气举阀流量预测新模型

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作者 侯耀东 廖锐全 +3 位作者 王伟 罗威 周东慧 陈雯 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10746-10754,共9页

为解决Thornhill-Craver方法预测气举阀流量不准确的问题,以空气为介质,在气举阀实验平台上开展气举阀流量研究。对2.8、3.2、4.8、6.4 mm阀孔尺寸的气举阀进行实验,得到不同阀孔尺寸下阀杆行程与流量系数、临界压力比的函数关系;通过... 为解决Thornhill-Craver方法预测气举阀流量不准确的问题,以空气为介质,在气举阀实验平台上开展气举阀流量研究。对2.8、3.2、4.8、6.4 mm阀孔尺寸的气举阀进行实验,得到不同阀孔尺寸下阀杆行程与流量系数、临界压力比的函数关系;通过考虑阀球表面压力随工况条件的动态变化过程,引入阀的打开程度,优化了阀杆行程求解方法;对气举阀过流面积进行建模,利用已知参数分析推导了过流面积计算新方法;在实验及理论分析基础上,建立了气举阀流量预测新模型。研究结果表明:新模型对不同阀孔尺寸及工况条件下气举阀流量预测准确,平均相对误差为3.34%,较Thornhill-Craver方法有了较大提高,对判断气举阀在井下的工作状态及提高气举设计的精度具有重要意义。 展开更多

关键词 气举阀流量 Thornhill-Craver 气举阀 阀杆行程 流量系数 过流面积

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串联弯管间距对弯管冲蚀磨损影响的数值模拟

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作者 刘明颢 刘旭煜 +2 位作者 上官杨沁 廖锐全 刘凯 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第16期6707-6716,共10页

在天然气管道输送系统中,串联弯管由于其特殊结构以及天然气出砂特性,管道弯管处特别容易受到冲蚀的影响。串联弯管的冲蚀行为受到多个因素的影响,其中两弯头的连接管长度是不可忽视的变量。为此采用计算流体动力学(computational fluid... 在天然气管道输送系统中,串联弯管由于其特殊结构以及天然气出砂特性,管道弯管处特别容易受到冲蚀的影响。串联弯管的冲蚀行为受到多个因素的影响,其中两弯头的连接管长度是不可忽视的变量。为此采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)-离散相模型(discrete phase model,DPM)数值模拟方法,对含砂天然气在不同间距下串联弯管冲蚀行为进行研究。结果表明:当两个弯管串联安装时,下游弯管的腐蚀形貌和速率受两个弯管之间距离的影响较大。随着串联弯管中间段长度的增加,上游弯管的腐蚀形貌均呈V字形,但下游弯管的腐蚀形貌则由三角形逐渐变化为V字形。此外,因重力对砂粒运移轨迹产生的影响,下游弯管冲蚀磨损最严重区域相较于上游弯管要靠后5°~8°。通过对下游弯管多角度切面流场进行分析,气流经过中间段后在下游弯管处产生了较复杂的二次流,因此下游弯管的最大冲蚀速率随着串联弯管中间段长度的增加,呈现出先减小后增大的变化规律。研究成果可为优化双弯管系统的工程设计和冲蚀防控提供一定的理论指导和依据。 展开更多

关键词 串联弯管 计算流体动力学-离散相模型(CFD-DPM) 冲蚀磨损 数值模拟

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油套环空垂直上升环状流压降预测模型研究

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作者 刘自龙 钱萧 +2 位作者 何佳 廖锐全 成晨 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期116-125,共10页

针对高气液比环空多相流试验研究不充分且压降预测精度不高的问题,以水和空气为试验介质,选择2种油套管组合(油管外径和套管内径分别为38.5 mm×62.0 mm、38.5 mm×76.0 mm),在长11.5 m的测试管内开展试验研究。试验发现,对于... 针对高气液比环空多相流试验研究不充分且压降预测精度不高的问题,以水和空气为试验介质,选择2种油套管组合(油管外径和套管内径分别为38.5 mm×62.0 mm、38.5 mm×76.0 mm),在长11.5 m的测试管内开展试验研究。试验发现,对于垂直向上的环状流,随着气液表观流速增大,总压降增大,且总压降增长幅度随着气相速度增大而一直增大;气液表观流速相同时,管道的截面积越小,摩阻压降越大。考虑环空环状流内外管两层液膜流速的差异,基于文献[1]建立了环空环状流压降计算方法,计算了液膜与管壁及液膜与气芯之间的摩阻系数;结合液膜和气芯之间的动量平衡条件,利用文献[4]给出的内外管液膜厚度比相关式,建立了新的环空环状流压降预测模型。用试验数据对新模型和现有模型进行了对比验证,结果表明,新模型预测误差小于10%,结果较为可靠,可为油套环空压力预测、气举管柱设计及油井生产工况分析等提供理论基础。 展开更多

关键词 油套环空 气液两相流 环状流 环空压力 垂直上升管 压降模型

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基于强制环状流的文丘里管的冲刷腐蚀特性

4

作者 钟浩 张兴凯 廖锐全 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第4期83-90,共8页

基于当前研究中缺少对涡流或强制环状流的文丘里管冲刷腐蚀研究的问题,根据实际应用中常用的旋流叶片角度、入口含水率以及连续相流体流速、离散相固体颗粒的粒径与浓度,进行CFD-DEM流固耦合数值计算。结果表明:文丘里管最大冲刷腐蚀率... 基于当前研究中缺少对涡流或强制环状流的文丘里管冲刷腐蚀研究的问题,根据实际应用中常用的旋流叶片角度、入口含水率以及连续相流体流速、离散相固体颗粒的粒径与浓度,进行CFD-DEM流固耦合数值计算。结果表明:文丘里管最大冲刷腐蚀率(冲蚀率)与旋流叶片倾角呈现一定的指数关系,冲蚀率随着倾角的增大先增大后减小,在叶片倾角45°时达到极大值,为2.36×10^(-2) kg/(m^(2)·s)。冲蚀率随着含水率的增大先略有增大后迅速减小最后基本不变。冲蚀率随着连续相流速的增大而增大。冲蚀率随着颗粒粒径的增大而增大且基本呈现线性变化,而不同浓度下冲蚀率的变化趋势不同。基于多元非线性回归方法建立的最大冲蚀率预测模型的精度较高。 展开更多

关键词 强制环状流 文丘里管 颗粒运动 冲刷腐蚀 多元非线性回归分析

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新型混合气举方式设计与优化方法研究

5

作者 罗威 姚坚 +3 位作者 冯建设 赵彬彬 谢向威 张敏 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期152-158,共7页

目前常用的深井气举降压设计与变流压设计方法均具有一定局限性,而针对气举变流压设计方法与降压设计方法结合形成的新型混合气举工艺技术尚未有深入研究。根据新型混合气举方式物理模型,从工作原理出发建立了新型混合气举方式的工艺设... 目前常用的深井气举降压设计与变流压设计方法均具有一定局限性,而针对气举变流压设计方法与降压设计方法结合形成的新型混合气举工艺技术尚未有深入研究。根据新型混合气举方式物理模型,从工作原理出发建立了新型混合气举方式的工艺设计方法和优化方法,并与变流压设计方法、降压设计方法进行了对比分析。结果表明,新型混合气举方式的注气深度和排采能力大多介于降压设计方法和变流压设计方法之间,有时超过变流压设计方法,不仅注气深度增加、排采能力增强,还具有便于地面判断工作阀的级次、气举生产稳定和地面能控制气举阀开闭状况等降压设计方法所具有的优点;新型混合气举方式充分地利用了地面注气压力,提高了气举系统效率,其适用范围亦包含降压设计和变流压设计方法的适用范围。本文研究成果为新型混合气举方式完井管柱优化设计和生产参数优化奠定了理论基础,具有较好的推广应用价值。 展开更多

关键词 深井气举 新型混合气举方式 设计方法 优化方法 注气深度 排采能力 气举效率

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考虑管径因素的中高流速气液两相倾斜管流持液率新模型 被引量：1

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作者 陈雯 罗威 +2 位作者 王伟 周东慧 侯耀东 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第31期13359-13367,共9页

为准确得到高流速下倾斜管气液两相管流的持液率,以空气和水为实验介质,设置气量180~2000 m^(3)/h,液量2~20 m^(3)/h,在内径60 mm、长9.5 m的测试管内进行了常压条件下倾斜管高气液两相流实验。实验范围内主要流型是段塞流和环状流,将... 为准确得到高流速下倾斜管气液两相管流的持液率,以空气和水为实验介质,设置气量180~2000 m^(3)/h,液量2~20 m^(3)/h,在内径60 mm、长9.5 m的测试管内进行了常压条件下倾斜管高气液两相流实验。实验范围内主要流型是段塞流和环状流,将实验流型绘制到现有流型图中,对比多种流型图发现Mukherjee-Brill、Kaya和Chokshi流型图适用于实验流型的判别。进一步通过实验数据对常用的持液率预测模型进行检验,对比发现Mukherjee-Brill模型相对准确,但误差接近20%,仍然较大。鉴于此,统计国内外高气液流速条件下不同压力、温度、管道直径、管道倾角等参数的文献实验数据,分析总结持液率的影响因素,选择液相黏度准数、管径准数、气相速度准数、液相速度准数、压力准数和倾斜角作为比较序列,持液率作为参考序列,通过灰色关联度分析方法确定管径准数对持液率存在较大影响,从而优化Mukherjee-Brill模型,建立考虑管径影响因素的新持液率计算模型。通过文献实验和本实验高气液流速下包含25.2~95.3 mm共14种管径的数据对新模型进行检验验证,新模型平均绝对百分比误差为6.85%,较现有5种持液率模型至少减少4.96%。 展开更多

关键词 持液率 Mukherjee-Brill模型 气液两相流 倾斜管 流型

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黏度对管内螺旋流径向压差的影响规律研究

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作者 马智雄 廖锐全 +3 位作者 杨汉杰 时国伟 王智慧 张兴凯 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第5期36-41,共6页

管内油水两相螺旋流的径向压差特性在多相流测量方面表现出非常好的应用前景。文章基于计算流体动力学(CFD)方法,研究不同流量(10~80 m3/d)、不同含水率(30%~90%)及不同油相黏度(50~15000 mPa·s)对管内油水两相流螺旋流径向压差特... 管内油水两相螺旋流的径向压差特性在多相流测量方面表现出非常好的应用前景。文章基于计算流体动力学(CFD)方法,研究不同流量(10~80 m3/d)、不同含水率(30%~90%)及不同油相黏度(50~15000 mPa·s)对管内油水两相流螺旋流径向压差特性的影响规律。分析不同工况下管内油水两相螺旋流流场特性,揭示油水混合流量、含水率与径向压差间的关系。研究结果表明:在油相黏度较低时,油水两相流通过旋流器后会形成稳定的“油核+水环”。当含水率和油水混合表观流速保持一定时,随着油相黏度增加,径向压差逐渐下降。当油相黏度超过10000 mPa·s后,径向压差与黏度无关,只取决于油水的混合流量。且发现径向压差与油水混合流量之间具有高度相关性,可以利用此机理,实现油水两相流流量测量。 展开更多

关键词 黏度 螺旋流 油水测量 数值模拟 多相流

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导流叶片数量及排布方式对涡流工具性能的影响 被引量：4

8

作者 张昭 廖锐全 +2 位作者 赵亚睿 程福山 刘捷 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第5期42-49,共8页

为了从导流叶片数量及排布方式两方面对涡流工具结构进行改进,采用数值模拟和理论分析相结合的方法,研究了不同导叶数量及排布方式下涡流工具下游流场速度分布、压降动态和旋流强度衰减特性。结果表明:环形排列方式下,涡流工具下游流体... 为了从导流叶片数量及排布方式两方面对涡流工具结构进行改进,采用数值模拟和理论分析相结合的方法,研究了不同导叶数量及排布方式下涡流工具下游流场速度分布、压降动态和旋流强度衰减特性。结果表明:环形排列方式下,涡流工具下游流体平均切向速度随导流叶片数量的增加而增大,流体压力梯度和旋流强度衰减速率随导叶数的增加而减小,连续排列方式则正好相反。12叶片环形排列式涡流工具下游流场压力梯度和旋流强度衰减速率均小于单叶片涡流工具,可尝试将目前常用的涡流工具改进为12叶片环形排列式涡流工具。 展开更多

关键词 涡流工具 导流叶片数 排布方式 压力梯度 旋流强度衰减速率

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不同管径水平管油气两相流压降模型 被引量：12

9

作者 刘自龙 廖锐全 +2 位作者 雷宇 伍振华 赵亚睿 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第34期137-143,共7页

为得到准确的不同管径水平管气液两相流的压降预测模型,用5号白油和空气在内径为40、60、75 mm,长11.5 m的测试管内进行了水平管气液两相流实验,并结合理论分析研究了不同管径水平管气液两相分层流和环状流压降模型。结果表明:相同气、... 为得到准确的不同管径水平管气液两相流的压降预测模型,用5号白油和空气在内径为40、60、75 mm,长11.5 m的测试管内进行了水平管气液两相流实验,并结合理论分析研究了不同管径水平管气液两相分层流和环状流压降模型。结果表明:相同气、液量条件下,压降随着管径的增加而减小,且管径对压降的影响较大。结合实验中观察到的流型,分别建立了水平管层流和环状流的压降计算方法,其中层流压降模型中的液相折算系数和环状流压降模型中的气液界面摩擦系数均考虑了管径的影响,新方法对不同管径条件下实验压降预测准确,整体平均绝对误差为6.4%。 展开更多

关键词 不同管径 气液两相流 低持液率 水平管

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大管径水平管气液两相分层流和环状流持液率模型 被引量：2

10

作者 刘自龙 廖锐全 +2 位作者 雷宇 罗威 苏煜彬 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第6期33-38,共6页

为得到准确的大管径水平管气液两相流的持液率预测模型,采用室内实验模拟和理论分析相结合的方法,研究了大管径水平管气液两相分层流和环状流持液率计算模型。结果表明:Barnea流型图不适用于大管径条件下的持液率大于0.1的流型判断,持... 为得到准确的大管径水平管气液两相流的持液率预测模型,采用室内实验模拟和理论分析相结合的方法,研究了大管径水平管气液两相分层流和环状流持液率计算模型。结果表明:Barnea流型图不适用于大管径条件下的持液率大于0.1的流型判断,持液率随着气体表观流速增加而减小,随液体表观流速增加而增加。以双流体模型和Xiao模型为基础分别给出了分层流和环状流持液率计算新模型,持液率新模型对实验持液率的预测准确,平均绝对误差为5.9%,较现有5种持液率模型有了较大提高。 展开更多

关键词 大管径 水平管 持液率 分层流 环状流

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井下震源发生器优化设计

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作者 冯进 迟少林 +2 位作者 张慢来 陈维 黄新宇 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期120-126,共7页

针对随钻地震强度低、不利于井眼间防碰监测的问题,设计了一种蓄能式井下震源发生器。该发生器主要由活塞、弹簧、冲锤、铁砧和延时装置等组成,通过钻井液蓄能获得高效冲击功。为使其获得最佳输出性能,以冲锤为研究对象,建立了井下震源... 针对随钻地震强度低、不利于井眼间防碰监测的问题,设计了一种蓄能式井下震源发生器。该发生器主要由活塞、弹簧、冲锤、铁砧和延时装置等组成,通过钻井液蓄能获得高效冲击功。为使其获得最佳输出性能,以冲锤为研究对象,建立了井下震源发生器冲锤流道模型,基于CFD动网格技术,利用CFD软件分析了弹簧刚度、冲锤质量、节流面积、出口直径和数量等设计参数及钻井液密度对井下震源发生器输出性能参数的影响规律,分析得知:节流面积、出口数量、出口直径和钻井液密度与井下震源发生器输出性能参数呈正相关关系;弹簧刚度越大,冲锤最大冲击功对应的位移越小;冲锤的质量越大则速度越小。基于单因素分析结果,以冲锤冲击功为优化目标,利用正交试验优选了设计参数组合方案。研究结果表明:各设计参数对井下震源发生器输出性能的影响不尽相同;出口直径和弹簧刚度对井下震源发生器输出性能的影响极为显著,节流面积、冲锤质量和出口数量对井下震源发生器输出性能的影响显著,而钻井液密度的影响不显著。根据研究结果筛选出了各设计参数水平的最优组合,研究结果还可以为井下震源发生器的设计提供依据。 展开更多

关键词 震源发生器 优化设计 CFD动网格 数值模拟 正交试验

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黏度对垂直管气液两相流压降的影响 被引量：8

12

作者 甘庆明 雷宇 +3 位作者 伍振华 薛姣龙 文雅 廖锐全 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第19期134-142,共9页

压降是气液两相流研究中的重要参数,而黏度对气液两相流压降有显著影响,因此有必要对不同黏度下压降规律进行研究。采用多相流试验平台测试系统,在内径60 mm,实验段长8 m的垂直管中开展油气两相流实验研究。表观液速 0.08~ 0.20 m/s,表... 压降是气液两相流研究中的重要参数,而黏度对气液两相流压降有显著影响,因此有必要对不同黏度下压降规律进行研究。采用多相流试验平台测试系统,在内径60 mm,实验段长8 m的垂直管中开展油气两相流实验研究。表观液速 0.08~ 0.20 m/s,表观气速1~19 m/s,气相为空气,液相为白油,黏度分别为25、50、70、150、200 mPa ·s,研究黏度对压降以及Beggs-Brill、Mukherjee-Brill和Hasan-Kabir三种压降模型计算准确性的影响。结果显示:压降模型的计算精度绝大部分会随黏度的增加而降低,其中Beggs-Brill模型在不同黏度下准确度较其他两种更为稳定,但黏度在200 mPa ·s时绝对误差高达42.67%;黏度对于总压降影响明显,而对位差压降的影响较小;实验中观察到负摩阻压降现象,发现表观气液速度越小,黏度对负摩阻压降影响越大。 展开更多

关键词 垂直管 油气两相流 黏度 压降

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基于CFD-DPM的射流泵中90°弯曲流道冲蚀仿真分析 被引量：5

13

作者 王志亮 伍振华 +2 位作者 王振松 张慢来 廖锐全 《机床与液压》 北大核心 2023年第14期174-181,232,共9页

随着国内钻井深度的不断增大以及井内低产层的逐渐增多,使得井内油液的开采难度进一步增大。虽然现有的深井射流泵可利用高压流体(人工从地面打压进井内的高压流体)来实现对油液的举升,但是该方法的生产成本较高,并且当被举升的油液中... 随着国内钻井深度的不断增大以及井内低产层的逐渐增多,使得井内油液的开采难度进一步增大。虽然现有的深井射流泵可利用高压流体(人工从地面打压进井内的高压流体)来实现对油液的举升,但是该方法的生产成本较高,并且当被举升的油液中混有细小砂粒时,油液中的砂粒将会对射流泵造成一定冲蚀影响。为了降低射流泵的冲蚀磨损程度,并且提高采油效率与减少生产成本,根据油田层系(高低压油层)较多的特点,设计一种射流泵,该射流泵可以转化现有层间矛盾,把高压油液作为动力液来实现对低压油层的开采。通过对射流泵的整体结构进行分析后,发现该射流泵中存在一处90°弯曲流道,该流道内壁面为吸入液入口处的正对迎流壁面,所受砂粒的冲蚀磨损较大。为了得出砂粒对壁面的冲蚀磨损程度与影响因素,利用CFD与DPM模型对该冲蚀过程进行精确仿真,通过改变网格尺寸大小验证了仿真模型的网格无关性与仿真结果的收敛性后,利用控制变量法与数值模拟进一步分析流体速度、砂粒直径等对该流道的冲蚀影响规律。最终发现流速大于4 m/s或者砂粒直径大于0.7 mm时,最大冲蚀速率与每天的最大冲蚀厚度的增大幅度变得更加明显。就冲蚀区域而言,流道上所形成的冲蚀磨损区域成椭圆状,该冲蚀区域的中心位置所受到的冲蚀磨损相对较少,并且该区域大小并没有随着流体速度等影响因素的变化而发生较大改变。 展开更多

关键词 90°弯曲流道 CFD与DPM数值模拟 冲蚀磨损区域 射流泵 冲蚀速率

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应用强制环状流的湿气双参数测量方法 被引量：6

14

作者 孟宇飞 张兴凯 +1 位作者 廖锐全 王栋 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期28-35,44,共9页

针对湿气中液相含量测量困难以及湿气流型对测量精度影响较大的问题,首先设计了一种由旋流器和文丘里管喷嘴组成的湿气双参数测量装置。该装置利用旋流器将湿气调整成强制环状流,引入了用强制环状流状态下文丘里管喷嘴节流压差与离心压... 针对湿气中液相含量测量困难以及湿气流型对测量精度影响较大的问题,首先设计了一种由旋流器和文丘里管喷嘴组成的湿气双参数测量装置。该装置利用旋流器将湿气调整成强制环状流,引入了用强制环状流状态下文丘里管喷嘴节流压差与离心压差之比表示的无量纲数M,分别确定了湿气虚高和液气质量流量比与M和气相弗劳德数Fr g之间的关系,进而建立了湿气双参数测量模型。通过数值模拟对测量装置内的流场特性进行了分析,并搭建室内实验平台对建立的湿气测量模型进行了验证。实验结果表明:在气相弗劳德数为0.7~1.5以及Lockhart-Martinelli数为0~0.2的范围内,湿气气相流量测量误差在±3%以内,液相测量误差在±10%以内。该测量方法将为工业生产中湿气的实时测量提供一种新的思路,具有一定的工程意义。 展开更多

关键词 湿气测量 文丘里管 强制环状流 径向压差 双参数测量

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水平管内气液两相流影响滑脱损失的实验研究 被引量：4

15

作者 文雅 罗威 +2 位作者 王景礼 廖锐全 鲁晓华 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第4期115-120,共6页

为了探究滑脱损失在水平管中对气液两相流动存在的影响,减小滑脱带来的损耗,通过利用多相流实验设备,采用水-空气为流动介质,对水平管条件下的气液两相流中的滑脱损失进行了实验研究。在采用杜克勒Ⅰ法无滑脱压降模型的理论基础上,结合... 为了探究滑脱损失在水平管中对气液两相流动存在的影响,减小滑脱带来的损耗,通过利用多相流实验设备,采用水-空气为流动介质,对水平管条件下的气液两相流中的滑脱损失进行了实验研究。在采用杜克勒Ⅰ法无滑脱压降模型的理论基础上,结合实验所得数据,利用滑脱密度、滑脱压降和滑脱压降比三个参数分别对不同管径、不同液体表观速度以及不同气液比条件下的滑脱损失进行了分析。结果表明:在相同气体表观速度条件下,最大滑脱损失会随管径的增大而增大;当气体表观速度一定,液体表观速度越大时,滑脱损失在管线的整体压降中产生的影响越大;在液体表观速度不变,气液比改变时,可根据滑脱压降大小判断滑脱损失影响;水平管中滑脱损失变化与滑脱密度之间没有明显的关联性;水平管中段塞流型相较于层状波浪流会产生更大的滑脱损失。所得成果可为工程设计、实践提供参考。 展开更多

关键词 水平管 气液两相流 滑脱损失 压降 气液比

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基于强制环状流工况的湿气测量数值模拟研究 被引量：3

16

作者 雷玲卷 张兴凯 +4 位作者 廖锐全 王智慧 郑炜标 时国伟 刘明 《石油机械》 北大核心 2022年第10期87-95,共9页

基于强制环状流压差特性的天然气湿气测量方法不仅消除了湿气流型对测量结果的影响,还克服了液相含量测量困难的问题。针对目前仅局限在常温常压下用空气-水做介质对该测量方法的原理进行了相关的研究,而对其现场工况下的测量性能缺少... 基于强制环状流压差特性的天然气湿气测量方法不仅消除了湿气流型对测量结果的影响,还克服了液相含量测量困难的问题。针对目前仅局限在常温常压下用空气-水做介质对该测量方法的原理进行了相关的研究,而对其现场工况下的测量性能缺少评估的问题,以某气田中典型的生产工况下的湿气流动参数为参考,设计了数值模拟方案(压力范围为4~10 MPa,温度范围为35~60℃),并以甲烷-水为介质对基于强制环状流压差特性的天然气湿气测量方法进行数值模拟研究。提出了一种基于强制环状流压差特性的实际工况下湿气流量测量的修正模型。研究结果表明,湿气测量虚高随着温度、L-M数和气相弗劳德数的增大而增大,随压力的增大而减小。研究结果可为实际生产工况中的湿气测量提供一定的理论指导。 展开更多

关键词 强制环状流 压差特性 虚高 湿气测量 数值模拟 实际工况

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水平管式CO_(2)驱地面采出物气液分离方法研究 被引量：1

17

作者 钟浩 张兴凯 +4 位作者 祁小兵 廖锐全 刘明 高菁菁 叶春 《石油机械》 北大核心 2023年第10期92-100,共9页

根据油田现场实际需求,基于旋流相分隔原理设计水平管式分离器,通过对分离器主要影响因素进行模拟分析,得出各参数对分离器分离效率及压降的影响规律。研究结果显示:分离器的适应性较强,在任一结构下,流速在25~35 m/s范围内变化的过程中... 根据油田现场实际需求,基于旋流相分隔原理设计水平管式分离器,通过对分离器主要影响因素进行模拟分析,得出各参数对分离器分离效率及压降的影响规律。研究结果显示:分离器的适应性较强,在任一结构下,流速在25~35 m/s范围内变化的过程中,压降均能维持在1600~2800 Pa之间。设计正交试验,模拟计算出各工况下分离效率,分析了各因素的显著性,并得出最优参数组合,最优组合的分离效率大幅提升为93.64%。通过量纲分析、数学计算等方法拟合出分离效率计算公式,制作试验样机并将其搭建在试验平台上,将试验数据与模拟数据进行对比分析,发现试验结果与模拟结果误差较小,均在±2%左右。研究结论可为水平管式CO_(2)驱采出流体分离器设计、制造、选型以及运行提供参考,为CO_(2)驱采出流体分离提供高效低耗的新方法。 展开更多

关键词 CO_(2)驱 采出液分离 水平管式分离器 正交设计 试验对照 最优参数组合

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黏度对垂直上升管段塞流流动规律的影响 被引量：1

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作者 林建新 于会永 +3 位作者 鲁文婷 廖锐全 罗威 刘自龙 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第2期551-557,共7页

为研究在不同黏度的条件下的垂直管段塞流流动特性,进行了实验和数值模拟研究,对不同黏度下的截面压力、含液率、压差波动信号及压降值进行分析。结果表明:液相黏度的增大使气塞长度减小,并缩短至7.5~9倍的管径,段塞周期缩短,管道截面... 为研究在不同黏度的条件下的垂直管段塞流流动特性,进行了实验和数值模拟研究,对不同黏度下的截面压力、含液率、压差波动信号及压降值进行分析。结果表明:液相黏度的增大使气塞长度减小,并缩短至7.5~9倍的管径,段塞周期缩短,管道截面压力和压差波动会随之加快,平均持液率也逐渐增大,Mukherjee-Brill模型无法准确预测高黏油气流动的持液率,VOF(volume of fluent model)模型的持液率计算精度较高。液相黏度的变化对段塞流压降有一定影响,实验和模拟计算中都出现了负摩阻压降现象,总压降随着黏度增大而增大;Beggs-Brill模型的压降计算精度随着黏度的增加而降低,Hagedorn-Brown模型和VOF模型对压降的预测效果较好,误差低于15%,可见优于其他模型。 展开更多

关键词 黏度 垂直上升管 段塞流 数值模拟 气液两相流

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倾斜管气液两相流型转化边界 被引量：6

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作者 杨伟霞 梁若渺 +2 位作者 方志刚 丁琼 廖锐全 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第22期9353-9359,共7页

为了得到更加准确的40D倾斜管气液两相流型转化界限,在内径为40 mm、长8 m的有机玻璃管内进行了角度为30°、45°、70°、90°的气液两相流动实验,实验记录了不同工况条件下的流型,将实验结果与较为全面的Barnea模型流... 为了得到更加准确的40D倾斜管气液两相流型转化界限,在内径为40 mm、长8 m的有机玻璃管内进行了角度为30°、45°、70°、90°的气液两相流动实验,实验记录了不同工况条件下的流型,将实验结果与较为全面的Barnea模型流型转换界限进行对比分析。结果表明:Barnea的流型图中泡状流-段塞流及段塞流-搅动流界限与实验结果吻合度低,不能满足精准预测流型的要求。为此,修正流型转换准则,提出较为准确的40 mm倾斜管的泡状流-段塞流及段塞流-搅动流的流型转化界限,并绘制修正后的流型图,以期为不同倾角下气液两相流型判别提供更为精确的判断依据。 展开更多

关键词 倾斜管 气液两相流 流型界限 流型图

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