东海油田春晓3井凝析气全组分模拟

凝析气相态实验及全组分模拟分析是合理开采凝析气田和提高凝析油采收率的关键。凝析气相态实验分析能直接得出流体的物性参数 ,但并非能测定所有成分的参数。对相态实验不能测定的成分 ,可根据已测参数确定合适的流体相态模型 ,模拟计算出由实验方法不能测定的参数。全组分模拟能精确地模拟不同凝析气藏开采过程中油、气两相组分的瞬间变化、井流物中重组分含量以及一定分离条件下采集到的凝析油量。

粤东北地区秋季PM_(2.5)组分模拟与来源分析

珠三角是广东省传统的空气污染区,但随着全省实施空气质量新标准,发现粤东北地区空气污染也比较严重。通过对梅州PM_(2.5)浓度及组分的模拟与分析,发现秋季粤东北部PM_(2.5)中硫酸盐占比达17%,而铵盐与硝酸盐分别占7%和4%。元素碳(EC)占PM_(2.5)质量浓度的4%,一次有机气溶胶(POA)占13%,二次有机气溶胶(SOA)占比仅为2%,而其他物种则占了53%。梅州的二次污染并不严重,各组分占PM_(2.5)质量分数日际波动不明显。秋季粤东北PM_(2.5)主要由本地排放贡献,大部分时候本地排放贡献大于80%,广东省其他城市的贡献接近0,而外省的贡献一般低于20%,个别时候可接近30%,要减轻粤东北部的污染应主要以控制本地一次细颗粒物的排放为主。

油藏组分模型的无网格扩展有限体积法

本文开发了油藏组分模型的首个无网格数值求解器。该无网格求解器使用生成时受拓扑约束较少的点云和扩展有限体积法分别离散油藏计算域和控制方程,可以直接使用网格类模拟器中已有的非线性求解器计算全局非线性离散方程组而获取油藏计算域压力、相饱和度和组分浓度的分布。采用两个典型的油藏组分模型算例(包括CO_(2)驱和蒸汽驱)用以检验该无网格模拟器的计算表现。算例结果表明,相较于网格类方法,该无网格模拟器能够显著降低对复杂油藏计算域的离散难度,且能避免笛卡尔网格有限体积法的网格取向效应,提高了计算精度和非线性求解的收敛效率。

用CUPID模型模拟小麦组分温度分布:敏感性分析与验证

组分温度分布是决定农作物冠层热红外辐射方向特性的重要因素之一,为了分析小气候参数对冠层组分温度的影响,并分析其不确定性,对一个典型的土壤-植被-大气传输(SVAT)模型CUPID进行了组分温度模拟的敏感性和不确定性分析,并用实测温度分布信息进行了验证。详细描述了模拟和验证过程,结果表明:土壤组分温度不确定性较大,冠层组分温度不确定性较小(约2%),气温和土壤湿度对总体不确定性贡献最大;模拟组分温度与实测温度分布趋势一致。

粘土胶驱油组分模型模拟器

粘土胶可进行深度堵水调剖驱油，且经济投入少，增油效果明显。考虑粘土胶的成胶、运移机理和室内物理模拟驱替实验结果，研究粘土胶驱油渗流问题，建立反映粘土胶输运特征的数学模型（对流及扩散质量守恒方程，运动方程，浓度方程，饱和度方程，毛管压力方程，粘度方程，渗透率变化方程，盐敏性方程，吸附方程，离子交换方程，乳化方程，相对渗透率方程，阻力系数方程），研制了适于粘土胶驱替流动的八组分（水，油，粘土胶，总阴离子，钙离子，镁离子，钠离子，多种助剂）模型模拟器。分析了粘土胶驱中段塞浓度大小、乳化强度、盐敏特性与驱油效率的作用关系。为油田的合理开发和经营决策提供了有效的数值模拟手段。建议进一步试验并推广粘土胶驱油。表３参２（陈志宏摘）

使用组分模拟开展凝析气井测试分析的经验

文中讲述了采用气藏组分模拟软件对射孔的以及水力压裂的凝析气井进行试井分析。反凝析作用和裂缝流体动态影响着井生产能力，这是促使人们进行模拟的关键因素。介绍了模拟这些影响因素的新特征(参数)，例如取决于毛细管数的相对渗透率赋值和网格块间的非达西流。讨论了相关的岩心、测井和PVT数据。最后介绍了所选择的射孔井以及压裂井的历史拟合和分析结果。所讲的模拟方法对于涉及凝析气流的试井分析来说非常有用，且也可用于对于气井和欠饱和油井进行试井分析。与解析模型模拟相比，这种模拟方法的优点表现在识别和认识控制凝析气井生产能力的具体的物理效应。有了这种模拟方法，多学科气藏工作组成员就可以了解基础数据的质量和作用，重点研究关键的不确定性因素并提高模拟结果的专有性。这项研究工作取得成功的关键在于广泛收集数据和建立一个多用途的状态方程模拟程序，该模拟程序允许用户自定义算法，用于饱和度函数和向井流动方程的特殊编程。

清焦蝶阀的多组分气流数值模拟及流道优化设计

为了提高清焦蝶阀的抗焦化能力和对其清焦的蒸汽流道进行优化设计,根据清焦蝶阀的工作原理和运行参数采用ANSYS CFX对蝶阀清焦流道的蒸汽和石脑油裂解气体进行多组分数值模拟。通过多组分数值模拟掌握蝶阀密封区域的气体组分情况来判断抗焦化能力和指导清焦蝶阀流道优化设计。对3种清焦蝶阀流道布置通过数值模拟对比分析,综合考虑清焦蝶阀的结构工艺性,确定了优化设计方案,通过试验验证已很好地解决输送介质过程中出现的焦化问题,为此类蝶阀的设计奠定了基础。

清焦蝶阀多组分气流数值模拟及清焦流道的优化设计

介绍了采用CFD软件ANASYS CFX多组分数值模拟,指导清焦蝶阀流道优化设计,运用CEL编译语言描述流体介质的物理性质。通过比对分析提出了设计方案以及设计过程中要注意的问题,解决输送介质过程中可能出现的焦化问题,为此类蝶阀的设计提供依据。

焦炉煤气制合成气反应器数值模拟

采用CFD软件F luent模拟计算焦炉煤气(COG)非催化局部氧化制合成气反应器,其中湍流模型选择标准k-ε模型,热辐射选择P-1模型,用非预混模型计算化学输运和反应。反应器内组分与温度场的数值模拟结果与实验测定结果基本吻合,说明模拟结果是可信的。通过模拟可预测,当氧气与焦炉煤气进气体积比达到0.14左右时,可以获得最好的焦炉煤气的转化效果。本数值模拟可为COG非催化局部氧化制合成气进一步的工程研究与应用提供可靠的理论参考依据。

热辐射方向性测量中的时间效应模拟

由于测量仪器的限制,热辐射方向性测量很难直接获得瞬时方向亮温分布,耗时较长,存在明显的时间效应。目前通常采用线性近似方法纠正,但是无法进行定量误差分析。以冬小麦为例,结合小气候模型CUPID和计算机真实结构模型RGM模拟测量过程中的组分温度和方向亮温变化,对采用线性近似算法进行时间效应纠正的误差进行了评估。结果表明,采用线性近似纠正可以满足测量要求,纠正误差(RMSE)小于0.3K。通过相关性分析得出结论:组分温度时间差异是方向亮温时间差异的主要影响因素。

基于数值模拟研究沥青质沉积对油田开发的影响

以俄罗斯某油田为例,建立了全油田组分油藏模型,通过动态模拟研究了沥青质在研究区内多孔介质中的沉积,并基于不确定性评估预测了生产剖面。模拟中考虑了激活和不激活沥青质选项这两种情况,以及衰竭式开采和注水保压开采这两种开发方式。激活沥青质选项时,根据室内实验结果调整沥青质在原油和多孔介质中的动态特征。通过对沥青质选项参数的敏感性分析确定了对多变量历史拟合目标函数影响最大的输入参数,包括决定溶解沥青质摩尔分数的系数、沥青质解离率、沥青质吸附系数和油层中原油流动临界速率。研究表明:在衰竭式开采条件下,油藏压力显著下降并形成压降漏斗,导致生产井井底沥青质沉积,产能降低;通过注水可以显著减少沥青质沉积量,提高累计产油量;水层注水可使地层压力长期保持在沥青质初始析出压力以上,并避免油水相互作用促进沥青质沉积,因而相对油层注水累计产油量较高。

早期地球原地圈外层的组份模拟及其在早前寒武纪的主要演化机制

地球原地圈外层(包括原地壳)的组分、结构和演化途径涉及两方面相关的内容:宇宙化学和地球化学。宇宙化学是通过大多数地球形成的假说对原地圈的组分和结构进行模拟。作者采用“地球的多阶段多相增生模式”这一假说。原地圈组分的宇宙化学计算基于下列假设和约束条件:①地球的组分取决于残留物与“次生”宇宙物质的混合程度;②在原太阳星云内的宇宙物质增生遵循重力分异定律;③地核组份取决于铁陨石和铁石陨石的成分;④构成原地幔与原地壳的宇宙物质成分与石陨石的成分一致,并与石陨石的宇宙丰度和最初混合时降落在地球的比例大小有关;⑤超新星物质占地球物质的比例为2～3％,并趋向于在地表富集,在常量元素方面与宇宙丰度的平均值一致;⑥在原地壳和原上地幔中,由于产生元素时短期的放射和K(超新星物质组份)

基于Fluent与GA-BP的筒弹充氮设备多参数优化

航天产品发射筒主要用于导弹运输和贮存,发射筒内部装配有导弹导轨、导弹、弹上电缆网及其他精密元器件,导弹运输与贮存对于发射筒需要特定的环境要求。针对现有的XX型号发射筒充氮设备置换工艺性能不佳问题,基于Fluent数值分析方法,仿真充氮设备在不同参数(充气压力、放气压力、保压时间)下对发射筒进行置换工艺时所需的时间和氮气消耗量;再利用GA-BP神经网络对各参数进行拟合,建立多输入多输出数学模型并用遗传算法寻找最优解,满足最小的置换工艺时间与氮气消耗量;最后调整充氮设备置换工艺的各个参数进行工程验证。实验表明,充氮设备多参数优化后对发射筒置换工艺时间减少,氮气消耗量降低,在一定程度上提高了工作效率并节省了成本。

CO2-原油混相带形成机理与表征方法

CO2-原油混相带对CO2驱开发效果具有重要影响,目前尚未提出合理的混相带表征方法。通过理论分析和组分数值模拟,对CO2-原油混相带形成机理与表征方法进行系统研究,结果表明:混相带的形成受CO2与原油间的汽化-凝析作用主导,混相带形成之后的演化主要受水动力弥散作用影响;将油气界面张力等于0.1 dyn/cm的等值线作为混相带后缘,将油相中CO2含量为0.2的等值线作为混相带前缘,混相带宽度等于无因次混相带面积与混相带前缘包络线的长度之比;随着累积注入量的增大,在混相带前缘突破之前,混相带宽度逐渐增大,但增速会逐渐减慢,在混相带前缘突破之后到混相带后缘突破之前,混相带宽度迅速下降,之后趋于平稳。基于混相带的准确表征,可为开展混相带调控改善CO2驱开发效果提供基础。

XG潜山油藏结垢影响因素室内实验研究

XG潜山油藏注水开发生产过程中,结垢情况严重,需分析结垢的影响因素,控制结垢的发生。文中利用正交试验设计,分析了影响XG潜山油藏注水开发油藏结垢的因素。实验结果表明:XG潜山油藏注水开发中,随着注入水pH值升高,油藏结垢量逐渐增大;随着地层压力增大,沉淀结垢量逐渐减小;随着注入水混合比例增大,沉淀结垢量缓慢增大,达到峰值后又逐渐减小,注入水混合比例为50%时沉淀结垢量最大;随着体系温度升高,沉淀结垢量逐渐增大。对XG潜山油藏结垢影响最大的因素是注入水pH值,油藏压力次之,注水量与油藏温度影响较弱。当pH值控制在6.5以下,油藏压力保持在20 MPa以上,就能有效避免XG潜山油藏在注水开发过程中出现大量结垢。

煤气化废水制备水煤浆的成浆特性研究

以煤气化废水为原料,研究了煤制甲醇工艺气化、变换、合成工段产生的废水及其内含主要组分对成浆性能的影响,通过接触角、Zeta电位和添加剂吸附量探讨了各组分对水煤浆成浆特性的作用机理。结果表明:气化灰水、甲醇废水和变换凝液均对成浆性产生不利影响;有机分子醇类和大量阳离子的存在不利于成浆,阴离子能改善煤浆性能;接触角、Zeta电位和吸附量分析表明,废水中的有机分子醇类优先吸附于煤粒表面,降低添加剂吸附量,对煤粒表面润湿性、电负性产生不利影响;阳离子通过中和煤粒表面电负性及离子间的“桥键”作用使得添加剂吸附过量,导致煤粒吸附水膜变厚,浆体性能下降;阴离子吸附于煤粒表面,替代部分无效添加剂,有利于成浆。

红河油田长8油藏减氧空气驱注气参数综合优化

为探索并研究减氧空气驱提高裂缝-致密油藏采收率的可行性,以增油量、换油率、吨油成本为评价指标,应用双重介质多组分数值模型,综合室内实验、油藏工程等方法和现场实施工艺条件,开展了减氧空气驱注气参数的优化研究。结果表明:注入氧含量为5.00%的减氧空气,产出气氧含量最高为3.95%,安全可控且减缓腐蚀速率,可以达到最佳的经济效益;优化空气/泡沫段塞比为5︰1,可较好地起到延缓气窜及扩大波及体积的作用;优化单井日注气量为1.5×10^4 Nm^3,注气压力为20~25 MPa,总注入气量控制为4000×10^4 Nm^3。该研究成果在试验井组应用,预测能取得较好的经济效益,为深化减氧空气驱应用研究,提高裂缝型-致密油藏的采收率奠定了技术基础。

由低渗透气藏水力压裂的直接（组分）模拟确定反凝析作用对单井产能的影响

为了确定天然气处理设备的资金投入，反凝析气藏的开发就需要对井的产能做出精确的预测。从历史上讲，Fussell发现气藏里液体的凝析将大大损害井的产能。为了确定试井解释的灵敏度和预测长期生产动态，建立了一个把水力压裂裂缝当作网格体系一部分的单井模型。预测结果非常有趣，压裂井产能的损害没有想象的那么严重。径向模型模拟结果证实了Fussell的这些结论。现有的模拟技术可对水力压裂裂缝直接进行模拟，而不再使用等效井筒半径。压差在水力压裂裂缝周围的分布与凝析油的析出对井的产能伤害很有限。本文介绍所用的方法及其得到的结论。

基于欧拉-拉格朗日分裂法的供水管网多组分水质模拟

供水管网中的水质模型通常为对流反应方程,往往忽略扩散项。在水质模型中加入扩散项,并探讨了水质模拟中扩散效应的影响。采用一种适用于供水管网的欧拉-拉格朗日分裂算子法求解多组分(有机质、余氯和微生物量)传质反应模型的对流扩散反应方程组,并应用于动态水力条件下的算例管网中。实例证明,下游节点的污染物浓度随时间逐渐积累增加,尤其在管网终端扩散效应显著。相比有机质和余氯的浓度变化,轴向扩散效应和径向传质反应效应相互促进的综合效应使得微生物量显著变化,低流速情况下表现更为明显。