黏弹性流体在油藏孔隙中的流动特性

针对油藏孔隙中黏弹性流体的流动特性,选取了黏弹性流体中的上随体Maxwell本构方程描述以第一法向应力差为主要特征的聚合物溶液的流变性,同时使用计算流体有限元分析软件Polyflow对收缩流道内的黏弹性聚合物溶液流动过程进行等温数值模拟分析。从理论上研究了不同雷诺数(Re)和韦森博格数(We)条件下聚合物溶液黏弹性对孔隙内速度场和应力场的影响规律。确定当Re数和We数较大时,流体在收缩流道中流动时,流体的流速和应力随韦森博格数的增大而增大;第一法向应力随We的增大而增大,且在出口窄流道内最大,而在入口宽流道处最小;越靠近壁面,We数对第一法向应力的影响越大;黏弹性对流速的影响在靠近中心线处较大,靠近壁面处影响较小。

多杯等流型气锚的水力设计

为了提高抽油机井的泵效,在分析气锚气液分离效率的影响因素基础上,分析了通过多个沉降杯实现气液分离,降低液体下降速度,有效地提高气液分离效率的原理.建立了多杯等流型气锚的流动方程,给出了水力设计计算方法.应用多杯等流型气锚,抽油机井泵效平均提高25%以上.

黏弹性流体驱替微孔道中残余油滴的水动力学机制

选取上随体Maxwell本构方程建立黏弹性流体在微孔道中的流动方程,运用控制体积法和交替方向隐式(ADI)方法得到流场的数值解,计算流动的速度场和应力场,分析不同弹性驱替液作用在残余油滴上的驱替力,以及不同弹性驱替液驱替时残余油滴的变形,从水动力学角度探索聚合物溶液所具有的弹性驱替残余油滴的水动力学机制。结果表明:与无弹性的驱替液相比,黏弹性驱替液作用在残余油滴上的法向应力和水平驱替力都更大,而且流场的应力分布也产生突变;在压力梯度相同的情况下驱油时,水、幂律流体、黏弹性聚合物溶液(威森伯格数We=0.3)对残余油滴的推力之比约为1∶8∶20;黏弹性驱替液会使油滴产生更大的变形,驱油效果会更好。

大斜度井中钻井液携屑规律的实验研究

以油田的实际施工条件作为选择实验方案的基础，以定量研究岩屑运移规律为目的，在自行设计的“水平井钻井液携屑模拟实验装置”上进行了钻井液携屑实验。研究了钻井液运移的诸因素，分析并评价了环空岩屑的运移形式，为建立岩屑运移理论模型提供了依据。试验表明：形成岩屑床的临界井斜角为４０～５０°。成床临界环空返速为０．８～１．０ｍ／ｓ。

黏弹性流体作用于聚驱井抽油杆上的径向力

通过计算黏弹性流体偏心环空流动速度场,推导了双极坐标中下随体 Maxwell本构方程,分析了偏心环空中的应力分布及作用在抽油杆上的径向力. 结果表明,偏心距是产生径向力的主要因素.

幂律流体在偏心环空中流动的数值计算方法

针对水平井中钻井液的流动特点，引入了Ｖａｓｉｌｅｓｃｕ紊流模式，建立了描述幂律流体在偏心环空中流动的基本方程。提出了求解幂律流体流动方程的１种新方法──迭代欧拉法，计算了液体流动的速度分布、流量及压降。找出了影响流场速度分布的主要因素，并将压力梯度的计算值与实验结果进行了比较。结果表明，环空的偏心度及流动状态对速度分布的影响最为明显。该方法不仅适合于幂律流体层流流动的计算，而且适合于幂律流体紊流流动以及其它流变模式流体流动的计算。

黏弹性流体在内管做轴向运动的偏心环空中的速度分布

利用下随体Maxwell本构模型,建立了双极坐标系下黏弹性流体在内管做轴向运动的偏心环空中定常流的控制方程,利用控制体积法对其离散化处理,并用 ADI方法求解流场的速度分布,分析了偏心距等参数对速度分布和流量的影响. 结果表明,偏心距对流场的速度分布和流量影响较大.

新式速滑冰刀性能及其新技术特征

就国内速滑训练界在新式冰刀投入使用后对新技术认识和运用方面的情况进行了调查、访问 ,并针对认识上的一些共性问题 ,通过对新式冰刀性能和新技术的研究分析得出以下结论 :由于新式冰刀在跖趾关节下方安装了带有转动的弹性装置 ,在蹬冰展腿最后用力时 ,能使身体重心前移 ,加快踝关节跖屈 ,并保持冰刀全刃与冰面接触完成侧向蹬冰动作 ,进而产生更大的推动力 ;新技术可充分发掘人体潜能 ,延长腿部肌肉作功长度 ,加大蹬冰幅度 ,并以踝关节快速伸展 (跖屈 )完成蹬冰动作。

同井注采油水分离器的优化设计

为实现高含水油井同井注采工艺,根据与多杯等流型气锚相似的分离原理,优化设计多杯等流型油水分离器。设计过程中,对分离器由上至下每层开口数目和孔径逐级分段增大,各进液孔进液量相近,且各采出液在分离器内的停留时间足够长;通过不同分段方式、开孔数目以及不同孔径的优化组合分析,考虑到机械加工的要求,利用流体动力学原理,对孔径大小、孔径分级和开孔数目等参数进行了优化设计,在保证各部位沉降杯内采出液的停留时间超过150s的前提下,充分发挥了各沉降杯的作用,有效地缩短了井下油水分离器的长度,节约了生产成本和作业成本。

空化喷嘴内部流场的数值模拟

根据喷嘴的结构特点,建立了角形空化喷嘴和风琴管形空化喷嘴的三维结构模型和数值模型,选用RNGk-ε湍流模型,采用SIMPEC算法进行数值计算。结果表明,在空化喷嘴的圆柱段存在速度最大值,射流进入圆柱段后产生明显的负压,与周围介质发生强烈的空化作用,有利于空化气泡的产生。在特定参数下(圆柱段直径d=1mm、圆柱段长度S=3mm、扩散段长度L=8mm、出口扩散角=30°),角形喷嘴的空化效果优于风琴管形喷嘴。

幂律流体偏心环空轴向层流流动的速度分布

利用控制体积法对幂律流体偏心环空轴向层流流动的基本方程进行了离散化处理，并用ＡＤＩ方法进行了求解。计算了流场中的速度分布和窄、宽边速度比等流场参数。在考虑了周向应力的情况下，分析了流体流变参数及环空几何参数对速度分布等流场参数的影响。偏心度的影响最为明显，偏心度增大时，窄、宽边的速度比减小。在钻井过程中，为了提高井眼的洁净度，应减小钻杆的偏心度。当偏心度较大时。

交替注入聚合物驱油的水动力学机理

为了计算交替注入聚合物溶液对残余油的作用力,进一步从水动力学角度探索交替注入聚合物溶液提高原油采收率的机理,运用上随体Maxwell本构方程建立了具有黏弹性的聚合物溶液在微孔道中的流动方程,运用数值方法对流场进行了求解,获得了驱替液作用在残余油膜上的应力分布,分析了聚合物溶液的黏弹性和压力梯度与水平驱替力这一表征驱替效果的关系,最终分析了交替注入聚合物段塞可以提高原油采收率的机理.

新式速滑冰刀性能及其新技术特征

就国内速滑运动训练界在新式冰刀投入使用后对新技术认识和运用方面进行调查、访问,并针对在认识上的一些共性问题,通过对新式冰刀性能和对新技术的研究分析,提出对速滑新技术的一些特征性问题,以求得国内速滑界在广泛共识的基础上,采取相应有效的训练方法,尽快地掌握新技术,迅速提高速滑运动成绩。

高亮度高通量蓝光LED的封装技术

将用MOCVD法生长的GaN基外延片做成1mm×1mm的大芯片，对其进行特殊的封装。封装成的LED在工作电流为350mA，可视角高达125°时，轴向亮度能达到21万cd/m^2，输出积分功率能达到1.5lm，这样的高亮度高通量LED在大屏幕显示和交通等领域有着极好的应用前景，同时用作白光LED的蓝光源也是十分理想的。

关于使用新式冰刀起跑技术与方法研究

对第18届冬奥会速滑男女500m成绩分析结果表明,使用新式冰刀虽然使速滑500m成绩有较大幅度提高,但对其起跑100m成绩不但无显著提高,反而有所下降,表明新式冰刀在起跑技术上尚存一定问题。针对这一问题,对速滑运动员优秀组和普通组进行两种起跑姿势的实验、对比研究,结果表明,采用蛙式起跑对500m的起跑100m成绩有明显提高,表明蛙式起跑相对更适应新式冰刀,就此提出了采用蛙式起跑对于进一步提高速滑500m成绩的可能性和可行性意见。并就进一步完善和改进站立式起跑技术提出了对策性意见。

螺杆泵宏观控制图研究

针对传统螺杆泵宏观控制图存在的将合理的井判别为不合理井,参数偏大区在图中所占的份额过小,有可能造成落在该区的井过于密集的缺点等一系列问题,提出了宏观动态控制图的无量纲化,弥补了传统控制图的不足之处。通过计算机编程软件Visual Basic 6.0进行理论验证。计算结果表明,无量纲化后的宏观动态控制图采用无量纲流压判定螺杆泵井工况要比传统的方法更加准确合理。

Bingham流体在圆管中螺旋结构流的稳定性参数

以分析Ｂｉｎｇｈａｍ流体螺旋结构流的基本参数——流核半径以及梯度区的视粘度和速度分布为出发点，在Ｈａｎｋｓ等人提出的纯粘流体层流流动稳定性参数的基础上，提出了判别圆管内Ｂｉｎｇｈａｍ流体螺旋结构流流动状态准数——稳定性参数Ｊ，推导出稳定性参数的计算公式，并在分析处理实验数据的基础上，确定了流态转换时临界稳定性参数。结果表明，在过流断面上的某一位置处，稳定性参数达到其最大值，当其值大于临界稳定性参数时，流动紊流；反之。

中俄原油管道增输方案研究

旨在提高中俄原油管道输量,扩大俄油进口量。对我国可持续发展和进口多元化具有重要的战略意义。采用SPS(Stoner Pipeline Simulator)管道模拟软件,对该管线进行离线实时模拟计算。分析管道2 200×104 t/a输油技术方案,对2 500×104 t/a、3 000×104 t/a工艺方案进行研究,确定最佳增输方案。

海底无保温油气混输管道压降计算

将海底输水管道临时改为油气混输无保温管道,由于油气水物理性质的差别,应根据管内流体气、液2相的粘度、密度、界面张力等重新建立压降模型。根据胜利油田20B、20A、251B、CB502平台海底管道的数据及多相流管路压降理论,采用对比分析、数学模拟等方法,建立了贝格斯-布里尔压降模型及海底无保温油气混输管道压降数学模型。分析了包括介质起始温度、气相液相流量、管道内径、倾斜角度多种因素对海底管道压降的影响,为海底管道的设计提供了参考依据。

升深2-1区块天然气水合物生成实验与预测模型

在天然气开采及储运过程中,对水合物有效防治的难点在于对其形成临界条件的准确预测。对现有的预测模型进行比较与修正,重点考虑了天然气水合物生成时水合物相与气相及富水相的平衡,建立了更加合理的天然气水合物预测模型,对其形成的临界条件进行预测。结果表明,对于一定组分的天然气,在给定压力下,就有一个对应的水合物形成温度的临界点,且天然气温度越低、压力越高,相对密度越大,越易形成水合物,计算结果与实验值最大误差为0.385%,说明该模型具有较高精度,从而为现场水合物防治工艺提供重要的理论依据。