优选三元复合驱注入段塞组合参数的新方法

根据大庆油田实际开发特点建立了理想地质模型,通过数值模拟方法分析主段塞、副段塞、前置段塞和后置段塞的碱、表面活性剂和聚合物三元复合体系化学剂含量、段塞大小等共12个因素对采收率增幅的影响规律,用多元非线性混合回归方法求得采收率公式,并利用函数最优值理论求得最大采收率及对应各个段塞因素的数值。研究结果表明:12个段塞因素与采收率呈现非线性关系,由此得出二次多元非线性回归公式,用函数最优值法求得的最大采收率为66.525%。用数学方法形成了一套三元复合驱前置段塞、主段塞、副段塞、保护段塞化学剂大小、化学剂配方优选方法,对三元复合驱数值模拟应用性研究具有重要意义。

水平管道段塞流流固耦合数值研究

管道中出现段塞流时,会造成管道损坏。因此预测段塞的发生及其影响非常重要。由于段塞流的不稳定性,输送段塞流的管道容易受到循环应力的影响。本文对段塞流和管道之间的相互作用进行了数值研究,进行三维计算流体(CFD)和三维管道模型之间的流固耦合(FSI),分析了管道应力变化及段塞特性。FSI模拟结果表明,由于段塞流,最大应力出现在管道支架附近,导致管道疲劳损伤,缩短管道的总寿命。因此,在管道设计阶段,应仔细考虑这些应力。

基于电阻层析成像技术的弹状流实验研究

在气液两相流研究中,相分布、相速度等流场特征信息对深入了解流动机理、提高模型计算精度有重要意义,但由于气液流动的复杂性与随机性,使得它们的准确测量较为困难。该研究基于快速电阻层析成像技术,首先对垂直向上气液管流中弹状流流型下多种工况的流动结构进行图像数据采集与重建;然后通过互相关算法得到轴向速度场分布,并与漂移流模型进行对比;再对按时序排列的横截面图像序列进行调整得到正确比例的空间三维图像;最后获得段塞长度、频率等特征信息。结果表明,快速电阻层析成像技术可以测得速度场分布、段塞长度、频率等特征信息,可用于优化与这些参数相关的理论模型和经验关系式,有助于提高气液两相流的模型计算精度。

用于节流控制的立管严重段塞流模型研究

开发了一种基于ODE方程的严重段塞流模型,能在基本准确的模拟立管严重段塞特征参数的同时进行严重段塞流节流控制特性的模拟。在阀门全开,无节流控制的时候,模拟得到的段塞特征参数与实验数据及OLGA模拟结果符合较好;在阀门开度为9%,8%,7%时对严重段塞流进行节流控制模拟,与OLGA节流模拟结果符合较好。该模型计算速度远快于OLGA模型,更能用于严重段塞流的实时现场控制。