高含水原油在不同管材中的低温集输特性研究

目前,我国大部分油田已进入高含水期,采出液的流动特性发生变化,使降低集输温度成为可能。然而,关于管道材质对低温集输特性影响的研究相对较少。因此,利用现场实验装置对钢管与玻璃钢管中高含水原油低温集输特性进行了研究。结果表明,管线降低掺水量之后,井口回压上升,实验管道末点的油温缓慢下降;不同掺水量下井口回压上升过程不同,高掺水量下更容易实现低温集输;当掺水量相同时,玻璃钢管的黏壁温度低于钢管的黏壁温度,玻璃钢管低温集输的最低掺水量低于相同情况下钢管的掺水量。对黏壁温度实验数据进行拟合,得到了不同管材的黏壁温度计算模型,计算结果准确度较高,对高含水期油田实际生产中低温集输的可行性判断及其安全运行管理具有指导意义。

新型电聚结器结构参数对液滴聚结特性的影响

设计包覆绝缘层的高压电极并加工4种新型静电聚结器,采用水/原油乳状液为试验介质,利用显微高速摄像系统结合图像处理技术对水滴的聚结规律进行观察和分析,探索电极层数、电极间距和电场强度等因素对水滴聚结特性的影响。结果表明:包覆绝缘层的高压电极可有效防止电击穿现象的发生,增加电场强度,提高电场作用时间有助于油水分离,但高于临界场强后容易导致液滴破碎;电极层数不同时,只要达到一定的电场强度均能促进液滴聚结,但多层电极处理量大,经济效益显著;极板间距较小时,能耗低但电场畸变严重,在满足工作场强的前提下可以适当增加电极间距;能耗受含水率、电极层数和极板间距等条件影响,综合考虑各因素可降低能耗。

测量水平管道液塞速度和长度的差压波动分析法

分析了压力波动信号互相关求液塞速度存在的不足 ,引入了差压波动分析法 ,明确了液塞到达和离开上、下游测压点的时刻与差压波动信号起峰点及落峰点位置的关系 ;分析了电导探针信号、差压信号和压力信号互相关所求得的相关速度的含义 ,指出差压互相关得到的是液塞运动速度 ,电导探针信号互相关得到的是液塞速度与液膜段界面波速度的平均值 ,压力信号互相关得到的相关速度具有随机性 ;明确了差压信号脉冲宽度为液塞从传感器上游测压点运动到下游测压点的时间间隔 ,脉冲宽度与液塞速度的乘积为液塞长度与差压传感器间距之和 .最后 ,按照上述方法分类 ,把空气 水、柴油和机械油的试验数据的分析结果与文献中报道的液塞速度和长度数据进行了对比 。

水平管道段塞流特征参数的压差波动分析

分析了压力波动信号互相关求液塞速度存在的不足，引入了压差波动分析法；明确了液塞到达和离开上、下游测压点的时刻与压差波动信号起峰点与落峰点位置的关系；指出了压差信弓脉冲宽度为液塞义到达上游测压点和液塞尾离开下游测压点的时间间隔，脉冲宽度与液塞速度的乘积为液塞长度与差压传感器间距之和．把空气－水、柴油和机械油的试验结果与文献中经验关系式进行了对比，验证了该测量方法的正确性．

强烈段塞流特征参数测量方法试验研究

通过对单个液塞经过管道上某一测压点时的压力信号进行理论分析,指出了压力波动曲线上的特征点与液塞相对于测压点位置之间的对应关系。根据分析结果,采用单压力信号判断法,求得了强烈段塞流的液塞运动速度、液塞长度等特征参数。与利用双平行电导探针相关法求得的结果比较发现,单压力信号判断法具有测量结果准确、不受流动介质物性限制、不干扰流场、简便实用等优点。

严重段塞流周期特性实验研究

为探索流动参数对周期特性的影响规律,在中国石油大学(华东)油气储运实验室的下倾-立管实验系统上对严重段塞流进行了实验研究。实验管道的内径为0.051m,其中下倾管段长10.4m,立管高度4.0m。实验介质为水和空气。实验发现,严重段塞流的周期随气相折算流速的增大而减小;随液相折算流速的增大而减小;随下倾管倾角的增大而减小。气相折算流速较大的工况下液相折算流速和下倾管倾角变化对严重段塞流周期的影响要小于气相折算流速较小的工况。气相折算流速变化对严重段塞流周期的影响大于液相折算流速和下倾管倾角变化产生的影响,是严重段塞流周期的主要影响因素。文中还给出了严重段塞流周期的实验关联式,与实验数据符合很好。

水平管段塞流液塞速度波动的非线性分析

利用非线性分析技术中的分形理论在较宽的流速范围内对水平管空气-水段塞流中的液塞速度波动特性进行了研究。结果表明,水平管道段塞流的液塞速度符合正态分布,其波动是对初始条件敏感的混沌振荡,遵循分形统计规律,且具有持久性。通过对不同折算液速下的液塞速度 波动特性的分析发现,当混合速度U_m=11m/s,即其约等于该工况下压力波传播速度时,液塞速度波动的Kolmogorov熵会出现极值,从而发现了液塞速度波动的混沌特征与实际两相流动特征之间的内在联系。在实际应用中,可以通过改变系统的折算液速,优化液塞速度波动的长程相关性。

通球清管过程中微起伏管内的段塞流特性试验研究

利用室外大型多相流试验环道进行了段塞流的清管通球特性试验 .以空气、水为试验介质 ,在多种气液流量下测量了管道中不同位置处的压力、压差 ,并记录了清管通球过程中管道入口的流量变化 .分析试验结果发现 :清管球进入管道后会引起气液流量变化 ,并会使管道中流体的流动出现短暂停滞 ,管道中各点的压力会逐次达到一个远远超过稳态的高压力值 ;清管球的运动速度 ,球前、后的压差是气液混合速度和距管道入口距离的函数 .

水平管道段塞流特征参数试验研究

通过对差压波动信号的详细分析 ,明确了液塞头和液塞尾到达和离开传感器测压点的时刻与差压信号特征点之间的物理关系 ,提出了采用差压波动信号分析技术获得液塞速度、液塞长度和液塞频率的计算公式。采用该方法 ,在室内长 2 4m、内径 0 .0 5 4m试验架上以空气 水、空气 柴油和空气 6 8# 机械油为介质进行了实际测试 ,经过和文献中数据以及经验公式对比 。

除油水力旋流器尺寸试验研究

介绍了在室内模拟实验装置上进行的旋流器小锥管锥角、溢流口直径、底流口直径、底流直管段长度和入口当量直径尺寸筛选的实验情况。筛选结果表明 ,旋流器的溢流口直径和底流口直径对旋流器的分离效果产生较大影响 ,这对旋流器的设计具有指导意义。

水平管道中段塞流的跟踪模拟

本文对以unit cell模型为基础建立起来的段塞流跟踪模型进行了改进。利用改进后的模型对水平管道中空气-水段塞流的压降、液塞平移速度、液塞长度等特征参数进行了模拟研究,并将模型预测结果与相应的试验结果进行了比较。结果表明,改进后的模型可以有效地预测以上各参数的演变规律。模拟和试验结果均表明,水平管道中段塞流的液塞平移速度符合正态分布,液塞长度符合对数正态分布。

涡流探测管对除油旋流器分离性能的影响

由室内模拟试验可知，在相同流量、相同入口和底流口压力、相同分流比条件下，带涡流探测管的旋流器溢流口压力高。采用具有一定粒度分布的油水乳液结合激光粒度仪和等动量取样系统的粒级效率测试方法，对有涡流探测管和无涡流探测管除油旋流器的粒级效率进行了测试。测试结果表明，对于不稳定乳液，有涡流探测管旋流器的分离效率比无涡流探测管旋流器的分离效率高；对于稳定乳液，两者的分离效率基本相同，油滴中粒径在１０～２５μｍ范围内，有涡流探测管旋流器的分离效率略高一些。两种旋流器的最佳分流比都是１５％，分割直径ｄ５０为１０μｍ，分离极限为３０μｍ。

基于层次分析-模糊综合评价的油库衍生灾害分级研究

为科学合理地评估油库对公共体系的潜在危害,提高储运设施安全管理水平,基于现有灾害及风险评价理论,构建了油库衍生灾害分级指标体系并建立了油库衍生灾害等级评定模型。油库衍生灾害分级指标体系综合考虑了衍生灾害发生的可能性水平、衍生灾害后果的严重性、企业隐患控制与应急能力、油库所在地区承灾体敏感性与脆弱性4个方面,包括6个一级指标及18个二级指标。油库衍生灾害等级评定模型以模糊综合评价的基本理论为基础,将油库衍生灾害划分为5个等级。该分级模型采用层次分析法计算各级指标权重,并依据现行法律法规计算一级模糊综合评价中各单项指标隶属度。将该模型应用于我国某原油库,根据模型计算结果,该原油库衍生灾害等级为四级,验证了该模型的可行性。

钛合金磨削加工研究的进展

对国内外在钛合金磨削方面的研究现状进行了概述,详细分析了国内外在磨削钛合金材料时磨削参数的选择、表面质量的控制(即磨削烧伤和砂轮粘附)、高效磨削及磨削过程有限元仿真等,并讨论了我国在钛合金磨削加工方面亟待解决的问题。

浮顶油罐油气扩散规律及其安全性

给出了浮顶油罐上各附件处的油气浓度测试数据,分析了附件工况对油气泄漏的影响,提出了安全操作措施。

原油储罐的沸溢与消防中应注意的问题

原油储罐的沸溢是油罐消防中的难题。从沸溢现象产生的原因分析了沸溢发生的条件:①原油具有移动热波特性;②原油中含有水;③原油具有一定粘度,能形成油泡沫;④油面上空间不能容纳其膨胀量。原油热波特性的表征参数有传播速度、稳定高温层温度和燃烧速度,通过实验数据给出了这些参数与原油的组成、储油罐直径、含水率的关系。根据原油发生沸溢的特点和危害,提出了在油罐灭火中应注意的问题,即正确掌握灭火时间和沸溢时间,避免水进入罐中。

激光粒度仪及其在旋流器室内试验研究中的应用

油滴粒径的测量是除油水力旋流器室内试验研究的一部分；通过对激光粒度仪的全面认识，将其应用在除油水力旋流器室内试验研究中，摸索出一种试验用油水混合液的制备方法，并在此基础上测定了石油大学（华东）集输研究室试验用两种结构旋流器的粒级效率。测试结果表明：该旋流器对平均粒径Ｄ（Ｖ，０．５）在２０－３０μｍ范围内的油水混合液，分离效率为 ８０％－ ９０％，分割粒径大约在 ９μｍ左右，分离效率 ９５％对应的粒径为 ３５１μｍ。用测试粒级效率的方法可正确评价旋流器性能的优劣。

除油水力旋流器溢流口结构试验研究

通过对旋流器溢流口结构的深入研究。设计出3种新型溢流口结构──涡流屏蔽罩式、涡流屏蔽罩和涡流探测管组合式以及实心涡流屏蔽管式溢流口。利用MARVERN激光粒度仪，在室内模拟试验装置上进行了分离性能测试，并从粒级效率和压力降两方面综合评价了3种溢流口结构的分离性能。测试和分析结果表明，溢流口直径越小，分离效率越高，压降也略有增大；涡流屏蔽罩式、涡流屏蔽罩和涡流探测管组合式溢流口可以降低压降7％以上，而分离效率基本不变；实心涡流屏蔽管式溢流口和带下倾角的入口流道组合可以大大降低旋流器的压降。

原油组分和含水率对热波特性影响的研究

原油组分和含水率是影响原油热波特性的重要因素.本文对此作了初步的理论分析.通过对胜利、大庆、中原原油的燃烧试验研究.测定了原油组分及含水率与热波特性之间的关系.进而得出了热波特性回归方程式.试验结果表明,原油含轻组分越多,热波传播速度越快,稳定高温层温度越低;含水率越高.热波传播速度越慢.稳定高温层温度越高.