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垂直管中气-水-泡沫三相管流空隙率实验研究
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作者 袁辉 石书强 +4 位作者 苏薇 戚志林 严文德 黄小亮 万小进 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第1期148-156,共9页
空隙率是计算气-水-泡沫三相管流压力、温度的重要参数,准确预测气井中气-水-泡沫三相管流空隙率对泡沫排水采气工艺技术的高效实施及方案优化至关重要。目前关于气-水两相管流空隙率模型研究较多,而气-水-泡沫空隙率研究相对薄弱。因... 空隙率是计算气-水-泡沫三相管流压力、温度的重要参数,准确预测气井中气-水-泡沫三相管流空隙率对泡沫排水采气工艺技术的高效实施及方案优化至关重要。目前关于气-水两相管流空隙率模型研究较多,而气-水-泡沫空隙率研究相对薄弱。因此通过开展气-水-泡沫三相空隙率测量实验,研究了泡排剂浓度、气量、液量对空隙率大小的影响规律。基于漂移模型,考虑泡排剂浓度、气液表观流速、密度、滑脱速度等参数,建立了适用于垂直管的气-水-泡沫三相管流空隙率模型,并分别利用145组实验数据和602组文献数据验证了模型的准确度。结果表明,预测实验数据时平均相对误差为2.24%,平均绝对误差为2.47%;预测文献时平均相对误差为-4.65%,平均绝对误差为6.21%;证明新模型计算精度较高,可满足工程需求。新模型可为泡沫排水采气工艺技术的高效实施和方案优化提供理论指导。 展开更多
关键词 气-水-泡沫三相管流 空隙率 漂移模型 泡沫
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卧式螺旋管内油-气-水三相流流型的实验研究 被引量:6
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作者 郭烈锦 李广军 陈学俊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期54-60,共7页
在2种不同尺寸的卧式螺旋管上进行了油-气-水三相流流型的实验研究,得到了流型图,对各种流型之间的转变机理进行了讨论和分析。
关键词 卧式螺旋管 --三相 石油 开采
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垂直上升管中油-气-水三相流动态图像灰度波动信号的混沌特性分析 被引量:7
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作者 周云龙 李洪伟 +1 位作者 宋均琪 孙斌 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期600-606,共7页
以35#润滑油、空气和自来水为实验介质,应用高速摄像机对垂直上升管内的油-气-水三相流的6种典型流型进行了动态图像的拍摄。提取每一帧图像的灰度均值组成时间序列,对其进行混沌特性分析,包括延迟时间的求取、吸引子与HURST指数的分析... 以35#润滑油、空气和自来水为实验介质,应用高速摄像机对垂直上升管内的油-气-水三相流的6种典型流型进行了动态图像的拍摄。提取每一帧图像的灰度均值组成时间序列,对其进行混沌特性分析,包括延迟时间的求取、吸引子与HURST指数的分析。结果表明,垂直上升管中油-气-水三相流的动态图像灰度波动信号具有混沌特征,能够用来表征油-气-水三相流的典型流型。 展开更多
关键词 -三相 图像灰度 自相关函数 吸引子 HURST指数
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油-气-水三相流超声传感器持气率测量 被引量:3
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作者 金宁德 任卫凯 +1 位作者 陈选 翟路生 《应用声学》 CSCD 北大核心 2020年第1期36-44,共9页
为探索油-气-水三相流持气率测量难题,该文开展了脉冲透射式超声传感器持气率测量动态实验研究。首先,利用超声传感器与光纤传感器组合,测取了油-气-水三相流中段塞流、混状流、泡状流的响应信号;其次,提取了超声脉冲信号的最大值序列... 为探索油-气-水三相流持气率测量难题,该文开展了脉冲透射式超声传感器持气率测量动态实验研究。首先,利用超声传感器与光纤传感器组合,测取了油-气-水三相流中段塞流、混状流、泡状流的响应信号;其次,提取了超声脉冲信号的最大值序列来反映不同流型时超声传感器响应特性,同时,借助双头光纤传感器与相关测速法,计算得到了流体中气泡弦长序列;最后,结合流型与泡径信息,利用超声传感器测量了不同流型下持气率,并分析了不同流型持气率预测的误差来源,为其他油-气-水三相流持气率测量传感器设计提供了借鉴。 展开更多
关键词 --三相 脉冲透射式超声传感器 光纤传感器 率测量
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水平管油-气-水三相流压力梯度变化特性 被引量:1
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作者 张足斌 王海琴 林学增 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期107-111,共5页
在内径50 mm、长40 m的不锈钢水平环道内,利用压力传感器对油-气-水三相管流压力波动特性进行试验研究,从流型的观点分析三相管流平均压力梯度随液相中入口体积含水率、气相折算速度以及液相折算速度的变化规律。结果表明:油-气-水三相... 在内径50 mm、长40 m的不锈钢水平环道内,利用压力传感器对油-气-水三相管流压力波动特性进行试验研究,从流型的观点分析三相管流平均压力梯度随液相中入口体积含水率、气相折算速度以及液相折算速度的变化规律。结果表明:油-气-水三相管流条件下的转相点对应的入口体积含水率为40%,低于油水两相管流转相点对应的体积含水率(60%),油-气-水三相流动转相的发生与折算液速、折算气速和液相含水率均有关;Lockhart&Martinelli两相模型可以用来预测AN‖O/W流型的油-气-水三相流动压力梯度。 展开更多
关键词 --三相 压力梯度 转相 平圆管 试验研究
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垂直上升管内油-气-水三相弹状流压力降的研究
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作者 王跃社 李卫东 +1 位作者 周芳德 魏小进 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期13-18,共6页
给出一种垂直上升油-气-水三相弹状流压力降的计算模型。该模型考虑弹状流中Taylor气泡周围下降液膜的变化历程。通过油-气-水弹状流的实验研究发现,该模型的数值模拟结果与低压工况下的实验值符合得较好。本模型是计算垂直... 给出一种垂直上升油-气-水三相弹状流压力降的计算模型。该模型考虑弹状流中Taylor气泡周围下降液膜的变化历程。通过油-气-水弹状流的实验研究发现,该模型的数值模拟结果与低压工况下的实验值符合得较好。本模型是计算垂直油-气-水三相弹状流中液相的连续相为水相时的压力降的有效方法。 展开更多
关键词 弹状 压力降 下降液膜 --三相 垂直上升管
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圆管内油-气-水三相弹状流液弹区流动特性的研究
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作者 王跃社 周芳德 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期1912-1916,共5页
利用液弹内气体平衡关系 ,建立油 -气 -水多相流液弹平均含气率的物理模型。同时利用光导纤维探针法 ,详细测定各种工况下稳态弹状流液弹的含气率局部分布规律 ;并通过变换探针的径向位置 ,研究液弹含气率沿液弹长度的空间变化规律 ,从... 利用液弹内气体平衡关系 ,建立油 -气 -水多相流液弹平均含气率的物理模型。同时利用光导纤维探针法 ,详细测定各种工况下稳态弹状流液弹的含气率局部分布规律 ;并通过变换探针的径向位置 ,研究液弹含气率沿液弹长度的空间变化规律 ,从细观上揭示油、气、水三相弹状流液弹区流动特性。图 8参 展开更多
关键词 --三相 动特性 圆管 弹状 液弹 三相
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机械搅拌自吸式浮选机气-液-固三相流场的数值研究 被引量:6
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作者 马姗 王发展 +3 位作者 王博 王欣 吴振 王哲 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期62-67,共6页
为了研究机械搅拌自吸式浮选机内叶轮转速对浮选动力学环境所产生的影响,采用Mixture多相流模型、k -ε湍流模型和雷诺时均方程,对有效容积为20 m3机械搅拌自吸式浮选机内部气-液-固三相流流场进行数值模拟,分析了3种粒度、3种转速... 为了研究机械搅拌自吸式浮选机内叶轮转速对浮选动力学环境所产生的影响,采用Mixture多相流模型、k -ε湍流模型和雷诺时均方程,对有效容积为20 m3机械搅拌自吸式浮选机内部气-液-固三相流流场进行数值模拟,分析了3种粒度、3种转速所组成的9组模型的三相流体在浮选槽内的速度以及湍流强度的分布规律。数值模拟结果表明:浮选机叶轮转速在147~196 r/min区间时,液面的湍流强度保持稳定,且该范围内浮选机性能较优。试验结果与模拟预测结果比较吻合,验证了所得结论。 展开更多
关键词 自吸式 浮选机 --三相 数值模拟
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基于固-流-热耦合的移动式曝气装置扰流增温特性
9
作者 赵坊朋 崔溦 +1 位作者 李志竑 陈阳 《南水北调与水利科技(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1196-1204,共9页
移动式曝气装置通过推流螺旋和曝气扰动水体掺混,提升水面温度,阻碍渠道水流结冰,可延长寒区渠道冬季输水时间。为对移动式曝气装置在明渠水环境中的运行进行计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟,基于固-流-热耦合模... 移动式曝气装置通过推流螺旋和曝气扰动水体掺混,提升水面温度,阻碍渠道水流结冰,可延长寒区渠道冬季输水时间。为对移动式曝气装置在明渠水环境中的运行进行计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟,基于固-流-热耦合模拟技术,对不同装置曝气参数和运行条件下的明渠水流物理场进行仿真分析,并对装置运行效果进行评价。结果表明:移动式曝气装置对渠道水流表层温度有一定提升作用,增加曝气速度,可以增强水体的温度掺混效果;曝气深度的增加能够扰动更深层的较高温水体,但考虑岸坡影响,推荐1.5 m深度的曝气参数;增大行走纵距可以提高影响水体范围,但会产生“低温断层区”,最优行走纵距为2 m;行进速度对温度提升影响趋势先减弱后增强,行进速度大于2 m/s时,速度越大,装置对渠道水流的扰流增温效果越好。 展开更多
关键词 冰期输 温掺混 --热耦合
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气-液-固三相喷射床流动特性研究
10
作者 朱家骅 夏素兰 +2 位作者 曹丽淑 胡新辉 石炎福 《四川联合大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 1998年第5期74-77,88,共5页
模型实验研究证明带中心导向管的气-液-固三相喷射床操作稳定,床内液固相具有连续稳定的轴向内循环运动,并可由操作参数求得循环流速为该技术运用于湿法冶金等液固相反应具有能耗低、效率高。
关键词 --三相 体动力学 喷射床 湿法冶金
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气-水环状流携带液滴粒径几何特性的测量
11
作者 王新军 李卫东 徐廷相 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第12期25-28,共4页
用激光衍射技术测量了水平管内空气-水环状流携带液滴的粒径几何分布特性,得到了Sauter平均直径、体积平均直径、体积分数、折算表面积等描述粒径几何特性的参数;用双参数模型描述了液滴粒径的分布,研究了折算气速、液相折算... 用激光衍射技术测量了水平管内空气-水环状流携带液滴的粒径几何分布特性,得到了Sauter平均直径、体积平均直径、体积分数、折算表面积等描述粒径几何特性的参数;用双参数模型描述了液滴粒径的分布,研究了折算气速、液相折算雷诺数对液滴粒径分布的影响;并利用双平行电导探针测量了气液界面波,根据界面结构分析了环状流中液滴携带的方式. 展开更多
关键词 -环状 粒径分布 界面波 液滴 液两相
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水-气二相流本构模型参数的反演识别
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作者 孙冬梅 冯平 +1 位作者 张明进 Semprich S 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期217-223,共7页
在地下水多相流问题的模拟研究中,需要确定各相流体的本构模型参数.为此,首先通过非稳定水-气二相流试验获取砂土中水-气二相流动过程的试验数据,然后建立考虑水相、气相流动及相互溶混的水-气二相流数学模型,采用Marquart-Levenberg最... 在地下水多相流问题的模拟研究中,需要确定各相流体的本构模型参数.为此,首先通过非稳定水-气二相流试验获取砂土中水-气二相流动过程的试验数据,然后建立考虑水相、气相流动及相互溶混的水-气二相流数学模型,采用Marquart-Levenberg最优化算法建立水-气二相流本构关系模型参数反演模型,结合非稳定水-气二相流的试验数据,对水-气二相流本构关系模型(VG和VGM)参数进行了反演识别,得到了与试验中土样相关的水-气二相流本构关系模型参数的最优估计值.将所得到的水-气二相流本构关系模型参数的最优估计值代入到水-气二相流数值模拟模型中,对该非稳定水-气二相流试验过程进行模拟,将对应的模拟值与试验过程的观测值进行对比分析,二者吻合较好,证明了最优参数估计值的准确性和参数反演识别模型的有效性.该研究成果可以为确定多相流系统中与各相流体(包括水相、气相和非水相流体(NAPL))有关的本构关系提供帮助和技术支持. 展开更多
关键词 -二相 本构关系 反演识别 多相
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土壤水-气二相流模型初探
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作者 马洪云 卢文喜 +1 位作者 薛雅贤 李俊 《节水灌溉》 北大核心 2005年第5期17-19,共3页
目前,土壤水-气二相流模型主要采用土壤水相、气相流连续性方程来实现。然而,此二相流连续性模型在实际模拟过程中有很大困难。通过两点假设引入土壤气相流状态方程,并建立新的土壤水-气二相流模型,使二相流模型的模拟容易实现。由于实... 目前,土壤水-气二相流模型主要采用土壤水相、气相流连续性方程来实现。然而,此二相流连续性模型在实际模拟过程中有很大困难。通过两点假设引入土壤气相流状态方程,并建立新的土壤水-气二相流模型,使二相流模型的模拟容易实现。由于实验条件暂不具备,仅完成了考虑气相流和不考虑气相流的对比模拟。通过模拟得出:气相流的存在的确对土壤水分运移产生影响,但并非主要因素,与前人的研究结果相一致,可以用此水-气二相流模型来模拟土壤水分的运移。此模型需要进一步的实验研究来证实和改进。 展开更多
关键词 土壤 模型 -二相 对比模拟
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卧式气-油-水三相分离器工程设计探讨 被引量:6
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作者 孙富伟 李盛兴 劳国瑞 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期10-15,20,共7页
卧式气-油-水三相分离器在煤化工领域的应用日益广泛,其性能的优劣、工作状态的稳定、效率的高低直接影响着整个装置的处理能力与稳定生产。为了完成对某煤化工典型装置的三相分离器的详细设计,分别按照传统行业标准及传统自由沉降理论... 卧式气-油-水三相分离器在煤化工领域的应用日益广泛,其性能的优劣、工作状态的稳定、效率的高低直接影响着整个装置的处理能力与稳定生产。为了完成对某煤化工典型装置的三相分离器的详细设计,分别按照传统行业标准及传统自由沉降理论2种方法进行了对比设计。由结果可知:传统行业标准并不适用于该装置三相分离器的设计,而根据自由沉降理论,对雷诺数、沉降速度、横向运行距离等参数进行了反复校核所得到的计算结果较为准确。对设计过程中遇到的问题与难点进行了剖析,最终确定了适宜的设计参数,按照该方法设计的三相分离器现场应用效果良好。文中也对未来的气-油-水三相分离器设计过程提出了建议。 展开更多
关键词 卧式--三相分离器 自由沉降理论 雷诺数 沉降时间 横向运行距离 校核
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水-气缩流导光机制仿真与试验研究 被引量:1
15
作者 张广义 潮阳 +2 位作者 张正 郭春海 张文武 《电加工与模具》 2020年第1期47-51,共5页
基于水导激光加工技术,提出一种新型水-气缩流导光加工技术,并针对水-气缩流与全反射导光特性进行了仿真分析。结果显示:利用流体仿真得到0.5 mm缩径至0.1 mm的水柱缩流参数进行光学仿真,激光光斑在轴向偏移8.5 mm、径向偏移0.3 mm和角... 基于水导激光加工技术,提出一种新型水-气缩流导光加工技术,并针对水-气缩流与全反射导光特性进行了仿真分析。结果显示:利用流体仿真得到0.5 mm缩径至0.1 mm的水柱缩流参数进行光学仿真,激光光斑在轴向偏移8.5 mm、径向偏移0.3 mm和角度偏移20°条件下,均能使耦合效率超过95%。通过试验分析验证了水-气缩流传导激光加工技术的工艺可行性,为水导激光低损伤、高精度、大厚度材料加工奠定理论基础。 展开更多
关键词 导激光 - 仿真分析 试验验证
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气-水两相流耦合模型及瓦斯抽采模拟研究 被引量:4
16
作者 于波 毕慧杰 +3 位作者 邓志刚 张坤 苏振国 马斌文 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第4期12-16,共5页
针对目前进行瓦斯抽采模拟时大多忽略煤层含水的问题,建立了考虑气-水两相流的瓦斯抽采流固耦合模型。在瓦斯单相作用的基础上,考虑煤层水渗流及孔隙水压力所产生的影响,推导出相应的应力场方程和渗流场方程,并建立渗透率动态演化模型... 针对目前进行瓦斯抽采模拟时大多忽略煤层含水的问题,建立了考虑气-水两相流的瓦斯抽采流固耦合模型。在瓦斯单相作用的基础上,考虑煤层水渗流及孔隙水压力所产生的影响,推导出相应的应力场方程和渗流场方程,并建立渗透率动态演化模型作为耦合模型,据此分析瓦斯-水运移规律。研究结果表明:考虑气-水两相流,产气速率具有峰值点;若不考虑水的影响,则将高估瓦斯抽采量;距钻孔越远,水对瓦斯运移的抑制作用越明显,且抑制作用大于因煤体自身有效应力减小、渗透率增大所带来的促进作用;煤层初始渗透率对瓦斯抽采具有决定性作用;煤层温度越高,瓦斯压力越不易降低,由温度增高引起的瓦斯解吸效应大于煤层自身的吸附应变效应。 展开更多
关键词 -两相 耦合模型 瓦斯抽采 瓦斯-运移规律 初始渗透率 初始饱和度 速率
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泡沫排水采气井筒流动规律实验研究 被引量:8
17
作者 王贵生 张宇豪 +2 位作者 王志彬 王翔 王锦昌 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期107-118,共12页
泡沫排水采气工艺因成本低、施工简单及收效快在国内外各大气田广泛应用,在众多排水采气工艺中扮演主力军作用。准确揭示泡沫排水井井筒压降规律及携液规律对于优化泡沫排水工艺技术参数、提高泡沫排水采气工艺技术水平具有重要意义。... 泡沫排水采气工艺因成本低、施工简单及收效快在国内外各大气田广泛应用,在众多排水采气工艺中扮演主力军作用。准确揭示泡沫排水井井筒压降规律及携液规律对于优化泡沫排水工艺技术参数、提高泡沫排水采气工艺技术水平具有重要意义。搭建了高8 m、内径30 mm可视化实验装置,通过垂直管流实验对比了起泡剂对气液两相流型特征及流型转化条件的影响,揭示了其内在机理;测试了起泡剂浓度、气相表观流速、液相表观流速和倾角对气液两相压降、持液率和临界携液气相流速的影响规律。实验表明,加入起泡剂后:1)降低了段塞流向搅动流、搅动流向环状流转变的气相表观流速,使段塞流和搅动流的气相流速区间变窄。2)段塞流和搅动流的压力梯度显著降低,环状流压力梯度显著增加。3)段塞流和环状流气液间的滑脱减弱,持液率降低。4)连续临界携液气相流速急剧降低,在50°左右的倾斜管段效果尤为明显,最大降幅超过40%。 展开更多
关键词 起泡剂 泡沫--液多相 压降 携液
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离心萃取器混合区内三相流的CFD-PBM模拟 被引量:4
18
作者 段五华 王澄谦 郑强 《流体机械》 CSCD 北大核心 2021年第11期25-32,共8页
为获得环隙式离心萃取器运行时混合区内真实气-液-液三相流流动特性,采用欧拉-欧拉多相流模型和群体平衡模型(PBM),并分别采用模拟软件ANSYS自带的MUSIG和直接正交矩量法(DQMOM)求解群体平衡模型,对Ф70 mm环隙式离心萃取器混合区内气-... 为获得环隙式离心萃取器运行时混合区内真实气-液-液三相流流动特性,采用欧拉-欧拉多相流模型和群体平衡模型(PBM),并分别采用模拟软件ANSYS自带的MUSIG和直接正交矩量法(DQMOM)求解群体平衡模型,对Ф70 mm环隙式离心萃取器混合区内气-液-液三相流进行了CFD-PBM模拟研究,以获得气-液-液三相流的相分布和液滴平均直径(d_(32))分布。结果表明,混合区内有机相在两相混合液中分布比较均匀,但在局部地区形成了富有机相区和富水相区;流体的湍流动能和湍动耗散率在自由液面处和转筒外壁处较大,而在混合区旋涡中心处则较小;当两进口水相平均流速均为0.02 m/s,进口有机相体积分数为0.01,转速为1 800~3 600 r/min时,通过MUSIG模拟获得的混合区中气-液-液三相流中有机相的d_(32)为110~150 μm,而通过DQMOM模拟获得的混合区中气-液-液三相流中有机相的d_(32)为50~130 μm,并与试验测得的结果基本一致,且d_(32)随着转速的增大和进口有机相体积分数的减小而减小。 展开更多
关键词 环隙式离心萃取器 计算体力学(CFD) 群体平衡模型(PBM) --三相
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凝析气藏油气水三相PVT相态特征测试及分析 被引量:23
19
作者 潘毅 孙雷 +4 位作者 罗丽琼 杜建芬 刘建仪 汤勇 石德佩 《西南石油学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期48-51,共4页
常规凝析油气体系PVT相态测试方法忽略了气态凝析水对凝析油气体系相态的影响,而国内外凝析气藏开发实践表明,气态凝析水对凝析油气体系相态特征的影响不应被忽略。为了更有效地指导凝析气藏的开发,必须建立考虑气态凝析水的凝析油气体... 常规凝析油气体系PVT相态测试方法忽略了气态凝析水对凝析油气体系相态的影响,而国内外凝析气藏开发实践表明,气态凝析水对凝析油气体系相态特征的影响不应被忽略。为了更有效地指导凝析气藏的开发,必须建立考虑气态凝析水的凝析油气体系PVT相态测试和计算方法。探索设计了富含气态凝析水的凝析油气体系PVT相态测试方法,并与常规凝析油-气两相平衡体系的PVT测试结果进行了对比,分析了考虑气态水组分的存在对凝析油气体系相态的影响。 展开更多
关键词 凝析 高温高压 态凝析 --三相平衡 PVT相态测试
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考虑盐度影响的深水水合物地层钻井井筒流动规律
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作者 郭庆丰 蔡骁 +3 位作者 刘伟 张景田 张鑫 门明磊 《石油机械》 北大核心 2024年第7期19-27,共9页
水合物分解的气-液-固多相流动问题是深水水合物地层钻井面临的一个新问题。考虑钻进过程中井筒内的多相流动、传热和水合物分解三者之间相互耦合关系,建立了考虑海水盐度影响的含水合物相变气-液-固多相非等温瞬态流动模型。采用室内... 水合物分解的气-液-固多相流动问题是深水水合物地层钻井面临的一个新问题。考虑钻进过程中井筒内的多相流动、传热和水合物分解三者之间相互耦合关系,建立了考虑海水盐度影响的含水合物相变气-液-固多相非等温瞬态流动模型。采用室内试验数据与现场实测数据验证了模型的准确性。案例井计算结果表明:随着海水盐度的增加,井筒内水合物分解区域和分解速率逐渐增大。同时,海水盐度越高,钻井过程中井底压力降低的幅度越大,井口气体含量也越高。井口回压和注入流体温度可以有效控制井筒内水合物的分解量。为了保证井口安全,降低水合物分解速率,井口回压应大于4.5 MPa。当入口流体温度在15~30℃范围内时,海水盐度应控制在0.8%~1.9%之间,这将保证井口最大气相体积分数小于10%。研究结果可为深水水合物的开采提供理论支撑。 展开更多
关键词 合物地层 --三相 盐度 合物分解
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