FLUID FLOW SEPARATION CHARACTER ON NOVEL HYBRID JOURNAL BEARING

The influence of the structure and running parameters of a novel spiral oil wedge hybrid journal bearing on the fluid flow trace is investigated. The governing equation of the flow trace of lubricant is set up, and the simulation is carried out by using finite difference method. The results show that the lubricant flow status and end leakage quantity are greatly influenced by spiral angle,and that the rotating speed has little influence on the flow status. With advisable geometry design, the separation of lubricant between different oil wedges can be obtained, which can decrease the temperature rise effectively.

Reservoir stress path and induced seismic anisotropy： results from linking coupled fluid-flow/geomechanical simulation with seismic modelling

We present a workflow linking coupled fluid-flow and geomechanical simulation with seismic modelling to predict seismic anisotropy induced by non-hydrostatic stress changes. We generate seismic models from coupled simulations to examine the relationship between reservoir geometry, stress path and seismic anisotropy. The results indicate that geometry influences the evolution of stress,which leads to stress-induced seismic anisotropy. Although stress anisotropy is high for the small reservoir, the effect of stress arching and the ability of the side-burden to support the excess load limit the overall change in effective stress and hence seismic anisotropy. For the extensive reservoir, stress anisotropy and induced seismic anisotropy are high. The extensive and elongate reservoirs experience significant compaction, where the inefficiency of the developed stress arching in the side-burden cannot support the excess load.The elongate reservoir displays significant stress asymmetry,with seismic anisotropy developing predominantly along the long-edge of the reservoir. We show that the link betweenstress path parameters and seismic anisotropy is complex,where the anisotropic symmetry is controlled not only by model geometry but also the nonlinear rock physics model used. Nevertheless, a workflow has been developed to model seismic anisotropy induced by non-hydrostatic stress changes, allowing field observations of anisotropy to be linked with geomechanical models.

缝洞型碳酸盐岩油藏流体流动表征方法探讨

塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间尺度差异大、流动复杂,很多学者认为渗流理论不能解决其流动表征问题,应该用管流理论解决。为厘清这一问题,从管流与渗流的概念、单相流流动特征及数学表征方法、油水两相流流动特征及数学表征方法3方面,研究了管流与渗流的关系,在此基础上,分析了管流方程描述缝洞型碳酸盐岩油藏流体流动的可行性,并对缝洞型碳酸盐岩油藏流体流动的表征方法进行了探讨。结果表明,从研究的角度,渗流可视为小尺度复杂管道管流;单相流时,管流存在层流、紊流两种流态,渗流也存在层流、紊流两种流态,层流状态,描述管流与渗流的方程是统一的,紊流状态,二者的描述方程不一致,但都是考虑惯性力的影响;两相流时,管流存在多种流型,渗流因尺度小、流型简单,管流基于流型建立了不同的流动表征模型,渗流利用相渗曲线解决两相流问题。说明,管流与渗流并不“冲突”,渗流即是小尺度复杂管道管流,只是由于学科不同、研究对象不同,对流体流动采用了不同的表征方法。缝洞型碳酸盐岩油藏描述不确定大,受油藏描述精度和研究范围的制约,现有管流的处理方法并不适用描述缝洞型碳酸盐岩油藏流体的流动。缝洞型碳酸盐岩油藏的流体流动表征问题应该在渗流力学的架构内,部分借鉴管流的处理方法来解决。

裂缝各向异性油藏孔隙度和渗透率计算方法

裂缝性油藏介质由基质和有效裂缝组成。利用岩心分析、测井、地震、薄片分析等静态描述手段测试并计算了基质的孔隙度和渗透率,得到裂缝的宽度、密度和方位等参数。以油藏流体流动模型为基础,利用生产、试井、试采或试油数据求出油藏总渗透率,再结合裂缝参数确定裂缝系统的各向异性渗透率。采用随机裂缝模型,由裂缝渗透率和裂缝宽度计算得到裂缝孔隙度。该方法给出了裂缝和基质系统的渗透率与孔隙度间的定量关系,确定的参数分布合理而完善;考虑了油田各种基础资料数据采集的成本和可行性,具有经济、高效、实用的特点。该方法的应用较好地解决了辽河油田小22块火山岩裂缝性油藏预测模型难以建立的问题。

宾汉流体同心环空螺旋流数值模拟

钻井施工过程中,钻井液在环空中呈螺旋流动,准确又科学地计算这一流动的流场参数对优化钻井水力参数具有重要意义。由于宾汉流体的视粘度与轴向和旋转角速度紧密耦合,宾汉流体的本构方程又是非线性的,以及宾汉流体流核的存在,致使求解宾汉流体在环空中的螺旋流十分困难。通过全面调研,提出了一个直接利用拟线性化迭代法求解同心环空中螺旋流流场和流量,得到了极其重要的、完全有别于幂律流体的流动规律。该算法避开了求解非线性方程组及解析解中极难处理宾汉流体的流核两个难点。使用该算法一次迭代仅求解两个三对角线性方程组,利用追赶法运算速度快,时间短,精度高,收敛性得到可靠保证,为矿场作业中水力参数设计与科学实验提供了一个重要的科学依据。

基于停留时间分布的缠绕管内二次流研究

缠绕管内二次流能够显著强化管内传质、传热性能。通过测量缠绕管内液体的停留时间分布,利用无量纲方差σ2表征二次流强度,研究了缠绕直径、缠绕角度、缠绕管管径等结构参数对二次流的影响。结果表明:在径向流动未达到极限迁移距离的缠绕管中,随着液体Reynolds数Re的增大,σ2先减小后增大,对应缠绕管内依次出现的湍流作用区和二次流作用区;在径向流动达到极限迁移距离的缠绕管中,随着Re的增大,σ2先减小后增大最后趋于平稳,对应缠绕管内依次出现的湍流作用区、二次流作用区和二次流极限区。从湍流作用区转变为二次流作用区的临界Reynolds数ReS随缠绕管缠绕直径和管径的减小而减小,缠绕角度对ReS的影响较小。

微机电系统热式流量传感器计量原理的数值研究

采用计算流体力学仿真手段，根据MEMS热式流量传感器的计量原理进行机理建模，对不同流速下微机电系统传感器表面的温度场分布进行数值模拟与分析，考察了传感器温差输出信号与标准流速之间的关系，所得结论与理论相符。同时，通过与实验数据比较，验证了仿真模型的正确性。此外，通过分析热式流量传感器在不同温度和压力下的热场特性，发现其存在一定的温度和压力效应。当工作温度、压力波动较大或严重偏离标定状态时将带来较大的测量误差。