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旋转射流冲蚀天然气水合物试验及数值模拟研究
被引量：
8
1
作者
张逸群
胡萧
+3 位作者
武晓亚
李根生
田守嶒
赵帅
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期24-33,共10页
为探究适合南海天然气水合物特点的高效开发模式,对比分析了淹没围压条件下锥形射流和旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物的成孔规律。首先,利用LS-DYNA软件,建立了旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物的拉格朗日–欧拉(ALE)流固耦合模型...
为探究适合南海天然气水合物特点的高效开发模式,对比分析了淹没围压条件下锥形射流和旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物的成孔规律。首先,利用LS-DYNA软件,建立了旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物的拉格朗日–欧拉(ALE)流固耦合模型,分析了淹没、围压条件对旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物效率的影响;然后,利用自主设计研制的天然气水合物生成及射流冲蚀可视试验装置,进行了天然气水合物沉积物生成及冲蚀试验,天然气水合物二次生成后,在冲蚀坑中注石膏,测量冲蚀孔孔深及孔径。对比分析数值模拟和室内试验结果发现:围压在增强天然气水合物沉积物强度的同时,抑制了射流扩散能力,降低了射流冲蚀天然气水合物沉积物的效率;在无围压和围压5 MPa条件下,旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物体积分别是锥形射流的1.8和1.7倍。研究结果表明,对于泥质粉砂储层天然气水合物沉积物,旋转射流在保证冲蚀孔孔深的同时,具有比锥形射流更强的扩孔能力,这为固态流化法开采天然气水合物提供了依据。
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关键词
旋转射流
天然气水合物
数值模拟
流固耦合
实验室试验
冲蚀
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职称材料
动力学抑制剂与乙二醇协同作用下甲烷水合物再生成
被引量：
3
2
作者
隋金昊
王智
+6 位作者
梁璇玑
张烜玮
朱羽墨
宋尚飞
史博会
宫敬
LOU Xia
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期5373-5380,共8页
在500mL的高压反应釜中,实验研究了乙二醇(MEG)与动力学抑制剂PEO-co-VCap-1在细砂存在下对甲烷水合物再生成过程的协同抑制作用。实验过程中,控制MEG的质量分数范围为0~5%,PEO-co-VCap-1的质量分数范围为0~0.5%,形成4种的抑制剂配伍组...
在500mL的高压反应釜中,实验研究了乙二醇(MEG)与动力学抑制剂PEO-co-VCap-1在细砂存在下对甲烷水合物再生成过程的协同抑制作用。实验过程中,控制MEG的质量分数范围为0~5%,PEO-co-VCap-1的质量分数范围为0~0.5%,形成4种的抑制剂配伍组合,进行了12组实验。实验结果表明,PEO-co-VCap-1在单独作用时,可以延缓水合物的成核阶段,但可能导致水合物在生长阶段短时间内大量生成的灾难性生长现象。其与MEG复配可在延缓水合物成核的同时,有效减少灾难性增长现象的出现,降低油气管输的堵管风险。当MEG质量分数为5%、PEO-co-VCap-1质量分数为0.5%时,协同抑制效应极为明显,可将甲烷水合物诱导期延长至2800min以上。MEG同PEO-co-VCap-1的协同抑制效果与提高温度的抑制作用相似。这一发现表明,如果在使用PEO-co-VCap-1的同时使用MEG等良好的增效剂,有助于动力学抑制剂用于更高的过冷度环境,为高效解决高过冷条件下油气生产中的水合物防控问题提供新的可能。
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关键词
水合物
热力学
动力学
协同
成核
抑制剂
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职称材料
题名
旋转射流冲蚀天然气水合物试验及数值模拟研究
被引量：
8
1
作者
张逸群
胡萧
武晓亚
李根生
田守嶒
赵帅
机构
天然气
水合物
国家
重点
实验室
中国石油大学
(
北京
)
分
室
中国石油大学
(
北京
)
石油
工程学院
中国石油大学
(
北京
)安全与海洋工程学院
出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期24-33,共10页
基金
国家自然科学基金联合基金项目“南海天然气水合物成藏机理及安全高效开采机制”(编号:U20B6005)
国家自然科学基金面上项目“天然气水合物井底径向空化射流增产机理与调控方法研究”(编号:52174009)联合资助。
文摘
为探究适合南海天然气水合物特点的高效开发模式,对比分析了淹没围压条件下锥形射流和旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物的成孔规律。首先,利用LS-DYNA软件,建立了旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物的拉格朗日–欧拉(ALE)流固耦合模型,分析了淹没、围压条件对旋转/锥形射流冲蚀天然气水合物沉积物效率的影响;然后,利用自主设计研制的天然气水合物生成及射流冲蚀可视试验装置,进行了天然气水合物沉积物生成及冲蚀试验,天然气水合物二次生成后,在冲蚀坑中注石膏,测量冲蚀孔孔深及孔径。对比分析数值模拟和室内试验结果发现:围压在增强天然气水合物沉积物强度的同时,抑制了射流扩散能力,降低了射流冲蚀天然气水合物沉积物的效率;在无围压和围压5 MPa条件下,旋转射流冲蚀天然气水合物沉积物体积分别是锥形射流的1.8和1.7倍。研究结果表明,对于泥质粉砂储层天然气水合物沉积物,旋转射流在保证冲蚀孔孔深的同时,具有比锥形射流更强的扩孔能力,这为固态流化法开采天然气水合物提供了依据。
关键词
旋转射流
天然气水合物
数值模拟
流固耦合
实验室试验
冲蚀
Keywords
swirling jet
natural gas hydrate
numerical simulation
fluid-solid coupling
laboratory tests
erosion
分类号
TE53 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
动力学抑制剂与乙二醇协同作用下甲烷水合物再生成
被引量：
3
2
作者
隋金昊
王智
梁璇玑
张烜玮
朱羽墨
宋尚飞
史博会
宫敬
LOU Xia
机构
中国石油大学
(
北京
)油气管道输送安全
国家
工程
实验室
/
石油
工程教育部
重点
实验室
/城市油气输配技术
北京
市
重点
实验室
长庆工程设计有限公司
中国石油
塔里木油田公司博大油气开发部
天然气
水合物
国家
重点
实验室
中国石油大学
(
北京
)
分
室
澳大利亚科廷
大学
土木与机械工程学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期5373-5380,共8页
基金
国家自然科学基金(U20B6005,52104069,51874323)
北京自然科学基金(3192027)
+1 种基金
中国博士后科学基金(2022M713460)
中国石油大学(北京)科研基金(2462020YXZZ045)。
文摘
在500mL的高压反应釜中,实验研究了乙二醇(MEG)与动力学抑制剂PEO-co-VCap-1在细砂存在下对甲烷水合物再生成过程的协同抑制作用。实验过程中,控制MEG的质量分数范围为0~5%,PEO-co-VCap-1的质量分数范围为0~0.5%,形成4种的抑制剂配伍组合,进行了12组实验。实验结果表明,PEO-co-VCap-1在单独作用时,可以延缓水合物的成核阶段,但可能导致水合物在生长阶段短时间内大量生成的灾难性生长现象。其与MEG复配可在延缓水合物成核的同时,有效减少灾难性增长现象的出现,降低油气管输的堵管风险。当MEG质量分数为5%、PEO-co-VCap-1质量分数为0.5%时,协同抑制效应极为明显,可将甲烷水合物诱导期延长至2800min以上。MEG同PEO-co-VCap-1的协同抑制效果与提高温度的抑制作用相似。这一发现表明,如果在使用PEO-co-VCap-1的同时使用MEG等良好的增效剂,有助于动力学抑制剂用于更高的过冷度环境,为高效解决高过冷条件下油气生产中的水合物防控问题提供新的可能。
关键词
水合物
热力学
动力学
协同
成核
抑制剂
Keywords
hydrate
thermodynamic
kinetic
synergistic
nucleation
inhibitor
分类号
TQ050 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
旋转射流冲蚀天然气水合物试验及数值模拟研究
张逸群
胡萧
武晓亚
李根生
田守嶒
赵帅
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
在线阅读
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职称材料
2
动力学抑制剂与乙二醇协同作用下甲烷水合物再生成
隋金昊
王智
梁璇玑
张烜玮
朱羽墨
宋尚飞
史博会
宫敬
LOU Xia
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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