长距离分段低压输水的水力特性

分段低压输水系统能很好地满足适时、适量输水及保护水质的要求,又避免了通常有压输水承受高水头的不利影响,在长距离输水中具有其明显的优越性通过对长距离分段低压输水水力仿真模拟,对分段低压输水的水力衔接、壅水、水面振荡及结合井的稳定性等进行研究。

超低渗透油藏注水方式研究

从超前注水的机理入手,结合数值模拟与实际动态,对比了不同注水时机下油水井间的压力剖面,优选了超低渗透油藏的注水时机,并在最优注水时机下,分析了不同注水方式对地层压力波及范围的影响; 基于超低渗透油藏具有启动压差大、应力敏感性强、孔喉细小等特性,分析了不同超前注水方式下油井和水井压力升幅和压力波及范围,在岩石不破裂的情况下,进行不同超前注水方式的筛选与组合,反阶梯温和注水能够得到最优的开发效果。以长庆油田BMZ区块为例,进行了不同注水方式的开发效果分析,当采用反阶梯温和注水时,预测平均单井产油量在前20个月都明显高于非超前注水。

多孔并联分段低压输水系统的水力特性和控制

在详细分析多孔并联分段低压输水系统水力特性的基础上,建立了这一输水系统的非恒定流控制方程以及关闸和不关闸条件下的保水堰边界条件。应用所建立的数学模型对南水北调天津干线工程进行了数值模拟计算,得到了运行工况和检修工况下该输水系统的水力特性以及并联空间连通性对水力特性的影响,并提出相应的控制措施。本文还针对输水系统的水力特性,对单联分段低压输水单元的水力振荡方程进行了修正,推导出多孔并联分段输水单元的水流振荡方程和连通式保水堰自由水面的固有振荡频率公式,提出了消除水力共振、缓解输水单元水力振荡的控制条件,为工程设计和运行管理提供技术依据。

基于水力控制的分段低压输水系统优化研究

分段低压输水系统是一种结构相对简单,采用分段降低水头的新型自流有压引水结构,而保水堰则是分段低压输水系统的关键建筑物。通过建立保水堰关闸检修的数值仿真模型,对保水堰的堰流、井流等复杂流态进行了模拟,仿真结果表明在检修闸门和下游管涵之间设置调压柜或明渠段等减振结构可以减小检修过程中的剧烈水位波动,并对调压柜和明渠段的减振效果作了比较。研究还发现若减振结构的面积设置不当,会引起下游输水单元的水力共振。在水力控制和分析的基础上,提出了保水堰及减振结构的整体优化设计原则,为工程设计提供了技术依据,有较大的推广应用价值。

不对称输水水力控制研究

分段低压输水方式已成功应用于昆明掌鸠河调水工程,而且这种输水方式也正被南水北调天津干线所采用。除了有其多方面的优点外,也注意到这种方式使水力控制引起的非恒定流现象复杂化,尤其在工程运行较为关注的不对称输水,即全线其中的一线或多线停止输水、恢复输水,不仅在下游会引起激烈的水体振荡,而且将影响其余并联孔的正常运行。采用特征线法编制不对称输水水力控制数学模型,对南水北调天津干线进行变孔数运行控制分析,讨论连续开、关闸的操作方式,并在开、关闸时间间隔上进行优化。

分段低压输水系统水力振荡特性分析方法探讨

对现有的分段低压输水系统水力振荡特性分析方法进行了探讨比较,并分析了各种方法的优缺点。经比较分析可知:传统的特征线法和隐格式法主要用于系统水力振荡的时域分析;U形管模型法只考虑了水体的刚性,而忽略了水体弹性;压力管道内水体采用精确模型只适用于系统的频域分析。采用基于水力振动理论的压力管道线弹性模型,是用于分段低压输水系统水力振荡特性分析的新的研究方法,该方法可对系统同时进行时域分析和频域分析,而且能够较准确地反映压力管道内水体的高阶振荡特性,相比其他方法更具优越性。

分流理论在低渗透油藏开发中的应用

针对低渗透油藏的非达西渗流特征,考虑油水两相压力梯度,引入视黏度的概念,利用分流理论,给出了低渗透油藏油水两相渗流问题的图解方法。基于该方法,对不同的渗流速度进行了分析,结果表明,渗流速度越大,开发效果越好。

引黄灌区发展大口径低压管道的实践

通过对引黄灌区大口径低压管道灌溉技术的研究,解决了浑水灌溉中泥沙淤积问题,为引黄灌区提供了一种先进的灌溉技术。同时结合防爆破技术措施与管理措施,确保了管道浑水灌溉的正常运行。

低渗透油田高压注水井在线酸化增注技术

为了解决高压欠注水井降压增注中面临的难题,以定边油田低渗透油藏的主力区块为研究对象,研究该区块的高压注水井在线酸化增注技术。利用单步法酸液体系可以抑制二次、三次沉淀物和溶解堵塞物的特性,设计在线单步法酸化智能增注系统,通过“监控表皮系数变化情况”判断“是否对目的层段持续酸化”,确保最佳酸化效果。室内实验和现场试验结果表明:G-智能复合酸对氟化钠和氟硅酸盐产生二次沉淀的抑制性最好,单步法酸液体系选择G-智能复合酸可以更好地抑制酸反应时二次沉淀物的产生;堵塞物在酸液+助渗透剂剂T影响下的溶蚀率在73.9%~79%之间,堵塞物溶蚀率高于仅加入酸液的,单步法酸液体系选择酸液+助渗透剂可提升堵塞物溶蚀率;与只注入助渗透剂T相比,注入G-智能复合酸+助渗透剂T的高压注水井的油压下降1.0~3.4 MPa,日注水量增加6.1~9.8 m 3,该技术优势显著。