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[期刊论文] 石怡帆 颜廷俊 赵栩鹤
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CSTPCD 北大核心
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摘要:目前国内对涡流工具的机理研究主要通过Fluent软件对流场进行模拟分析,但忽略了井筒实际的流态分布以及涡流工具在各流态下的适用性,导致对涡流工具机理认识不清.为了研究垂直管内流体在段塞流、 搅动流和环状流下经过涡流工具前、 后的动态变化过程,采用Fluent软件的瞬态模拟方法,分析流体在不同流态下经过涡流工具前、 后流场的变化过程,解释涡流工具的工作机理和在各流态下的适应性.分析结果表明:涡流工具的主要作用机理是对流体能量进行转化,将部分静压转化为动压,且动压增量用于提供流体的切向速度,使流体气液相被有效分离;相比于段塞流和环状流,搅动流流体经过涡流工具后截面持液率降低,有效提高了气体的携液能力,因此涡流工具在搅动流下使用效果最佳.研究结果可为气井排液用涡流工具的现场应用提供参考....
摘要:泥浆烃气体脱气器是气测综合录井仪中的主要仪器,在气测录井操作上发挥着重要作用.新型定量脱气器因为脱气效率高、气测分析结果精确的特点被正式投入生产,但高温时存在密封性能不牢靠的问题.本文针对脱气器在实际生产中出现的问题,提出相应改进解决方案并进行优化设计,使改进后的脱气器具有安全可靠、结构紧凑、轻便易搬运的特点,在现场气侧录井操作中具有重要的可行意义....
[专利] 发明专利 CN201710721458.X
北京化工大学 2017-12-15
摘要:本发明公开了一种石油工程实验室信息管理系统,包括数据管理模块、实验过程管理模块、实验运行管理模块、远程检测诊断模块和系统管理模块;数据管理模块对实验数据进行采集存储、统计分析、审核管理、授权查询和定制输出;实验过程管理模块对实验方案、理论计算和实验样品进行管理;实验运行管理模块对工作人员、仪器设备、材料试剂、文件资料等基础资源进行管理;远程检测诊断模块具有远程数据查询、数据传输和专家诊断功能;系统管理模块包括安全登陆、后台维护、电子签名和数据库管理;本发明提供一种提高实验室科研效率和科研质量,满足工作灵活性和科研时效性要求,提高实验室安全水平和管理水平的石油工程实验室管理系统。
[专利] 发明专利 CN201611223016.4
北京化工大学 2017-08-18
摘要:本发明涉及连续油管长度测量装置,属于石油装备测量技术领域。所述连续油管长度测量装置固接在支撑杆,支撑杆与缠绕滚筒上方的横梁通过两个对称的卡箍进行固定。该装置由激光传感器、聚光管、加热装置、散热装置、温度检测元件、保温箱外壳、保温箱固定轴、导管轮以及测量装置外壳等部分组成。本发明通过激光传感器的多普勒测量原理实现连续油管的非接触式测量,有效地解决了油田现有接触式测量方法所产生的油管表面与测量装置打滑而造成测量长度误差大的问题。同时通过测量装置或散热装置还可实现对激光传感器加热保温或者散热降温功能,有效解决了激光传感器在环境温度低于10℃或过高于40℃时无法进行工作的问题。整个装置具有结构简单、安装方便,且可适应油田不同环境温度场所。
[硕士论文] 石怡帆
动力工程及工程热物理 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:在天然气井的生产中后期,井底积液问题会随着时间延长逐渐变得严重,需要及时采取恰当的排液采气工艺来辅助气井排液,否则将造成死井。中国近几年从国外引入在井底安装涡流工具的排液采气工艺辅助气井生产,相比与常规的排液采气工艺,该工具具有结构简单、成本低、无污染、不改变管柱结构等优点,并且在国内外气田均取得了较好的现场试验效果。对于涡流工具的机理研究目前国内大多借助CFD流体模拟软件对流场进行模拟分析,但仅停留在涡流工具处于单一雾状流来流的稳态模拟,忽略了气井井筒内流体的实际流动情况和流态分布,导致对涡流工具的机理认识不清,并且对涡流工具在井下的安装位置尚不明确。本文将以流体力学、气液两相管流为理论,使用Fluent软件对垂直管内各流态流体经过涡流工具后的分布规律进行研究,解释了涡流工具的作用机理,确定涡流工具的适用范围,并对涡流工具的结构参数进行优化,最后确定涡流工具在井下的安装位置,为气井现场使用涡流工具提供理论依据。
  本文使用Fluent瞬态模拟方法对流体处于段塞流、搅动流和环状流时经过涡流工具前后的流场进行分析,结果表明,涡流工具的作用机理是对流体进行能量转化,将部分静压转化为动压,动压的增量用于提供流体切向速度,并且流体经过涡流工具后截面持液率降低,气体的携液能力提高。相比于段塞流和环状流,涡流工具在搅动流下使用效果最佳。在涡流工具的辅助下,可以降低27%的临界携液速度。
  根据目前涡流工具结构参数的取值范围,借助Fluent软件对涡流工具的螺旋角、槽宽和槽深进行结构参数优化,结果显示,当螺旋角为55°、槽深10mm、槽宽45mm时,流体经过涡流工具后消耗能量少、气液分离效果好且气体的携液能力强。
  针对某气田的3口气井,选择液膜模型对气井积液进行判断,并根据气井的生产数据借助Pipesim软件对井筒内不同深度下流体的特性参数进行模拟计算,并结合Owen垂直管内气液两相流流态图对井筒流态进行分析,从而确定3口气井对涡流工具的适用性以及涡流工具在井下的安装位置。
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