微孔注气式旋流器实用性研究

为了解决我国大部分油田三次采油污水处理难的问题,开发了微孔注气式旋流器,它是旋流分离技术与气浮选技术的巧妙结合.通过试验研究,验证了采用注气的方式可大幅度提高旋流器的分离效率,提高幅度在10％～20％,效率最高值可达95.9％.且微孔注气式旋流器的分流比、气液体积比、入口流量等适用范围都较宽.这为微孔注气式旋流器的现场...     

注气对油水分离水力旋流器流场影响模拟分析

采用雷诺应力湍流模型、混合模型和离散相模型对注气型油水分离水力旋流器进行数值模拟,得到其内部流场的速度分布和油滴粒子运动轨迹,分析对比了注气前后进口流量、分流比和充气量对分离效率的影响,数值计算结果与文献实验值进行了比较。结果表明,充气后流场速度增加,油滴粒子逃逸时间缩短,旋流器分离效率提高5%~10%,在一定条件下气浮对旋流分离起到强化作用。     

基于超疏水金属微孔薄板的油水分离数值模拟

通过超疏水金属微孔板的油水分离技术,能解决油水的绿色、高效地分离的难题。首先,简化超疏水微孔薄板表面微观结构,模拟静置油水分离过程,以及不同输出水流速度冲击超疏水表面。在此基础上,研究压力和微孔孔径对油水分离和流体动能对超疏水表面的影响。结果表明,压力不断增大,水流最终会穿过超疏水微孔板;水与超疏水微孔薄板间产生气垫,有利于增大油滴润湿面积,加快油水分离速度,气垫厚度随着微孔孔径的增大而减小;输出水流速度增大,动能增大,水流能通过微孔。     

离散相入射位置对旋流器分离性能的影响研究

采用欧拉-拉格朗日方法(DPM)对液-液分离水力旋流器内部油滴运移轨迹及其分布规律进行了数值模拟分析,对油滴由旋流器入口截面不同位置进入旋流器的运移情况进行研究。得出在离散相油滴入口不同位置进入旋流器时其运移轨迹有所不同,且呈现出一定的规律性,结果表明:(1)油滴由入口处轴向上距上盖板2~2.5 mm区域进入时,易形成影响旋流器分离性能的短路流、盖下流、循环流等;(2)油滴由入口截面右下方区域径向0~0.5 mm轴向上0~7.6 mm区域内进入旋流器内时,其运移轨迹均由底流口逃逸。由此外的其它区域进入旋流器内的油滴粒子,较易被溢流口捕获;(3)可通过控制离散相油滴在旋流器入口处的入射区域,减少底流逃逸率从而提高旋流分离性能。     

超重力水力聚结分离器流场分析与性能评估

采用离散相模型以脱油型水力旋流器为研究对象,分析了不同粒径油滴粒子在旋流场内的运移轨迹,得出随着粒径的增大旋流器的粒级效率逐渐升高。基于油滴运移轨迹设计了一种水力聚结旋流分离装置,可在旋流分离前端通过水力聚结使小颗粒油滴聚并成大颗粒油滴,进而增强旋流分离性能。开展室内试验对水力聚结分离器的分离性能和适用性进行验证。结果表明:粒径在100～900μm范围内随着油滴粒径的逐渐增大,旋流分离效率逐渐升高;水力聚结器可在油滴进入旋流分离器前使油滴碰撞聚结致使离散相油滴粒径分布增大,从而提高旋流器分离效率,其最佳入口进液量在4. 12m~3/h左右,最佳分流比为20%。     

微孔径向喷射技术在Q2-3-313井应用

微孔径向喷射技术是采用专用工具在油层部位套管上钻孔,然后下人定向工具和喷射工具,采用高压水力射流,在储层中的不同方位喷射出多个微孔径向水平井眼.本文介绍了微孔径向喷射技术专用工具,以及在齐2-3-313井的现场试验情况.该技术具有周期短、成本低优势,是微孔径向水平井经济有效的喷射钻井手段,在老油气区调整开发井网、低渗油气藏及煤层气增产等方面具有广阔的应用前景.     

注气口前后段螺杆中聚合物熔体的数值研究

运用Polyflow软件对微孔塑料挤出成型过程中注气口前后段螺杆进行三位瞬态模拟,研究了不同聚合物黏度、不同螺杆转速下注气口处的熔体压力场及熔体质量流量。结果表明,沿轴向640~670 mm处最符合作为超临界气体注入口的工艺条件;注气口处熔体压力在径向范围变化幅度不大,只需在注气口处所注入的超临界气体压力略大于熔体压力即可;随着螺杆转速的增大,注气口处聚合物熔体质量流量也随之增加,且两者之间呈现规律性变化,故可得到在不同螺杆转速下聚合物熔体质量流量大小。     

含聚浓度对旋流器性能影响的数值模拟与试验

以螺旋导流式旋流器为研究对象,选用幂律流体模型和离散相模型（DPM）计算了不同含聚浓度条件下的分离性能,对旋流器流场（速度场、压力场）及油滴运移特性进行了细致的分析,并采用高速摄像技术（HSV）开展了相应的分离特性试验。研究发现：聚合物浓度为0时,油滴存在明显的乳化效应,实测效率81.7%;浓度增大后,乳化效应减弱,油滴分散在旋流器内,中心油核消失,效率急剧下降,4000mg/L时旋流器基本无分离效果;浓度增大对压降影响较小,底流压降最高增幅5.6%,最大值不超过200kPa。分析表明,效率下降与切向速度衰减、径向压力梯度减小有关;浓度增大后油滴轴向向下运动的距离增加,呈现向旋流器外壁面运动的趋势,分离时间延长。     

紧凑型气浮技术在油水分离领域的研究进展

随着三次采油技术在油田的广泛应用，采出液含水量高且乳化严重，油田水处理难度大。紧凑型气浮技术是旋流分离技术与气浮技术的耦合，具有处理量大、油水分离效率高等优点，但该技术的现场应用效果普遍未达到预期。文章综述了旋流场中气泡与油滴碰撞、黏附、失稳的微观机理；分析了旋流场对油滴与气泡相互作用过程的影响；总结了3类紧凑型气浮装置的结构特点；指出了目前紧凑型气浮装置实际应用效果未达到预期的一些原因，例如气泡与油滴相互作用机理认识有限、装置关键设计参数未统一、溶气方式不紧凑不高效等；最后对紧凑型气浮技术研究方向进行了展望，以期推动该技术在油气行业的进一步应用。     

CFD技术在油气分离器选型和设计中的应用

利用CFD数值模拟方法,气相采用RNGκ-ε湍流模型,油滴相采用随机轨道模型,对油气两相流在一次油份内的流动分布进行研究,分析油滴在分离器内的运动轨迹及分离机理。计算结果表明:油气分离器的长径比越大其分离效果越好;当入口速度较大时,增大分离器容积可提高分离效率;当入口速度较慢时,即使增大容积其分离效果也不会得到明显的改善;分离器入口速度越大分离效果越理想。在工程应用中,利用以上分析结论进行选型和尺寸设计的油气分离器可以满足实际要求,并取得理想的分离效果,同时验证了采用的方法切实可行。     

润滑管道内油气两相流压力脉动特性分析

润滑油在工作过程中经常会由于自身溶解或外部进入空气而产生气泡,影响其润滑特性。因此,研究润滑系统中的气液两相流动特性具有重要意义。为了解含气润滑油在流动过程中的压力脉动特性,本文采用 ANSYS_CFX对一润滑管道实验装置内油气两相流动进行数值模拟,将不同工况下的压力计算结果与实验数据作对比,验证了数值计算方法的合理性,然后分析了管道不同位置的压力脉动以及流量对压力脉动的影响。计算结果表明,流动开始,油与空气的分界面受到扰动使得空气逐渐进入油中,形成油气两相流;沿着流动方向,管道截面上的平均压力的脉动振幅先增大后减小,最大值位于紧邻泵出口的监测面;两相流动中气泡受泵的搅拌作用破碎形成连续且均匀的小气泡,使出口管道内流动所受冲击更小,压力脉动相对较小;随着流量增加,压力脉动的周期减小,振幅增大。     

加油站油气综合治理技术及工艺设计

本文简述了加油站油气回收的重要意义,分析了国内外加油站油气排放治理现状,详细介绍油气前处理和后出理的各自重要性。提出了加油站整套油气回收工艺的设计方案并应用于实际,指出了在实施油气回收系统时应注意的问题。结果表明加油站应用油气回收技术成效明显,具有环保、节能、安全多重功效。     

The viscosity of dimethyl silicone oil and the concentration of absorbed air

We studied the viscosity behavior of 500 cSt dimethyl silicone oil with considerable concentration of absorbed air. For this purpose, a Couette rheometer with a transparent rotating outer cylinder and a fixed inner cylinder was established, in which the ambient pressure is controlled by a piston–cylinder apparatus. Careful torque calibration and equilibrium examination for the air–silicone–oil mixture were carried out. In the range of ambient pressure from 1 to 5 atm, corresponding to the air molar fraction from 11 to 35%, it was found that viscosity of the silicone oil decreases monotonically as the air concentration increases. The viscosity variation can be explained by the Eyring's model in which the free energy of activation is modified to account for the nonideality of the air–silicone–oil mixture. The excess free energy used to fit the viscosity variation is approximately equal to that used in the Krichevsky–Ilinskaya equation, which accounts for the nonideal solubility of the air–silicone–oil solution. The activation energy in the Arrhenius equation for viscosity–temperature relationship is identified as the activation enthalpy. © 2011 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2011     

水平管油气两相段塞流及其传热特性

海底油气管道的冷却传热过程是结蜡、水合物等海洋石油工业流动保障问题的关键控制因素。采用电容探针与热电偶、热电阻等流动及温度测量手段对不同冷却条件下空气-油段塞流的流动参数和传热参数进行实验测量,分析了空气-油段塞流流动参数对传热特性的影响,并与空气-水对流换热进行对比。结果表明,空气-油段塞流对流传热系数主要受液相折算速度的影响,且冷却液温度越低,管底热流体黏度越大,导致热边界层越厚,传热系数降低;受黏性力及边界层影响,对流传热系数远小于空气-水;沿管壁周向,从管顶到管底的对流传热系数不断增大。提出了适用于冷却条件下的油气段塞流传热关联式和传热模型。     

关于油砂地球化学研究方法

随着对能源需求增加和技术的进步,油砂资源受到世界各国重视。油砂是烃源岩中的原油在构造运动等作用的影响下,经一次或多次运移后,储层遭受一系列次生蚀变作用,造成其中极性重质组分富集而形成。研究油砂地球化学特征可以确定其是否具有工业开采价值,以及其烃源岩的沉积环境、有机质类型、热演化程度、有机质成熟度等。通过不同油砂的地化指标对比,可以知道它们的原油的运移方向,指导油气和油砂的勘探。     

水平管稠油掺气减阻模拟实验

依托流体可视化环道装置,设计并加工稠油掺气减阻模拟装置,实验研究水平管内两种稠油模拟油掺气流动阻力特性,拍摄不同气液流量比下的管流流型,分析不同实验条件下气相对稠油的减阻效果并建立相应的压降预测模型。结果表明：在气液比0~15范围内,共观察到六种流型,分别是泡状流、弹状流、分层流、段塞流、环状流、雾状流。220^#与440^#模拟油所对应的管路减阻率分别在气液比1.17和0.96时达到最大值48.19%和33.76%,当掺气比为0.9~1.2时,减阻率均可维持在20%以上。其机理可归结为空气使油-油接触转变为油-气-油接触,降低了混合相的层间剪切应力。Dukler法不适用于高黏气液两相流,所建立的稠油-气两相压降模型预测值与实测值吻合良好,平均相对误差在20%以内。     

水平直圆管内油气两相流的压降

对水平放置的内径为40 mm的有机玻璃管内的油气两相流进行了详细的实验研究,实验工质为46^＃机械油和空气.油相和气相折算速度分别为0.051～0.612 m•s^-1和0.024～50.64 m•s^-1,实验在室温下进行.采用Lockhart-Martinelli关联方法对各典型流型下的实验数据进行了整理,结合流动的具体情况对其中的关联参数C进行了重新定义,提出了基于典型流型的压力梯度计算模型,并对水平管内油气两相流的压降变化规律进行了分析和讨论.理论计算值与实验测量值吻合良好.     

恒温油气在线检测对比实验研究

利用气相色谱技术和模拟油罐对油气浓度在恒温条件下进行在线检测,通过实验数据分析了在恒温条件下对比模拟油罐油气浓度变化情况,计算出了表面覆盖氟化聚乙烯微球的模拟油罐油气浓度达到饱和的时间,恒温30℃时为13.7 h,恒温50℃为7.8h.     

含油R32管内流动沸腾换热特性测试及关联式开发

R32作为低温室效应制冷剂得到广泛应用,空调器中循环的介质是制冷剂与润滑油的混合物,掌握R32-润滑油混合物的流动沸腾特性是R32空调器优化设计的关键。本文的目的是参照空调器实际运行工况,测试R32-润滑油混合物的管内流动沸腾换热特性,开发传热系数关联式。新搭建了具有防爆功能的R32-润滑油混合物管内换热性能测试台,采用换热管为7 mm铜管,测试的质流密度200~400 kg/(m²·s)、干度0.2~0.7、油浓度0~5%。实验结果表明,R32-润滑油混合物管内流动沸腾传热系数随质流密度的增大而增大;在中低干度下传热系数随油浓度的增大而增大,在高干度下随油浓度增大先增大后减小并于3%油浓度处取得最大值。基于混合物物性与流型开发了传热系数关联式,预测值与85%的实验数据的误差在±20%内。     

文中断裂文25西块滚动扩边实践及认识

文中断裂带是文留地区探明程度高,也是油气富集程度高的地区,目前主要开发区块有文10块、文25块、文15块等油气富集区块。近年在文中断裂带坚持滚动勘探和开发相结合,加强开发区块结合部和开发区边部研究,深化油气富集规律认识,不断取得新认识,实现了老区扩边,落实了一批新的优质可动用石油储量。