冷冻砂型数控加工参数与排砂参数联合优化研究

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作者 刘亲将 单忠德 +2 位作者 杨浩秦 闫丹丹 梁校 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期535-546,共12页

通过数控加工方法制备铸造用冷冻砂型是实现数字化冷冻砂型绿色铸造的重要基础。开展了冷冻砂型在不同目数和含水量下的数控加工稳健参数优化研究,获得对尺寸精度影响波动最小的切削加工工艺参数组合,当切削速度为188 m/min、进给速度为... 通过数控加工方法制备铸造用冷冻砂型是实现数字化冷冻砂型绿色铸造的重要基础。开展了冷冻砂型在不同目数和含水量下的数控加工稳健参数优化研究,获得对尺寸精度影响波动最小的切削加工工艺参数组合,当切削速度为188 m/min、进给速度为120 mm/s、切削深度为3 mm和切削宽度为8 mm时,数控加工冷冻砂型的尺寸精度较稳定。开展冷冻砂型多参数耦合排砂工艺参数优化研究,以排砂率为指标,在不同型腔三维尺寸条件下分析流量、靶距、俯角和口径对排砂效果的影响规律,优化出较优排砂工艺参数组合,流量为30 L/min、靶距为45 mm、俯角为65°、口径为2 mm,排砂效果较好。耦合冷冻砂型力学性能与排砂要求,优化得到造型参数为100目原砂与4%(质量分数)含水量。通过试验优化得到完整的冷冻砂型数控加工排砂工艺参数窗口,实现冷冻砂型数控加工的高精高效成形。 展开更多

关键词 冷冻砂型 排砂工艺 正交试验 参数优化 排砂效果

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冷冻砂型数控加工气动辅助精确排砂方法

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作者 刘亲将 单忠德 +2 位作者 杨浩秦 施建培 梁校 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期712-722,共11页

在冷冻砂型数控(Computerized numerical control,CNC)加工过程中,有效排出切削砂坯产生的砂粒是确保砂型成形质量的关键技术之一。本文基于计算流体力学方法,对环绕阵列式射流喷吹的排砂方式进行了数值模拟,分析了射流流量、靶距、俯... 在冷冻砂型数控(Computerized numerical control,CNC)加工过程中,有效排出切削砂坯产生的砂粒是确保砂型成形质量的关键技术之一。本文基于计算流体力学方法,对环绕阵列式射流喷吹的排砂方式进行了数值模拟,分析了射流流量、靶距、俯角和口径对型腔周围流场的影响。设计数控加工正交实验并对排砂率进行了极差分析,验证了仿真的结果。研究表明,环绕阵列式高速射流在刀具柱面和型腔壁面上会形成稳定贴附,输送砂粒的主要区域为射流在型腔壁面形成的“排砂区”。仿真与实验结果均表明最佳排砂工艺参数为射流流量30 L/min、靶距45 mm、俯角65°和口径2 mm,其中射流流量的影响最为显著,其次是射流喷嘴口径、俯角和靶距。本文结果可为排砂装置及工艺参数优化提供指导。 展开更多

关键词 冷冻砂型 排砂工艺 射流流场 排砂率 精确排砂

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排砂管线弯接头的冲蚀机理研究 被引量：26

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作者 练章华 陈新海 +2 位作者 林铁军 明鑫 郑建翔 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期150-156,共7页

排砂管线是气体钻井中不可缺少的地面设备之一,在高压高产气井的钻井中存在安全隐患,常规情况下通常被人们忽略。排砂管线失效主要由高速气流中的固体颗粒冲蚀破坏,通常发生在弯接头部分。针对排砂管线弯接头的冲蚀失效情况,开展冲蚀破... 排砂管线是气体钻井中不可缺少的地面设备之一,在高压高产气井的钻井中存在安全隐患,常规情况下通常被人们忽略。排砂管线失效主要由高速气流中的固体颗粒冲蚀破坏,通常发生在弯接头部分。针对排砂管线弯接头的冲蚀失效情况,开展冲蚀破坏机理的理论研究和数学模型研究,对弯接头的冲蚀攻角、冲蚀函数、冲蚀颗粒形状系数以及固体颗粒的受力状况进行探讨。建立排砂管线弯接头的CFD有限元模型,可以任意改变弯接头的角度,定量地模拟不同工况下含有固相颗粒的多相流对弯接头的冲蚀速率和冲蚀机理,对排砂管线在气体极限流量100×104m3/d和50×104m3/d的工况下,对不同含砂量进行一系列的CFD仿真模拟,得出冲蚀速率随弯接头角度变化定量的关系曲线,为弯接头的结构优化设计提供理论依据。 展开更多

关键词 排砂管线 弯接头 冲蚀机理 CFD模型 固体颗粒

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排砂采油技术适应性分析 被引量：4

4

作者 马英 李临华 +2 位作者 郭林园 刘玉国 姜国良 《特种油气藏》 CAS CSCD 2008年第4期97-99,共3页

为有效地解除细粉砂油藏近井地带的堵塞,根据排砂采油工艺技术原理,对携砂敏感性及排砂采油技术应用适应性进行分析,总结了滨南、纯梁、孤东等采油厂不同类型出砂油藏现场试验情况,根据应用中存在的问题开展了配套防砂或不防砂的政策界... 为有效地解除细粉砂油藏近井地带的堵塞,根据排砂采油工艺技术原理,对携砂敏感性及排砂采油技术应用适应性进行分析,总结了滨南、纯梁、孤东等采油厂不同类型出砂油藏现场试验情况,根据应用中存在的问题开展了配套防砂或不防砂的政策界限研究及采用排砂采油技术时挡砂精度的匹配分析,确定了该技术的适用条件。现场应用结果表明,该技术可使油层恢复原有的渗透性,使油井恢复原始产能。 展开更多

关键词 排砂 携砂分析 采油 适应性 出砂油藏 胜利油田

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自流排砂沼气池设计与试验 被引量：2

5

作者 罗涛 陈闯 +2 位作者 梅自力 韩智勇 李淑兰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期114-117,50,共5页

为实现自流排砂,以圆柱形沼气池为研究对象,进料管设计为弦向,使反应器内部流体产生旋流,并利用Fluent软件对其流场进行模拟分析,确定泥砂最易在底部左下角区域沉积。按水力相似准则建立试验模型,设计排砂管与进料管的夹角为150°,... 为实现自流排砂,以圆柱形沼气池为研究对象,进料管设计为弦向,使反应器内部流体产生旋流,并利用Fluent软件对其流场进行模拟分析,确定泥砂最易在底部左下角区域沉积。按水力相似准则建立试验模型,设计排砂管与进料管的夹角为150°,以含砂量为10%的清水作为试验流体,批量连续进料,对自流排砂反应器与常规反应器的排砂性能进行比较。结果表明:自流排砂反应器在第3次排砂就能收集到泥砂,第5次排砂排砂率可达86.13%,前19次平均排砂率是常规反应器的3.81倍,第5～22次的平均排砂率为82.17%,明显优于常规反应器。 展开更多

关键词 沼气池 旋流 排砂率 自流

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关于稠油有限排砂采油方法的探索 被引量：10

6

作者 穆龙新 李国诚 +1 位作者 王永杰 董本京 《钻采工艺》 CAS 2003年第1期20-22,共3页

为了避免防砂与排砂采油的不利因素 ,充分利用二者的有利因素 ,在现场试验和理论分析的基础上 ,提出了“稠油有限排砂采油”开采方式。有限防砂是伴随有限排砂采油概念而生的一个新概念 ,是指防止大于或者等于一定粒径的油层砂随原油运... 为了避免防砂与排砂采油的不利因素 ,充分利用二者的有利因素 ,在现场试验和理论分析的基础上 ,提出了“稠油有限排砂采油”开采方式。有限防砂是伴随有限排砂采油概念而生的一个新概念 ,是指防止大于或者等于一定粒径的油层砂随原油运移 ,而允许较小粒径的油层砂随原油运移的防砂技术。用经济评价手段来确定在整个油田开发期内应该采取何种非热力开采方式 ,结果会有 3种可能性 :①排砂采油在整个油田开发期内是最适合的方式 ;②防砂采油在整个油田开发期内是最适合的方式 ;③有限排砂采油 ,即在整个油田开发期内先排砂采油 ,后有限防砂采油才是最适合的方式。文中推荐一种简单的确定防砂采油接替排砂采油最佳时机的方法。 展开更多

关键词 稠油 有限排砂采油方法 图解法 迭代法 有限防砂

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防砂与排砂采油的经济效益评价方法 被引量：3

7

作者 董本京 穆龙新 +1 位作者 李国诚 王永杰 《钻采工艺》 CAS 2003年第2期14-17,共4页

对于地层胶结疏松、易出砂的稠油油藏 ,有防砂、排砂两种出砂管理方式。实践中采用的出砂管理模式取决于对两种模式的经济效益评价结果 ,文中提出了一套独立的防砂与排砂采油经济效益评价模型。影响防砂与排砂采油经济效益对比的敏感性... 对于地层胶结疏松、易出砂的稠油油藏 ,有防砂、排砂两种出砂管理方式。实践中采用的出砂管理模式取决于对两种模式的经济效益评价结果 ,文中提出了一套独立的防砂与排砂采油经济效益评价模型。影响防砂与排砂采油经济效益对比的敏感性因素主要有日初产量之差、作业成本之差、油价变化和油藏开采的递减率。根据影响因素的不同变化 。 展开更多

关键词 防砂采油 排砂采油 稠油 经济效益 评价

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涡管排砂箱型沉砂池的试验研究

8

作者 张强 殷晓曦 殷天鼎 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第3期231-234,共4页

在总结他人工作的基础上,设计了新型的涡管排砂箱型沉砂池,用以排出进入渠道中的泥砂。模型试验和原形观测的结果表明,这种沉砂池具有排砂比较高,排砂时水砂比较小,且适用条件广,投资较经济的特点,目前已在新疆巴州地区推广应用。

关键词 涡管排砂 箱型沉砂池 排砂比 水砂比 泥砂

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低压井负压冲砂强制排砂技术 被引量：5

9

作者 管九洲 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期148-150,158,共3页

油田开发后期,由于长期开采,油层压力逐渐降低,造成冲砂作业过程中冲砂液大量进入油层,污染油层,造成油井近井地带渗透能力降低,影响油井生产。地层砂在冲砂过程中,随冲砂液大量返回油层,生产时随井液流到井筒,出现卡泵和埋油层情况,造... 油田开发后期,由于长期开采,油层压力逐渐降低,造成冲砂作业过程中冲砂液大量进入油层,污染油层,造成油井近井地带渗透能力降低,影响油井生产。地层砂在冲砂过程中,随冲砂液大量返回油层,生产时随井液流到井筒,出现卡泵和埋油层情况,造成频繁作业,严重影响油井生产时率。为改善常规冲砂工艺冲砂液大量漏失的状况,研究了低压井冲砂强制排砂技术。该工艺实现了一次管柱强制排砂和负压冲砂,冲砂时井底压力小于油层压力,可快速建立循环,抑制冲砂液漏入油层,达到彻底排砂、冲砂和保护油层的目的。矿场试验表明,该技术适用于欠平衡井,可有效减少或避免冲砂液漏失问题,冲砂效率高。 展开更多

关键词 负压冲砂 强制排砂 双流道套管水力喷射泵 低压井

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牙轮钻头螺旋密封牙型对排砂性能的影响 被引量：3

10

作者 周已 蒋阳 +2 位作者 胡家豪 唐艺凤 谭彬 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期49-58,共10页

基于螺旋密封结构的排砂原理和流量平衡理论,建立锯齿形、矩形、梯形、半圆形4种螺旋牙型对应的流道模型,建立排砂性能评判标准,结合流体湍流模型和固体颗粒运动轨迹追踪法对不同牙型的速度场、压力场以及岩屑滞留时间进行分析,探究牙... 基于螺旋密封结构的排砂原理和流量平衡理论,建立锯齿形、矩形、梯形、半圆形4种螺旋牙型对应的流道模型,建立排砂性能评判标准,结合流体湍流模型和固体颗粒运动轨迹追踪法对不同牙型的速度场、压力场以及岩屑滞留时间进行分析,探究牙型对螺旋密封排砂性能的影响规律,评价不同牙型的排砂性能,并对螺旋密封牙型进行优化设计。结果表明:4种螺旋牙型都具有主动排砂能力;锯齿形密封流道两端压差最大,能够产生较大的泵送流量,岩屑颗粒更易排出,同时锯齿型密封中岩屑颗粒的滞留时间最短,因此锯齿形螺旋密封的排砂性能最好。优化结果表明,锯齿形螺旋密封牙型的螺距为3.2 mm、工作面倾角为3°、非工作面倾角为30°时排砂性能最优。 展开更多

关键词 高速牙轮钻头 螺旋密封 螺旋牙型 流场模拟 排砂性能

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气体钻井中钻屑对排砂管线易损段的冲蚀磨损研究 被引量：3

11

作者 刘洪斌 牟浩 +1 位作者 刘石头 张艺豪 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期81-88,共8页

对排砂管线现场布局和工作特性的调研发现,旋转控制头和接地管线之间管段受冲蚀最为严重,失效破坏比例和风险最高。以该易损段为研究对象,应用CFD方法及Fluent软件,建立较为准确的冲蚀模型,研究冲蚀发生机制及位置,探讨管线冲蚀特点。... 对排砂管线现场布局和工作特性的调研发现,旋转控制头和接地管线之间管段受冲蚀最为严重,失效破坏比例和风险最高。以该易损段为研究对象,应用CFD方法及Fluent软件,建立较为准确的冲蚀模型,研究冲蚀发生机制及位置,探讨管线冲蚀特点。结果表明:排砂管线入口第一个接头受冲蚀最为严重,同一工况下落地处接头冲蚀略微降低;随着注气量增加,各处冲蚀磨损程度也加大; T形接头抗冲蚀能力优于弯接头,但岩屑颗粒在T形接头封闭端易堆积,若不及时清理会失去一定的抗冲蚀能力。为尽可能降低冲蚀对排砂管线的影响,在满足正常生产要求的前提下,可采用适当降低注气量的措施。 展开更多

关键词 冲蚀磨损 气体钻井 排砂管线 弯接头

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CSB磁流体密封多功能排砂泵研制与推广应用 被引量：2

12

作者 王龙清 王旭 +1 位作者 胡剑华 曹雅萍 《特种油气藏》 CAS CSCD 2010年第6期117-119,共3页

随着油田开发进入中后期,出砂井、高含水井、含蜡井日渐增多,在采油生产过程中,普通杆式抽油泵在油井中砂卡、蜡卡、漏失等现象日趋严重,导致普通抽油泵不能正常生产,为了有效解决这些难题,研制出CSB多功能磁流体排砂泵。现场应用磁流... 随着油田开发进入中后期,出砂井、高含水井、含蜡井日渐增多,在采油生产过程中,普通杆式抽油泵在油井中砂卡、蜡卡、漏失等现象日趋严重,导致普通抽油泵不能正常生产,为了有效解决这些难题,研制出CSB多功能磁流体排砂泵。现场应用磁流体排砂泵生产证明,随着抽吸时间的延长,油井含砂量减少,含蜡稠油黏度降低,油井正常生产,便于管理,从而延长检泵周期,减少作业成本,增油效益明显。 展开更多

关键词 磁流体 密封 结蜡 降黏 排砂 抽油泵

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紫坪铺水电站#2泄洪排砂洞进水塔震后抗震复核分析 被引量：3

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作者 赵晓红 张燎军 龚存燕 《水电能源科学》 北大核心 2010年第8期91-93,共3页

针对5.12汶川大地震中紫坪铺水电站#2泄洪排沙洞进水塔出现的严重损伤,基于地震部门新核定的场地地震动设计、校核参数,采用反应谱法抗震复核分析进水塔结构地震动力响应,并评估了强度、刚度与抗震性能,指出抗震薄弱部位,可为加固设计... 针对5.12汶川大地震中紫坪铺水电站#2泄洪排沙洞进水塔出现的严重损伤,基于地震部门新核定的场地地震动设计、校核参数,采用反应谱法抗震复核分析进水塔结构地震动力响应,并评估了强度、刚度与抗震性能,指出抗震薄弱部位,可为加固设计提供参考。 展开更多

关键词 紫坪铺水电站 泄洪排砂洞 进水塔 抗震性能 复核分析 Analysis 地震动力响应 水塔结构 加固设计 反应谱法 薄弱部位 核参数 震中 站场 强度 评估 刚度 川大

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台湾曾文水库水力排砂研究 被引量：1

14

作者 刘家豪 许盈松 +2 位作者 廖清标 谢慧民 杨昱荣 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2010年第3期51-60,共10页

台湾曾文水库集水区因属泥岩地区,地表易受豪雨径流冲刷,且因库区内缺乏有效之底孔排砂道设施,每年流入水库沉积之泥砂量甚为可观;自1973年至2005年12月底之淤积调查结果显示,水库之淤积量已达1亿4 589万m3,坝前之淤积标高为EL.162.50m... 台湾曾文水库集水区因属泥岩地区,地表易受豪雨径流冲刷,且因库区内缺乏有效之底孔排砂道设施,每年流入水库沉积之泥砂量甚为可观;自1973年至2005年12月底之淤积调查结果显示,水库之淤积量已达1亿4 589万m3,坝前之淤积标高为EL.162.50m,已高于河道放水道入口门坎(EL.153.37m),而水库年平均淤积量达445万m3。曾文水库之淤积主要来自豪雨径流,每遇台风或豪雨,虽带来丰沛水量,但亦挟带大量泥砂入库,淤积问题已使曾文水库欲达永续经营的目标受到严重考验。本研究目的在于针对曾文水库现况,以一维输砂与垂直二维异重流数值模式仿真其排砂效率,以供后续排淤工程规划、设计,乃至于排淤工程完成后之营运效益评估参考。研究成果显示,当泄水结构高程为155m时,出口流量为1 500m3/s,排砂比可达40%以上;而泄水结构高程为175m时,出口流量同为1 500m3/s,其排砂比亦可达15%以上。因此,在水库或坝体结构中,适当位置之低高程泄水结构与较大出口流量条件确实有助于提高水库排砂之效率,本模拟结果将可提供后续曾文水库排砂方案研拟之评估参考。 展开更多

关键词 淤积 排砂 排砂效率

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柔性金属抽油泵排砂采油工艺 被引量：7

15

作者 谷艳荣 《石油机械》 北大核心 2007年第9期119-120,156,共3页

针对锦州油田现有排砂采油技术存在的问题,开发了一种既适用于出砂井,又具有较长检泵周期的抽油泵——浮环式柱塞泵。在浮环式柱塞泵应用成功的基础上研制开发并推广应用了柔性金属抽油泵排砂采油技术。该技术采用新的设计思路,改进了... 针对锦州油田现有排砂采油技术存在的问题,开发了一种既适用于出砂井,又具有较长检泵周期的抽油泵——浮环式柱塞泵。在浮环式柱塞泵应用成功的基础上研制开发并推广应用了柔性金属抽油泵排砂采油技术。该技术采用新的设计思路,改进了浮环式柱塞泵柱塞寿命短的问题,对于因严重出砂、频繁检泵无法正常生产的油井,可明显延长检泵周期,现场应用效果显著。特别是该项技术可以解决水平井在大井斜段油液举升问题,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 柔性金属抽油泵 排砂 采油工艺

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三峡排砂孔钢管的焊接与质量控制 被引量：4

16

作者 朱锴年 王志成 高治学 《人民长江》 北大核心 2006年第5期80-82,共3页

三峡工程率先在水电行业选用不锈钢复合钢板作为排砂孔钢衬砌管的材料,右岸厂房坝段排砂孔钢管制作所采用的材料为不锈钢复合钢板(Q345C+00Cr22Ni5Mo3N)。对复合钢板的焊接特点进行了理论分析,制定了合理的焊接工艺,提出了相应质量控制... 三峡工程率先在水电行业选用不锈钢复合钢板作为排砂孔钢衬砌管的材料,右岸厂房坝段排砂孔钢管制作所采用的材料为不锈钢复合钢板(Q345C+00Cr22Ni5Mo3N)。对复合钢板的焊接特点进行了理论分析,制定了合理的焊接工艺,提出了相应质量控制措施,并经过实际验证,完全能达到规范和设计要求,满足三峡工程高标准质量要求,对今后水电施工具有借鉴意义。 展开更多

关键词 排砂孔钢管 不锈钢复合板 焊接工艺 质量控制措施 三峡水利枢纽

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适用于急流渠道的排砂涡管水力特性研究

17

作者 中逹雄 岩崎和巳 +1 位作者 田中卓二 韩立 《西北水资源与水工程》 1990年第3期92-98,共7页

涡管排砂的原理是在排砂管上部设有一个狭窄的开口,从这里把靠近底层的含沙浓度较高的水流导入排沙管,利用管内产生的螺旋流,以少量的水把泥沙排出。对这种涡管排沙Robinson等作过研究;在日本有吉良,芦田等作过实验研究。这种排沙管过... 涡管排砂的原理是在排砂管上部设有一个狭窄的开口,从这里把靠近底层的含沙浓度较高的水流导入排沙管,利用管内产生的螺旋流,以少量的水把泥沙排出。对这种涡管排沙Robinson等作过研究;在日本有吉良,芦田等作过实验研究。这种排沙管过去只认为适用于缓流渠道上设置,本文研究了适用於陡坡急流渠道情况的基本水力特性和排沙效能。这里给出的是室内试验成果。 展开更多

关键词 渠道 涡管 排砂 水力学

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泥石流调节工程排砂能力计算

18

作者 П.О.БАЛДЖЯН 柴康生 《水土保持科技情报》 1996年第2期23-25,共3页

本文引用了泥石流调节工程最新研究成果,并以泥砂平衡方程和搬运能力为基础得出了其排泄泥砂能力的计算方法。

关键词 泥石流 调节工程 排砂能力 计算

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一种新型平流式沉砂池的设计 被引量：25

19

作者 刘焕芳 宗全利 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期71-74,共4页

通过在沉砂池的进水处加调流墙、在溢流堰上沿水流方向设溢流槽、对排砂装置进行改进以及设置辅助冲砂设施三个方面对传统平流式沉砂池进行了改进,设计提出了一种新型平流式沉砂池,可以大大提高沉砂池的沉淀效率,特别是对细颗粒泥砂的... 通过在沉砂池的进水处加调流墙、在溢流堰上沿水流方向设溢流槽、对排砂装置进行改进以及设置辅助冲砂设施三个方面对传统平流式沉砂池进行了改进,设计提出了一种新型平流式沉砂池,可以大大提高沉砂池的沉淀效率,特别是对细颗粒泥砂的沉淀具有很好的效果。 展开更多

关键词 平流式沉砂池 调流墙 溢流槽 排砂装置

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苏丹6区稠油有限携砂冷采数值模拟及采油工艺技术 被引量：6

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作者 汪绪刚 邹洪岚 +1 位作者 李国诚 陈端宗 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第S1期131-134,共4页

为了在短期内获得最大的经济效益,降低政治风险,苏丹6区F油田采用了稠油有限携砂冷采的开采方式,进行了有限携砂冷采的数值模拟研究。模拟采用三维三相耦合油藏地质力学模型模拟地层出砂的渗流情况,采用网络模型来描述蚯蚓洞的生长。在... 为了在短期内获得最大的经济效益,降低政治风险,苏丹6区F油田采用了稠油有限携砂冷采的开采方式,进行了有限携砂冷采的数值模拟研究。模拟采用三维三相耦合油藏地质力学模型模拟地层出砂的渗流情况,采用网络模型来描述蚯蚓洞的生长。在此基础上研究并形成了适合于Fula油田特点的稠油有限携砂冷采工艺技术:采用割缝筛管完井形成天然砾石充填达到防大放小有限出砂的目的;螺杆泵采油诱导地层出砂形成蚯蚓洞网络提高地层渗透率。研究成果在苏丹6区现场应用取得了良好的经济效益,20口油井平均产量从抽油井的25t/d,提高到85 t/d,全年产油35万吨,增产原油24.5万吨。 展开更多

关键词 稠油冷采(CHOPS) 稠油 蚯蚓洞 有限排砂 冷采

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