骨支架多孔结构设计及其流场特性研究

组织工程骨支架的结构及其内部流场的流体流动性能直接影响着营养物质的渗入和细胞的沉积。基于拓扑优化技术,以胫骨骨折实际受力为载荷设计不同孔隙率和尺度下的骨支架多孔结构单胞模型;运用计算流体动力学(CFD)方法对所得单胞及由其构建的多孔结构内部流场特性进行数值模拟,分析模型参数对各结构内部流场的流速分布和渗透率等的影响规律。结果表明各孔隙率和尺度下的单胞及多孔结构均具有良好的流场连通性,其中孔隙率是影响结构内流速的主要因素;各结构渗透率随着孔隙率和尺度的增大而增大;孔隙率和尺度较大的结构表现出更好的流体流动性能。研究成果可以为骨支架多孔结构的优化设计及应用提供支撑。

天然气净化厂文丘里组合式急冷塔流场模拟与优化

康索夫尾气处理装置应用于天然气净化厂处理高温含硫烟气时,文丘里组合式急冷塔文丘里段(以下简称文丘里段)设备内部喷淋水线上方约30 cm处出现环状腐蚀环。针对设备腐蚀问题,利用计算流体力学软件模拟文丘里段气液流体流动及传热传质过程,研究腐蚀机理并提出优化方案。设备腐蚀原因是高温含硫烟气中的酸性组分被喷淋冷却时,与水蒸汽反应产生硫酸,当气体温度降至酸露点以下时产生高浓度硫酸,致使254SMo合金钢设备内壁发生严重酸腐蚀。文丘里段内部腐蚀无法完全解决,经模拟计算,改变喷淋雾化效果及喷嘴的喷淋夹角可大幅改变气液界面位置,改善设备腐蚀情况。研究成果可为类似文丘里组合式急冷塔在设计及运维方面提供参考。

催化裂化装置冷壁双动滑阀计算流体力学流场分析

冷壁双动滑阀安装在重油催化裂化、催化裂解装置第一再生器、第二再生器及旋风分离器顶部出口管道上,用以控制再生器压力或再生器与反应器两器间的压差。某炼油厂催化裂化装置冷壁双动滑阀实际运行时的开度为9.5%,其出口部位磨损十分严重,外壁局部超温,初步分析认为系高速烟气携带催化剂颗粒冲刷所致。应用计算流体力学(CFD)方法,对冷壁双动滑阀分别进行了100%、68%、38%、9.5%开度下的流场分析,通过模拟数据的对比分析验证了CFD方法预测冷壁双动滑阀出口部位冲刷磨损的准确性和可靠性。

利用时移地震资料划分油藏流体流动单元的可行性分析

油田开发过程中,油层内部流体渗流所引起的含油饱和度、流体压力变化以及原油脱气均可导致时移地震资料的差异振幅.时移地震资料可以揭示油层内部渗流的影响,为划分油藏流体流动单元提供依据,根据差异振幅的幅度及范围可以确定流动单元的品质及范围,并且油层内部的渗流影响发生在同一流动单元之内.本文从理论上分析并证明了该方法的可行性.

储集层流动单元水驱油实验研究

正确认识测井响应高含水储集层的规律和特征 ,对于评价水淹层、研究剩余油饱和度及其分布特征十分重要。选取高含水期密闭取心井的岩心 ,在储集层条件下进行水驱油实验 ,结果表明 :相同流体流动单元内部的电阻率、含水率、相对渗透率与含水 (油 )饱和度间的关系及变化规律相似 ,不同流动单元间这些关系及变化规律则各有特点 ,反映了不同流动单元不同的水淹特征和含水 (油 )饱和度特征。应用储集层流动单元概念 ,可以在同一储集层内划分出水淹级别不同的单元 ,为水淹层定量精细解释提供可靠参数 ,还可建立流动单元与剩余油饱和度间的关系 ,用于研究剩余油分布特征。

烃类流体分布与缝洞储层流动单元的划分

塔河油田奥陶系缝洞性油藏原油类型丰富,包括凝析油、挥发油、中轻质黑油和重质黑油,其分布具有明显的分区分带特征。根据地质控制因素,对流体性质分布的差异进行分析表明,烃类流体性质分布的非均质性不仅与成藏过程中对烃类流体的破坏改造相关,而且也反映了缝洞性储层的非均质性特征和多期油源。以烃类流体性质分布的地质响应特征为主,兼顾油井产状相近、储层物性相似及天然能量类型相同等因素,将塔河油田奥陶系油气藏缝洞性储层划分为6个流动单元,对不同单元提出了开发建议,以合理开发此类油田。

流动单元约束的油藏数值模拟研究

油藏数值模拟在油田开发方案的编制和确定、油田开采中生产措施的调整和优化、剩余油形成与分布以及提高油藏采收率方面,已逐渐成为一种不可欠缺的研究手段。油藏数值模拟的精度主要受油藏地质模型的精细程度和模拟模型的求解精度的影响。从提高油藏地质模型精度入手,将流动单元与油藏数值模拟相结合,通过利用流动单元细分模拟层系和针对不同的流动单元选取相应的相对渗透率曲线,提高油藏数值模拟的精度。模拟结果表明,流动单元约束的油藏数值模拟模型具有初始拟合程度高、模型修改程度低、能够更精确的反映层内和平面剩余油分布的特点。

孤东油田馆陶组河流相储集层流动单元模型与剩余油分布规律研究

综合应用多学科理论 ,系统研究了形成流动单元的控制因素 ,提出了河流相储集层流动单元识别、分类及评价方法 ,建立了流动单元模型。引用活度函数及层内差异等 6种数学方法在单井中识别流动单元 ,应用地震属性分析等 5种方法在剖面上识别流动单元。提出了流动单元定量分类评价方法 ,把孤东油田馆上段河流相储集层划分为 3种不同类型的流动单元 ,它们各自具有相应的岩性、物性和孔隙结构特征。应用判别分析方法得到确定流动单元类型的判别函数 ,建立起河流相储集层流动单元的判别标准。把流动单元与剩余油的研究紧密结合 ,研究剩余油在不同流动单元以及同一流动单元不同部位的分布规律 ,揭示了流动单元类型与剩余油分布的内在联系。预测了孤东油田馆上段储集层参数空间变化及剩余油的分布 ,指出不同流动单元的开采潜力 ,有效地指导了油田开发。参 5(窦之林摘 )

利用流动单元计算高含水油田渗透率

油田进入高含水期,储层参数发生了变化。用传统的解释方法计算渗透率很难达到理想的精度。作者提出利用储层流体流动单元流动带指标反算渗透率的方法,并应用于辽河油田欢26断块高含水油田储层评价中,取得了良好的应用效果。

濮城油田东区沙二下储层沉积微相及剩余油分布特点

针对濮城油田东区 Es下2 油藏储层非均质性严重、高含水开发期水驱动用程度低的特点 ,对其储层沉积特征、流动单元沉积微相及与剩余油分布的关系进行了研究。该区 Es下2 亚段属于浅水湖泊三角洲 ,骨架砂体为水道砂、水道间砂、前缘砂、远砂坝。动态资料及油藏精细数值模拟研究表明 ,流动单元的沉积微相与油层的水淹程度和地下剩余油的分布密切相关 :河道砂微相油层水淹严重 ,剩余油潜力较小 ;前缘砂和河道间微相油层水淹程度中等 ,剩余油潜力大 ;远砂坝微相油层水淹程度低 ,剩余油潜力中等。根据剩余油分布特点 ,确定了 5种改善水驱效果的方法 。

三维可视化地质建模和油藏数模一体化技术在剩余油描述与挖潜中的研究与应用

本文针对该油藏特点 ,以流动单元为基本研究单元 ,根据油藏精细描述技术研究成果 ,采用三维可视化地质建模技术建立油藏构造、砂体及储层物性三维模型 ;应用三维密网格大规模三维可视化油藏精细数值模拟技术 ,结合生产动态监测资料综合研究油藏的各种物理性质和流体在其中的流动规律 ,定量评价剩余油分布。充分发挥并拓宽了地质建模、油藏数模在油藏描述和剩余油挖潜中的作用。根据研究结果 ,采取钻调整井、油水井大修、调剖堵水等挖潜措施 ,充分挖掘剩余油潜力。油藏开发调整效果显著 。

对杏树岗油田北部主力油层流动单元的划分

应用杏二区中块三采试验区丰富的静、动态地质资料 ,以密井网条件下的精细储层描述和构造描述为基础 ,对 16口取心井资料做多元逐步回归分析 ,建立了砂体厚度、沉积微相与岩性、物性参数之间的关联式 .利用关联式可求取生产井储层物性参数 ,确定表征存储能力和渗流能力的存储因子和渗流因子 .运用聚类分析方法 ,定量划分该区块主力油层的流动单元 ,并采用储层模式预测描述法在平面上划分流动单元 ,实现了对储层平面非均质性的进一步描述 .根据示踪剂检测和动态监测资料检验了划分流动单元的结果 ,表明示踪剂推进速度。

低渗透储层不同流动单元可动流体赋存特征及生产动态分析--以鄂尔多斯盆地姬塬地区长6段储层为例

利用高压压汞、恒速压汞、核磁共振、铸体薄片、物性等分析测试手段及试油资料,对姬塬地区长6段储层进行了流动单元的划分,同时分析不同流动单元微观孔隙结构特征及其对可动流体饱和度的影响,进而研究其生产动态的差异。结果表明:研究区四类流动单元微观孔隙结构差异明显,是造成其可动流体饱和度差异的主要因素。其中,喉道半径分布形态及主流喉道半径大小起了决定性作用。在油气田开发阶段中,应该根据不同流动单元的微观孔隙结构差异性特征,实施合理有效的开发方案。

基于Lattice Boltzmann模型的液-液混合流模拟

引入了一种二元Lattice Boltzmann Model(LBM),实现了两种液体组成的混合流的模拟.不同于其它的类似模型,它区分考虑了流体的粘性和扩散特性,可以很容易地模拟各种互溶或者不互溶的混合流现象.此外,由于LBM的运算大都是线性的局部运算,这使得它很容易在可编程图形处理器(Graphics Process Unit,GPU)上进行加速,从而进行实时模拟.给出了若干二元混合流的模拟结果.

新场须二段气藏测井解释新方法探讨

四川盆地新场须二段气藏属于特低孔特低渗致密砂岩气藏,储层具有极强的非均质性,储层类型以裂缝孔隙型为主,气水分布极为复杂,现有的测井解释模型对该气藏的适用性较差。为此,利用FZI(流动带指数)建立测井解释模型和"五端元六因素"方法进行储层的测井流体识别。研究表明,用FZI建立的测井解释模型可以提高孔隙度和渗透率的解释精度;"五端元六因素"测井流体综合识别模式涵盖了岩性、物性、含烃特性、裂缝发育概率以及烃类可移动能力,能有效提高储层流体性质识别的准确度。

旋流式快速分离系统的气体流场分析和性能计算

用智能型5孔探针对旋流式快速分离（快分）系统的气体流场进行了测试。在此基础上，从气固两相流的基本理论出发，对旋流式快分的气固分离机理进行了分析和探讨；建立了快分性能的分区理论计算模型。模型的计算结果与试验结果吻合较好。

川西致密砂岩气藏测井评价技术及其发展展望

川西致密砂岩气藏具有低孔隙度、低渗透率、孔隙结构多样、气水关系复杂的地质特征,使得传统测井评价技术得到的孔隙度、渗透率、含水饱和度等参数精度偏低,测井评价容易产生偏差,因此,亟需开展有针对性测井评价技术研究。以中江沙溪庙组复杂河道致密砂岩气藏为研究对象,结合气藏勘探开发实践,形成了以基于沉积微相约束的测井曲线标准化为基础,以多元回归、BP神经网络、基于流动单元的储层物性评价技术和多因素交会、基于多因素判别的流体识别雷达图、变m、n参数的饱和度评价模型为核心的致密砂岩气藏测井评价技术体系,为中江沙溪庙组气藏的高效开发提供了有力的支撑。形成的致密砂岩气藏测井评价技术体系为同类型的气藏开展相关研究提供了有效的借鉴。

生物质气化炉供风器的流场模拟及试验

利用计算流体力学(CFD)技术对用于气化炉供风的梅花形和环形两种供风器的流场进行数值模拟和流场对比分析,并对分别装有这两种供风器的生物质上吸式气化炉系统的反应床层温度和产气成分等气化性能进行测试比较。结果表明:环形供风器供风时,其流场没有漩涡,主管风速和各支管风速衰减方向相逆,使供风互补趋于均匀并形成较大的供风平面;梅花形供风器各管道内流场则均存在漩涡且风速不均匀现象。气化性能试验也进一步验证,与梅花形供风器相比,环形供风器供风时,气化反应床层温度显著升高,且温度波动平缓,CO和H_2气体含量也明显提高,产气热值有效提高。说明环形供风器改善上吸式气化炉的供风均匀性以提高气化性能是可行的。

某底排弹底排装置工作期间内部流场的数值模拟

基于均相流理论和固体火箭发动机原理建立了底排装置一维非定常内弹道模型。采用底排内弹道和修正质点外弹道耦合计算的方法对某155mm底排弹底排装置工作期间的内部流场和外弹道进行了数值模拟。得到了底排装置内压力、温度、密度和速度沿燃气通道轴向分布情况及喷口处的变化规律。计算结果表明,底排装置内的最高温度约为1944K,最大速度约65m.s-1;计算的底排工作时间为24s,增程率约为30%,与实际射击试验平均值吻合较好。

浅析流体流动之单元总结

针对学生在流体流动学习过程中普遍存在的问题,从单元总结角度讨论了如何更好地掌握本章的主要内容。提出以伯努利方程为主线,采用框图形式将本章主要内容有机地联系起来,并对方程式中各变量的物理意义、注意事项、求解方法及其应用分别加以讨论。使各部分内容之间的联系更为直观清晰,便于学生理解,最终帮助学生掌握本章主要内容。