直井,排液方法具有独特的特点,通过现场数据对比找到适合大牛地气田的水平井排液方法。