竹炭对生物油模型组分的吸附特性试验

以竹子为前躯体热解制得竹炭,选取糠醛、乙酸、苯酚、葡萄糖为生物油模型化合物,研究竹炭对生物油模型组成各单组分的静态吸附特性及双、四组分混合下的竞争吸附行为。结果表明:竹炭对不同组分的吸附特性存在较大差异;单组分吸附24 h,竹炭对糠醛的吸附量最大,乙酸次之,对葡萄糖的吸附量最小;吸附平衡时,竹炭对苯酚的吸附量将超过乙酸;糠醛-葡萄糖双组分竞争下,竹炭对糠醛显示出强烈的选择性吸附特征;4种组分竞争下,各组分吸附量相对单组分均有所下降,其中乙酸降幅最大,且乙酸等物质在吸附过程中出现浓度突变现象,这可能是因为吸附性能较好的糠醛将已经吸附的乙酸从竹炭上置换下来;在选用的所有试验工况下,竹炭对葡萄糖均表现出低的吸附态势。

一维双组分原子气体模型的输运性质

一维双组分原子气体模型是研究低维流体输运性质的关键模型之一,在低维输运理论及相关应用研究中发挥着重要且独特的作用.在最近10年间,厦门大学复杂系统研究组围绕该模型对低维输运理论开展了大量攻关研究,给出了热功转换效率达到热力学上限的普适条件,指出微观相互作用是达到热力学不确定性关系上限的必要条件,证明了一维系统中可存在自组织及非平衡态相变,发现耦合输运中可存在与所有热力学力都相反的反向流.本文将对这些突破性进展做一简要介绍.

基于不同三组分模型解析生物质热解过程

三组分模型(three-pseudocomponent model)通常被用来表征生物质热解过程。传统三组分模型中单个模型的反应级数被限定为1或3。在本研究过程中,利用非线性最小二乘法,在不限定反应级数的前提下回归三组分模型动力学参数(活化能、指前因子、反应级数)。通过研究发现,纤维素(cellulose)分解反应级数接近1,与前人结果相一致。木质素(lignin)分解级数与生物质种类有关,接近于1或3。半纤维素(hemicellulose)的分解过程最复杂,其反应级数在1.5～4之间变化。以Ozawa方法计算得到的活化能作为相对标准,对3种三组分模型进行比较,发现反应级数未确定时的模型比其他两种模型更精确地表征生物质热解过程。

凝析油气藏K值多组分模型数值模拟方法

在原有状态方程型多组分模型的基础上,作者于1988年与华北油田王瑞河同志研讨提出了一种新的凝析油气藏K值多组分模型模拟方法。文中阐述了问题的提出,物理及数学模式;该模型与状态方程型多组分模型一起,先后对SPE 4271一例及我国某凝析油气藏进行了对比模拟计算,得到十分相近的结果。由于该方法能快速地获取K值,从而大大降低了数模中相平衡的计算量和模拟成本,不失为一种有效的新方法。

高斯多峰拟合用于生物质热解三组分模型的研究

对稻壳、稻秆、芒属和芦苇的热解过程进行热重分析(TG)。基于生物质热解三组分模型理论,运用高斯多峰拟合法对上述4种生物质的失重速率曲线进行解析。结果表明:4种生物质的热解失重速率曲线均可以分解成4个相互叠加的拟合峰,分别对应水分析出、半纤维素分解、纤维素分解和木质素分解。利用Coats-Redfern法计算了三组分的动力学参数。计算结果表明:半纤维素、纤维素和木质素热解的反应级数分别为2、1和2,活化能分别为152～180kJ/mol、206～248kJ/mol和32～42kJ/mol。最后采用重量加权平均法得到了4种生物质热解主要阶段的活化能。

深水井控的七组分多相流动模型

针对深水井控的特点,考虑深水钻井外部的多温度梯度环境和天然气水合物相变,将井筒内流体分为7种不同组分,建立了七组分井筒多相流控制方程。利用全尺寸实验井对井筒多相流动规律和井筒压力计算精度进行了验证。以墨西哥湾MississippiCanyon井钻井工况为例,应用所建立的七组分多相流动模型算法,从溢流和井喷过程模拟、压井过程模拟及天然气水合物相变对井控参数影响等几个方面对深水井筒多相流动规律进行了分析。模拟发现,气体在沿井筒上升初期膨胀量比较小,进入隔水管内后开始明显膨胀,越靠近井口膨胀越剧烈。从溢流发展到井喷可分为3个阶段:井涌发展阶段、井喷阶段和井内喷空阶段。在井涌阶段末期,井底压力、泥浆池增量、隔水管内的气体体积分数等会发生剧烈变化,在极短的时间内演化为井喷。在深水压井过程中,由于节流管线内气体交换效应,节流压力的调节速度要高于陆地井控。由于水合物的生成,减小了泥浆池增量,降低了关井套压,给溢流的检测及气侵程度判断带来困难。

烃源岩生排烃组分法模型研究与应用

本文提出了一种新的烃源岩生排烃组分法模拟模型。组分法生烃模型根据热模拟实验得到的组分产率曲线模拟烃源的生烃史。排烃模型包括开放体系模型和间歇开放体系模型，分别用于模拟以压实作用为主要动力的孔隙排烃和以异常高压为主要动力的微裂缝排烃。这一模型根据孔隙温度、压力和烃类组成，采用热力学方法模拟孔隙体系流体体积和相态的变化、不同组分在各相中的分布，并由此求出各组分的排出量和总排烃量。对陕甘宁盆地古生界源岩生排烃史的模拟结果表明。

微生物水驱传输组分模型

微生物驱油是一种经济有效的三次采油方法。针对微生物在水油性油藏传输驱油的问题进行渗流数学理论研究。根据石油微生物学的多孔介质中微生物传输作用机制 ,首先建立了适合于两种微生物多种组分相互作用的组分模型。利用数值模拟理论 ,研制了油藏数值模拟组分模型模拟器 ,从而为微生物驱油的油田开发问题研究提供了理论方法和数值模拟工具。该模型除考虑水、油特性外 ,全面考虑了微生物的生长与衰竭、微生物间的竞争排它作用、诱导与阻遏模型作用、产物的增溶、降解等化学反应 ,扩散、沉浮、吸附等等。模拟组分为 12个 ,是一个完善、实用的组分模拟器。模拟结果表明 ,该模型拟器具有较强的功能 ,深入细致地反映了微生物的传输运移机制和各个组分的物理化学反应规律。

三维四相多组分数学模型和数值模型的建立

提出考虑“吸附现象作用”的多组分模型假设条件之后 ,建立了相应的三维四相(油相、气相、水相和吸附相 )多组分数学模型。为了完成油相、气相和吸附相的相平衡计算 ,建立了考虑“吸附现象作用”、适合于地下油气藏烃类体系的三相 (气相、液相和吸附相 )相平衡热力学模型。运用计算机求解时 ,利用有限差分方法 ,按顺序求解法建立相应的隐式压力 ,显示组成及饱和度的数值模型。为研究和确定低渗透凝析气藏和煤层气藏的开采动态 ,研制和完善相应的数值模拟软件提供了重要的理论基础。

油气藏三维三相组分模型软件研制与应用

提出了一种对压力和饱和度隐式、组分摩尔分数显式的部分隐式组分模型求解方法。该方法所需联立求解的方程组数量少 ,且兼有全隐式收敛性好的特点。通过与引进软件用相同地质模型、PVT资料对柯克亚X15(3)凝析气藏循环注气进行模拟对比研究 ,验证了自编的部分隐式组分模型软件计算结果的可靠性 ,标志着自主版权的组分模型软件已经开始走向成功。[关键词 ]组分模型 ;软件 ;凝析气藏 ;

裂缝性油藏二氧化碳驱的多组分数值计算模型

对于预测油藏二氧化碳驱的效果,黑油模型不再适用,必须采用组分模型。研究了裂缝性油藏二氧化碳驱的三相多组分数值计算模型,给出了相关的计算方法和公式。采用多重连续介质理论来模拟裂缝性油藏中的输运过程,每个组分的质量传输包括传导和扩散过程。多相流体的流动采用Darcy定律来描述;组分的扩散采用Fick定律来描述。二氧化碳在岩石颗粒上的吸附及油相重组分在岩石骨架上的沉淀采用非线性等温吸附来描述。用串状毛管模型来考虑沥青质沉积对储层渗透率的影响。采用积分差分法对各组分的质量守恒方程进行空间离散,并按全隐式格式通过Newton迭代法进行求解。根据Soave-Redlich-Kwong状态方程计算流体的物性。对于油–水–气(二氧化碳)三相的相平衡计算,分别给出了平衡常数法、闪蒸计算法和最小Gibbs自由能法的计算公式。

考虑吸附现象作用的三维四相多组分模型

在油气藏渗流过程中 ,油相、气相和吸附相内各烃类组分将会发生相间传质现象 ,油、气的相态也会随之发生转变 ;对于这类流体在孔隙介质中渗流的力学特征和各种物理化学问题 ,可以归结为求解三维四相多组分数学模型。文章在提出考虑“吸附现象作用”的多组分模型假设条件之后 ,建立了相应的三维四相 (油相、气相、水相和吸附相 )多组分数学模型。为了完成油相、气相和吸附相的相平衡计算 ,建立了考虑“吸附现象作用”、适合于地下油气藏烃类体系的三相 (气相、液相和吸附相 )相平衡热力学模型 。

基于组分输运模型和RNG k-ε模型的浑水异重流数学模型研究及其应用

基于组分质量守恒理论,将浑水异重流的运动过程看成是含沙浑水中的泥沙这一组分在水体中的传输过程,建立组分方程,与考虑了平均流动中的旋流流动情况的RNGk-ε方程组进行耦合求解,利用目前广泛使用的商用FLUENT软件进行数学模型计算,并采用室内模型试验进行论证。结果表明:该数学模型可以有效模拟浑水异重流的潜入和前锋运动过程,为深入研究水库、湖泊及河流入海口浑水异重流问题提供了新的途径。借助此模型模拟了水库内汛期浑水异重流运动情况。

基于矿物组分模型的阳离子交换容量评价新方法

阳离子交换容量(QV)是Waxman-Smits模型的关键参数,利用常规测井求准QV是岩石物理分析家一直探讨的热点。在充分利用测井曲线和全岩矿物衍射、黏土矿物衍射岩心分析资料的基础上,提出了基于矿物组分模型求解各种黏土矿物含量的新方法,与衍射岩心分析结果一致;结合各种黏土矿物的岩石阳离子交换能力(CEC)值,可求得地层总的CEC值,继而可以求得QV曲线,结果与阳离子交换能力实验相吻合;在低电阻率层段利用Waxman-Smits模型计算的含油饱和度比Archie公式更加合理。

运用组分模型进行的化学驱数值模拟(英文)

通过化学驱数值模拟软件UTCHEM - 6.0在岩心实验数据历史拟合中的运用 ,研究了化学驱油机理。研究结果表明 ,当聚合物段塞足够大时 ,聚合物注入时机对最终采收率影响不大。原始含油饱和度大小能够反映岩心孔隙状况和油在岩心中的分布特征。碱能够与原油中的有机酸反应生成表面活性物质 ,有利于降低界面张力 ,采收率增幅达 2 0 %以上。

循环流化床多组分颗粒气固两相流动模型和数值模拟

基于稠密气体分子运动论和颗粒动力学 ,考虑多组分颗粒中颗粒组分与颗粒组分、颗粒组分内颗粒之间的相互作用以及气体与颗粒之间的相互作用 ,提出多组分颗粒非等温颗粒气固两相流动模型 .以颗粒压力、径向分布函数、黏度、颗粒碰撞耗散等耦合各颗粒组分间和颗粒间的相间作用 .采用大涡模拟方法模拟气相湍流流动 .提出了多组分颗粒的径向分布函数计算方法 .对循环流化床上升管中双组分颗粒气固两相流动特性进行了数值模拟 ,模拟结果揭示了上升管中双组分颗粒气固两相流动的环 核流动结构 ,得到了平均颗粒粒径的轴向和径向分布规律 ,计算结果与文献中实验结果相吻合 .

组分模型在带气顶高挥发性油藏中的应用

根据钻井取心、开发动态、实验分析资料综合分析了SW.B油藏流体分布和流体性质特征,尤其是流体在渗流过程中的相态行为变化和通过井筒到达地面第二级分离器标准状况下的物性变化规律,将全组分实验分析数据劈分、合并为7个拟组分,通过三参数PR状态方程进行实验分析数据拟合,获得组分模型计算必须的状态方程基础参数,建立SW.B油藏高精度组分数值模型,定量描述剩余油、气饱和度分布,为开发方式优化、编制开发调整方案提供了依据,对类似油藏的合理开发有重要的指导意义.

水稻多组分双向反射模型的研究

利用 1999～ 2 0 0 0年的水稻田间试验实测光谱数据 ,对水稻不同生长期特性建立的水稻多组分双向反射模型进行了一些主要因子的敏感性分析及模型模拟值与实测值的比较分析 .结果表明 ,考虑水稻冠层叶、茎干、穗等作用及水稻不同生长期特点的水稻多组分双向反射模型 ,能较好地反映水稻多组分反射光谱的角度分布特征 ,较准确地模拟水稻不同条件下水稻的自然方向反射系数和冠层“热点”效应的非对称性分布 .得到了薄层水体和土壤背景的一次反射辐射以及在冠层内部、薄层水体和土壤表面相互间的多次反射辐射随水稻各组分平均倾角的变化规律 。

水稻多组分双向反射模型的建立

在作物多组分双向反射模型的基础上 ,基于辐射传输原理和水稻群丛结构特征 ,特别是考虑水稻不同生长时期的特点 ,建立了水稻的多组分双向反射模型。模拟与实测结果的比较表明 :模型基本上能反映水稻多组分反射光谱的角度分布特征 ,特别是较准确地模拟水稻不同生长期 ,不同太阳天顶角下 ,“热点”的右移和乳熟期前向反射中的反射高峰点。分蘖期和抽穗期 ,水稻冠层“热点”效应在水稻各组分的平均倾角约 37°左右时达到最大 ,然后随平均倾角的增大 ,“热点”效应明显减弱。从数学的角度 ,模型计算值与实测值通过了 t-检验 ,证明模拟值是可接受的。

砂砾岩储层的多组分模型及最优化测井解释

砂砾岩是油气储集的有利地层之一,但由于其岩性复杂、埋藏深、低孔低渗、非均质性强等特点造成砂砾岩测井评价困难。针对砂砾岩储层的这些特点,本文建立了多组分模型,并采用最速下降法求取多组分模型的最优解,得到储层孔隙度和各组分的含量。结果表明,多组分模型最优化方法适用于求解砂砾岩孔隙度及各组分含量。