长江漫滩区软土渗透系数计算方法对比分析

软土(弱透水层)是地下水系统的重要组成部分,主要由黏土、亚黏土及粉质黏土等渗透系数较小的土体组成,其渗透系数在实际工程渗流计算中具有重要意义。以长江软土地区海太过江通道工程南岸弱透水层为研究对象,采用经验公式法(室内土工颗分试验)、微水试验配线法以及数值模拟反演法,对于弱透水层的渗透系数进行计算,所得结果分别为7.196×10^(-5)、1.50×10^(-5)、8.10×10^(-5)cm/s;多方法相互验证,降低了单一方法影响范围小、取样存在偶然性等因素的影响。根据工程最不利原则,研究区弱透水层渗透系数建议取值为8.1×10^(-5)cm/s。

基于浮选-浸出法的含铁中和渣中α-Fe_(2)O_(3)回收工艺研究

针对某金铜矿山含铁中和渣堆存量大、杂质多等问题,采用浮选-浸出方法,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电镜能谱(EDS)等表征手段,开展了含铁中和渣中α-Fe_(2)O_(3)回收利用研究,结果表明:含铁中和渣主要由石膏、氢氧化铁、氢氧化铝、石英等组成,其中石膏与金属氢氧化物以机械混合方式存在;铁、铝、锌等离子形成的金属氢氧化物以非结晶絮状团聚体形式存在。基于含铁中和渣的物质组成特点,采用一粗一扫的浮选工艺,将含铁中和渣中石膏与富铁渣分离,获得了铁(以Fe计)质量分数为32.2%的富铁渣。采用酸浸和碱浸的方法对富铁渣中的铁进行回收,可获得铁(以Fe_(2)O_(3)计)质量分数为77.4%的α-Fe_(2)O_(3)样品。提取的氧化铁产物质量满足GB/T 1863-2008《氧化铁颜料》的相关要求,可作为颜料或着色剂使用。

密相栓流湿颗粒气力输送数值模拟

鉴于目前对于湿颗粒密相气力输送的研究缺乏成熟的体系与结论,本文探究了湿颗粒密相气力输送的流动机理与流动形态,为气力输送的优化设计提供理论支持。研究采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和离散元法(discrete element method,DEM)双向耦合的数值模拟方法,对水平管道中干湿颗粒料栓的运动形式和颗粒运动轨迹进行了分析,深入研究了颗粒含水率对输送流型、输送效率以及输送压降的影响。结果表明,同等气速下,湿颗粒可以形成段塞流,而干颗粒先是段塞流,随后料栓被气体击穿演变为沙丘流,最后成为管底流;随着气体速度的增大,单位长度的水平管道压降数值呈现先降低后增长的趋势,在质量流率0.5 kg/s、含水率5%的工况下,输送速度为9 m/s时管道压降数值最低,为最佳经济速度值;湿颗粒的压力曲线一直处于波动较大的不稳定状态,当两个监测点位于段塞外部时,轴向压差几乎为零,而当两个监测点位于段塞内部时,轴向压差可以达到-600 Pa。通过对湿颗粒输送时的压降变化进行分析和监测,可及时发现设备故障的迹象,预警可能的问题并采取预防措施,避免设备损坏和生产中断。

聚合物不可入孔隙体积影响因素研究

采用双段塞法分析了部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM)的相对分子质量、岩心孔隙分布、温度及矿化度对聚合物的不可入孔隙体积 (VIP)的影响规律。分析结果表明 ,VIP随HPAM的相对分子质量的增大而增大 ;VIP随着岩心平均孔隙半径增大、温度升高、矿化度增加而减小。在不断变化的地层条件下 ,HPAM的VIP可能出现高值的现象 ,这将严重影响聚合物驱的波及系数 ,从而使聚合物驱的原油采收率降低。

可变形微泡油层保护液在官23-46井的应用

官23-46井位于大港油田采油三厂孔店潜山构造带,是一口电泵井,该井压力系数约为0.71,属于低压漏失井,2012年4月该井使用80 m3清水进行冲砂作业全部漏失。为了降低成本,使用由新型发泡剂、活性剂、复合稳泡剂等处理剂配制而成的新型可变形微泡油层保护液与无固相体系,并结合段塞法进行作业。该微泡体系具有较高的稳定性(比一般泡沫稳定),结构复杂,过渡层明显,有一定抗压性,能够受挤压变形,是一种针对低压漏失井研制的新型修井液体系。作业顺利完成,施工成本降低20%,而且作业后2 d恢复产量,油层保护效果显著。

聚合物在多孔介质中的分布和存在状态

从宏观上考察聚合物在地层的分布,微观上测定表征存在状态的各个参数,采用三管并联岩心和平板模型实验研究聚合物分布规律,通过物理模拟实验测定表征聚合物存在状态的参数,同时测定不同聚合物质量浓度下的静态吸附量和动态滞留量,采用双段塞法测定不可及孔隙体积及动态滞留量等参数,并改进实验数据的处理过程。结果表明:聚合物在纵向上主要进入高渗透层,平面上主要分布在主流线区域,两翼部分质量浓度较低;静态吸附量远大于动态滞留量,并且其比值随着聚合物质量浓度的变化而变化。

单段塞法聚合物不可入孔隙体积影响因素

聚合物不可人孔隙体积直接决定聚合物驱的波及系数，影响聚合物在孔隙介质中的流动性。采用单段塞法评价了岩心渗透率、部分水解聚丙烯酰胺相对分子质量、质量浓度、注入速度、温度、矿化度等因素对不可人孔隙体积的影响规律。结果表明：渗透率越高，部分水解聚丙烯酰胺分子可进入的孔隙体积分数增加，不可入孔隙体积分数越小；部分水解聚丙烯酰胺相对分子质量越大，平均分子链尺寸越大，分子线团能进入的孔隙体积分数越小，不可入孔隙体积分数越大；部分水解聚丙烯酰胺质量浓度越高，分子线团互相缠绕、重叠，流动速度减缓，在大孔隙中的吸附滞留量增加，地层残留的部分水解聚丙烯酰胺通过调剖作用使后续更多分子流入微小孔隙，不可入孔隙体积分数越小；随注入速度增大，注采压差增加，分子线团越容易流人相对狭小的孔隙中，不可人孔隙体积分数减小；随温度升高，分子内能增加，分子链卷曲更加厉害，且溶剂化作用减弱，水膜厚度减小，分子线团的体积变小，不可入孔隙体积分数减小；随矿化度增加，部分水解聚丙烯酰胺分子链会更加卷曲，不可人孔隙体积分数减小。聚合物不可入孔隙体积不但存在，而且不容忽视。

分流法消除严重段塞流实验研究

严重段塞流是海洋立管系统中形成的液塞长度等于或大于立管高度的不稳定流型,容易引起剧烈的压力和流量波动,对下游生产设备的操作及管线的运行带来许多不利的影响。在S型立管系统上探索采用分流法对严重段塞流进行控制研究。实验结果表明,该方法能够达到消除严重段塞流的目的。

致密储层不同驱替方式下超临界CO2蓄能返排效果实验研究

目前超临界CO2辅助压裂技术已成为致密油开发的有效方式之一,在压裂过程中,压裂液的蓄能返排效果成为近年来关注的热点之一。为了对超临界CO2驱替过程中储层蓄能效果和流体的返排效果进行定量评价,自主设计实验装置对不同驱替方式下超临界CO2蓄能返排效果进行研究。在油藏温度和压力下,对比单独注气、单独注水及水气交替注入方式下岩心系统的平均压力变化以及控压返排效果,并对水气交替注入方式的注气段塞进行优化。实验结果表明:以超临界CO2作为前置液的压裂可以大幅度提高后续注入滑溜水的蓄能效果;注入的超临界CO2使原油及束缚水体积发生膨胀,其膨胀程度受超临界CO2的溶解量影响较大,而受岩心系统压力影响较小;先注超临界CO2再注滑溜水的驱替方式蓄能效果最佳,且能实现超临界CO2封存,滑溜水的返排效率及出油效率最高;从蓄能返排效果来看,0.5 PV的超临界CO2段塞注入量最优。

注聚井分级注入浓度段塞的现场应用

一直以来,聚合物驱的设计和实施普遍采用"分阶段、统一段塞"的注入方式,即同一阶段内,注聚区的所有注入井注相同浓度的聚合物溶液段塞,不同阶段,聚合物溶液的浓度不同。这种方式没有区别各井(区)不同的地层参数,使有的井因黏度太低而仍存在聚合物窜流,而有的井则因黏度太高注不进去。根据孤东油田六区西北部Ng5-6层的注聚过程中暴露出的问题,提出并实施了"分级注入浓度"聚合物段塞,井与井之间、同一井的不同时段,其注入段塞也不相同。为了实现这一点,根据流动系数、单井注入压力、吸水指数、启动压力、大孔道分布等5个条件,设计了5种段塞,在不同井、不同时段注入。2008年8月起在六区西北部Ng5-6层的35口井上实施,26口井见效,到2009年4月,比原聚合物驱多增油10190t;在三四区推广实施3个月,也取得明显增油降水效果。

气液两相流段塞流持气率快关阀法优化设计

快关阀法(quick closing valve,QCV)是气液两相流流动实验中常用持气率标定手段。特别是由于段塞流中气塞与液塞表现为随机可变流动特性,不合理的快关阀间距及截取次数选择将会导致持气率测量误差增大。提出了一种持气率快关阀法优化设计方案。首先,采用环形电导传感器上下游阵列信号计算流体相关流速,根据相关测速结果提取上游传感器信号对应流动工况的气塞与液塞间隔长度序列,采用Maxwell方程提取液塞中含泡持气率;在此基础上,再依气塞在管道内占比模拟计算不同快关阀间距时捕获的持气率波动序列。通过分析持气率序列波动,从统计学角度指出了95%置信度及5%允许误差情况下所需最低截取次数。最后,在快关阀门间距为1.55m的条件下对段塞流所需截取次数进行了实验验证。通过对快关阀法持气率测量误差进行统计分析,证明了设置两个快关阀门间距的充分条件。

不等粒径流化床的硬球模拟

实际工程中,气固流化床中固相颗粒的直径满足一定的分布规律,但近年来颗粒轨道模型的研究中颗粒直径并不满足一定的分布规律.基于颗粒轨道模型,提出了粒径服从均匀分布(正态分布)的硬球方法;改进了颗粒碰撞搜索技术;模拟了单孔、双孔、三孔分布板中气泡的形成、上升、破裂过程以及流化床中的节涌现象;研究了粒径分布不同时,固相颗粒的速度分布规律.研究结果表明:分布板的结构对气泡行为有明显影响;宽粒径分布的颗粒轴向速度大于窄粒径分布的颗粒轴向速度.

低渗油藏注CO_2/N_2组合段塞改善驱油效率实验

针对江苏高集低渗低饱和低能量油藏,开展了先注CO2前置段塞再后续N2段塞顶替的驱油机理研究。通过高集油藏地层原油加注CO2/N2气体互溶性膨胀相态机理、多次接触抽提-凝析过程相态机理以及交替注CO2/N2组合段塞细管驱替最小混相压力测试、长岩芯驱替效率等实验和模拟研究,对CO2/N2组合段塞注气驱油机理及效果进行了分析评价。结果显示,先注CO2前置段塞再后续注N2顶替的驱替方式能更有效地发挥CO2增溶膨胀、近混相和N2弹性膨胀驱油的优势,其驱油效率能达到甚至超过单纯注CO2的驱油效率。这种驱替方式不仅有利于改善注非烃气体的驱替效率,还可减轻令人担忧的采油井气窜后所带来的采油管柱和设备的腐蚀问题。此外将这一方式推广到注CO2前置段塞再后续注烟道气的驱替过程,还可在提高油藏采收率的同时实现工业温室气体地下环保埋存。

起伏管线中的多相流液弹发展特性研究

采用差压法对起伏管线中的多相流液弹长度进行了实验测量和分析,通过对实验数据的统计分析发现,液弹长度按正态分布规律分布,在上升段液弹长度比水平段液弹长度有所减小,而在下降段,液弹长度又会有所恢复。液弹长度的减小和增加会相应地造成液弹速度的增加和减小。

气液物性参数对严重段塞流特性影响研究(英文)

针对海底油气传输常见的下倾管—立管系统严重段塞流问题,采用严重段塞流形成条件一致的等效原则,发展了一种将三维流动转化为二维的数值模拟方法,仿真结果与相关的以水和空气为流动介质的实验结果吻合较好。在此基础上,利用该方法研究气液物性参数对严重段塞流的影响,分别选取水、原油和煤油为液体介质,甲烷和空气为气体介质,对管道内出现的严重段塞流进行数值模拟。研究发现,液体粘性、密度和表面张力对严重段塞流的流动过程、周期、压力波动、含气率和液塞速度均有显著影响,而气体物性变化对严重段塞流的影响较小。文中研究有助于深入揭示物性参数对严重段塞流的作用,同时也为评估不同海底油气田的严重段塞流危害提供了理论支持。

塞块量热计的热流计算与修正方法研究

为减小塞块量热计的热流测量误差,对其热流计算与修正方法开展了研究。根据能量守恒原理和传热理论,建立了隔热套结构塞块量热计的传热模型和计算方法;通过对塞块量热计传热模型的仿真分析,给出了温升率提取方法和计算误差的主要影响因素;提出了直接比对标定修正方法和基于标定的数值计算修正方法。仿真和试验结果表明:两种方法均能较大幅度减小塞块量热计的热流测量误差,使其误差控制在5%以内;直接比对标定修正方法的误差相对更小,但要求热流标定系统能覆盖被测热流范围;基于标定的数值计算修正方法对热流标定系统要求较低,适用范围更广。

离散单元法数值研究水平管中密相栓流气力输送

在对密相栓流气力输送过程中气固两相运动的特点和气固两相流的数值模拟方法进行分析的基础上,将广泛应用于岩土力学中的离散单元法引入以模拟多个颗粒之间长时间的相互作用,同时考虑颗粒与流体间的相互作用(双向耦合),建立了密相栓流气力输送过程中两相流的数学模型。对多个栓的密相栓流气力输送过程进行数值模拟,结果再现了栓的滑落、形成和运动过程,与实验观察到的现象基本一致,预示离散单元法在密相气固两相流数值模拟研究中具有广阔的应用前景,为密相栓流气力输送的进一步研究提供了基础。

延迟修正QUICK格式及其在弹状流中的应用

将延迟修正QUICK格式应用于数值传热学经典问题进行验证性计算 ,应用流体体积模型 ,将延迟修正QUICK格式及界面移动施主 受主格式与SIMPLEC算法相结合 ,计算了垂直管内弹状流泰勒气泡周围的流动特性 .通过计算 ,得到了满足气泡内部压力恒定要求的泰勒气泡形状及其周围流场分布 ,以及泰勒气泡周围液膜厚度随距离的变化规律 ,并与实验值进行了比较 ,得到的结果较为理想 .

例谈“四三”法在政治高考“图表类”主观题中的运用——“三看”“三比”“三关注”“三要求”

全国大多数省市高考政治科目中的题型一般都有表格类、柱状图类、坐标曲线类、饼状图类、复合类等图表类主观题,综合考查学生"获取和解读信息"、"描述和阐释事物"、"论证和探究问题"的能力。此类试题文字量少但信息量大、材料新颖且设问灵活,难度较大,取得高分殊为不易。笔者在长期的教学和考试实践中总结和概括出解答高考政治"图表类"主观题的有效方法——"四三"法,即"三看""三比""三关注""三要求",可帮助学生有效审题和答题。"三看"是指看标题、看内容、看注解,"三比"是指纵比、横比、图表之间比,"三关注"是指关注整题、关注时间、关注时政,"三要求"是指要求全面、要求规范、要求合理。

差压相关法确定水平管段塞流液塞速度及长度

分析了差压信号和波高信号之间的对应关系,给出了利用差压信号求液塞速度的方法。提出了“假渡越时间”的新概念,根据这一概念给出了求液塞长度的方法,试验结果表明,该方法是求解液塞长度比较有效的一种方法。