一、水平管流和旋流流动特性的复合实验装置(论文文献综述)
赵炳亮[1](2021)在《海洋油气柔性立管气体渗透冷凝规律研究》文中研究指明海洋油气柔性立管是用来连接水下生产系统或海底管道和海上浮式设施的主要结构,因其具有可设计性强、经济性好、易铺设等优势,在海洋石油领域得到了广泛的应用。在油气输送过程中,气体渗透冷凝现象是柔性立管损伤的重要因素,若不及时处理会影响正常生产,造成严重的经济损失。因此,对柔性立管气体渗透冷凝规律及其影响因素进行研究,针对性地提出控制气体渗透的措施和方法,对于保障我国海上石油生产安全具有重要的意义。为此,本文从气体渗透冷凝机理出发,对影响柔性立管气体渗透冷凝的因素进行了较全面的研究,并编制了相关软件,得到的结论和成果可为我国柔性立管的设计、制造以及安全运行管理等提供技术支持。本文主要工作及研究成果如下:首先,建立了海洋油气柔性立管气体渗透冷凝模型,利用Fortran语言编写了气体渗透冷凝程序,并对程序进行了验证。对影响海洋油气柔性立管气体渗透的多相流流型、气体种类、出口压力和入口温度进行了模拟研究。结果表明,多相流流型对气体渗透有显着影响,段塞流和环状流流型下气体渗透速率最快;当PA-11作为内压密封层时,气体渗透速率由高到低依次为CO2、CH4和水蒸气;环空水蒸气冷凝后生成的液态水质量较少,远小于CH4和CO2质量;随着出口压力和入口温度的升高,环空气体总压和冷凝水质量逐渐增大,当温度上升至90℃时,继续升温对冷凝水质量的增量影响较小。其次,设计、搭建了气体渗透冷凝实验装置,开展了水蒸气渗透冷凝实验,研究了水蒸气在装置中的初次冷凝和再次冷凝过程,并计算了冷凝液滴的前5代直径、相邻代液滴的比例以及冷凝壁面的有效覆盖率。同时,基于建立的液滴冷凝生长模型,利用Matlab编写了水蒸气滴状冷凝程序,根据实验数据对模型进行了验证,并分析了水蒸气冷凝过程中液滴最大半径、液滴平均半径、壁面冷凝液总体积、表面覆盖率随时间和固定成核点数目的变化规律。研究表明,模拟条件下,当液滴滑落时,环空壁面冷凝液滴最大半径约为0.48 cm,液滴平均半径约为0.35 cm,18×18 mm模拟区域内可容纳冷凝液的体积约为0.5 cm3,冷凝表面覆盖率约为0.8。随着冷凝壁面固定成核点数目增多,液滴最大半径、液滴平均半径和冷凝表面覆盖率的平均增长速率也随之增大,但对三者可达到的最大值影响不大,仅对壁面冷凝液总体积波动影响较大。然后,以流花20-2油田柔性立管为研究对象,从柔性立管聚合物层材料的种类、厚度、立管屏蔽因子、环空放空压力和环空体积等五个方面对影响柔性立管气体渗透的结构参数进行了研究。以环空气体压力和立管安全为评价指标,根据模拟结果和实际情况给出了每个结构参数的最优值。同时,设计了柔性立管环空检测装置,并在西江油田进行了现场验证,可为柔性立管服役期间安全稳定运行提供保障。
苑贺楠[2](2020)在《基于电阻层析成像技术(ERT)的体外诊断芯片扩散层中液体渗流过程研究》文中认为体外诊断芯片具有易于使用和检测迅速的特点,可广泛应用于即时检测(point of care testing,POCT)。体外诊断芯片一般为多层膜结构,其快速、高效检测离不开具有良好液体分散渗流功能的扩散层,研究液体在扩散层中的渗流过程十分必要。本文首次采用电阻层析成像技术(ERT)测试液体在体外诊断芯片扩散层中的分散渗流过程,基于ERT技术的工作原理,根据体外诊断芯片的应用特点以及液体在芯片扩散层中的渗流特性,选取适用于测试液体在芯片中流动的ERT技术数学模型、边界条件和边界问题,选取反射线投影算法(LBP)作为图像重建算法。采用高速摄像机记录液体在芯片扩散层中的渗流对ERT测量系统测试结果进行验证,结果表明两者趋势一致且在实际应用误差允许的范围内。采用自制的芯片扩散层液体渗流ERT测量系统,进一步分析了体外诊断芯片扩散层中液体渗流过程的影响因素,分别考察了微球粒径、液体运动粘度和材料接触角等因素对液体在扩散层中渗流的影响,结果表明:(1)采用改变扩散层微球粒径、材料表面性质和液体粘度可以控制液体在体外诊断芯片扩散层中的渗流。颗粒粒径越大,液体的渗流越快,增加材料润湿性和减小液体运动粘度也会促进渗流的进行。微球粒径对液体在体外诊断芯片中的渗流具有较大影响,材料表面性质对渗流的影响次之,液体的性质对渗流的影响较小。(2)对于特定的POCT快速检测项目,可以选择符合渗流时间要求的颗粒粒径。(3)当体外诊断测试对象为不同液体时,液体的运动粘度决定了液体与扩散层材料间内聚力大小,运动粘度过大或过小都可能会影响渗流时间的控制和诊断结果的准确性,但是控制液体运动粘度对渗流时间的影响较小。(4)在芯片材料表面性质方面,可以通过改变微球的种类和添加表面活性剂控制液体在体外诊断芯片中的流动时间。
沈宇[3](2020)在《液-固循环流化床锅炉中颗粒的流化和分布》文中研究指明结垢是锅炉运行中常见的问题。循环流化床换热节能技术具有在线强化传热和自清洁的优势,可以有效地解决锅炉结垢问题。本研究将循环流化床换热技术与锅炉结合,设计并构建了一个冷模液-固循环流化床锅炉,使用电荷耦合器件(CCD)对该锅炉的水动力特性和颗粒的分布情况进行了可视化研究。使用聚甲醛(POM)固体颗粒和水作为锅炉的工质,系统地考察了回水流量、颗粒加入量和颗粒尺寸对于锅炉中颗粒分布的影响。研究结果表明,回水流量和颗粒加入量较低时,每种聚甲醛颗粒都不能流化循环且堆积在锅炉中。随着锅炉回水流量和颗粒加入量增大,锅炉中的颗粒随水循环流化。在上升管束,回水流量的增大有利于上升管束固含率的增加和不均匀度的减小,颗粒加入量增大有利于固含率增加,而对颗粒分布不均匀度的影响不大。此外,小颗粒的分布比大颗粒更均匀。在水冷壁管竖直段,颗粒分布较为均匀,且增大回水流量以及减小颗粒尺寸均有利于颗粒分布更加均匀。随着颗粒加入量增加,不均匀度呈现出无规则的变化趋势。在冲刷管倾斜段,固体颗粒由于重力的影响,其分布不均匀度较大,增大回水流量和减小颗粒尺寸可以改善颗粒的不均匀分布。根据实验结果绘制了三维图来展示操作条件对上升管束、水冷壁管竖直段以及冲刷管倾斜段中颗粒分布不均匀度的影响,并用于确定不同操作条件下实现颗粒均匀分布的最佳操作参数范围。研究的成果对于循环流化床换热技术在工业锅炉中的应用具有重要的指导意义。
宋振宇[4](2020)在《气井井筒温度压力耦合分析及井下节流工具优化设计》文中研究说明天然气井在开发过程中容易出现水合物冰堵的现象,对气井生产效率和科学管理造成巨大影响。由于常规的地面节流工艺需要加热保温装置,会增加经济成本以及井口处的风险性,可以利用井下节流技术。将节流器安装在井筒中某合适深度,对气流进行降温降压,同时借助地层热量来提高气流温度,以保证节流后气体温度高于该压力条件下水合物生成温度,避免水合物的生成。本文从井下节流原理入手,基于能量、质量和动量守恒定律并结合井筒径向传热原理,同时考虑流体物性参数与井筒温度、压力间相互关系和温度压力耦合效应,构建气井温度压力耦合预测模型。对所建立的模型采用四阶龙格-库塔法求解,并编制MATLAB程序,获得气井温度、压力随井深分布图。以节流器所在深度为节点,根据节流温降、压降数学模型,分段计算来得到节流工况下气井参数变化图,分析气体相对密度和气井产量对温度、压力的影响。结合相关计算公式确定节流器的主要工艺参数,包括节流器合理下入深度和气嘴口径等,并以实际井例验证。利用建立的模型和程序能得到气井内流体参数沿井深的分布情况,考虑到节流气嘴周围流体流态十分复杂,且气嘴直径的突变会导致稳定的层流变为湍流状态,流体流速加快,容易产生涡流。对于复杂的流动状态可以采用二维方法来描述。借助Fluent软件,在确定合理的边界条件以及相应参数后,对节流气嘴网格模型展开数值模拟,可获得气流流速、压力、温度和密度的分布情况。由于气嘴直径和长度对流态变化影响较大,为了简化气嘴的设计和加工,对共计15组节流气嘴尺寸结构的流场模拟,选出最合适的尺寸。
亓倩[5](2020)在《页岩气储层多级压裂水平井多场耦合非线性渗流理论研究》文中指出页岩气藏水平井体积压裂改造使页岩储层形成复杂的裂缝网络,页岩气渗流表现出多尺度多流态的渗流特性;压裂水平井改造区与未改造区形成多区域结构;由于降压开采应力场变化,导致不同尺度介质变形,流固耦合问题凸显且流动规律不明。本论文紧紧围绕页岩气藏开发过程中复杂形态的压裂缝网多尺度多流态渗流模拟、多区域结构压力动边界扩展、多重介质(特别是改造区)渗流-应力-介质变形耦合非线性复杂渗流、以及页岩气藏开采产能预测等问题,通过物理模拟实验、理论分析、数值仿真等相结合的方法,实现了多尺度、多区域、多场耦合渗流模拟,具体展开了以下研究工作:(1)建立了不同形态缝网表征的全过程多尺度流动统一模型。通过巴西劈裂实验,联用声发射实验监测技术确保人工压裂缝的形态完整性,诱导裂缝产生;经X射线CT扫描,观测岩样内部压裂缝形态,测得压裂缝开度;在页岩气多尺度非线性渗流基础上,针对压裂裂缝网络形态的复杂性,探究了不同形态复杂裂缝网络气体渗流机理,实现了裂缝网络结构的准确表征方法及数学描述;并与常规致密储层缝网形态及表征方法进行对比。(2)建立了层理发育页岩气储层三区耦合非线性渗流数学模型。基于页岩气储层三区渗流物理模型,将水平井体积压裂流动分为三区模型:Ⅰ改造区(主改造区、次改造区)、Ⅱ未改造区、Ⅲ水平井筒区;建立了多级压裂水平井复杂缝网非线性稳定渗流模型,分析了页岩气储层多尺度流动,形成了产能计算方法;考虑层间层内非均质性,进一步研究了层理页岩储层各向异性渗流规律及产能影响因素;揭示多级压裂水平井基质-压裂缝-井筒耦合流体流动规律,综合对裂缝间距、裂缝开度及压裂范围进行优化,指导现场压裂生产。(3)建立了页岩气储层有效动用边界动态预测方法。利用稳定状态依次替换法推导了考虑解吸、扩散、滑移的页岩气储层未压裂、单一裂缝压裂、复杂裂缝压裂条件下压力扰动传播动边界随时间变化的关系式;建立了页岩气储层不压裂及压裂(渗透率分形分布/高斯分布)不稳定渗流压力特征方程,得出了井底压力变化规律;进而分析了页岩气储层不压裂及压裂井(渗透率分形分布/高斯分布)产气量随时间的变化。(4)建立了页岩气高效开发流固耦合非线性渗流数学模型。从渗流微观-宏观动力学行为出发,通过应力敏感实验研究储层流固耦合作用与流体流动规律;搞清了微观与宏观有效应力的相互作用关系,并建立了孔隙度和渗透率在有效应力作用下的数学模型;以多区复合为特征,建立页岩储层水平井体积压裂流固耦合非线性渗流数学模型,并形成页岩储层水平井体积压裂流固耦合非线性渗流数值模拟方法和技术;通过理论分析和实验研究,选择典型实例进行模拟分析和验证模型的准确性。以上研究为页岩气产能预测及开发指标优化提供了理论依据。
夏天益[6](2020)在《高压气体过滤性能评价系统设计》文中研究表明天然气在开采和输送过程会携带大量的杂质,杂质会影响管道上各种仪器的使用精度,严重的甚至会影响管道运行安全。一些天然气滤芯在实验室内性能良好,但是在天然气站场的实际过滤精度却达不到设计要求,即便价格高昂的国外滤芯也是如此。和常压对比,高压环境中滤材的性能会发生明显变化,颗粒的过滤机理亦有可能不同,然而目前尚没有用于天然气滤芯过滤分离性能研究的高压过滤性能评价系统。本文通过大量调研和计算,设计了一套可用于天然气滤芯过滤分离性能研究的高压气体过滤性能评价系统。通过从环境中取气制成高压气,在调节系统控制下可对不同压力、不同流量下滤芯的过滤性能进行实验。结合实际需求和计算,设计了一套组合压缩机系统,在产生中低压气体时可降低功耗24%~50%。为方便其他研究者搭建不同气量和压力的类似装置,本文还建立了一套快速选型模型。针对高压环境中气溶胶难以生成的问题,借鉴柴油发动机雾化柴油的原理,设计了一套气溶胶发生装置,并对其中的关键部件喷嘴进行了设计和验证,使其可用于实验室内其他试剂的雾化。为能对高压气取样和测量,使用了一套行之有效的取样测量装置,并对其中关键设备粒径谱仪进行了标定和测量结果修正。通过在实验室进行完整天然气滤芯过滤性能实验,结合现场实验情况,提出了高压实验应重点研究的方向,为研究天然气过滤净化技术打下基础。
李准[7](2020)在《油井能耗分析计算模型及相应的举升优化设计方法研究》文中提出传统的举升方式优化设计,立足于设计出能够满足指定产量的最优机、杆、泵参数,其实质是对能提供一定能量的举升装置(设备)本身的效率进行优化或优选,以达到既满足举升要求又节能的目的,但这种设计方法重点在于提高举升设备对外界(人工)输入能量的利用效率,忽略了生产井自身对储层所提供能量的有效利用情况的讨论。在地层能量不足的情况下,当井口压力为定值时,驱使一定的流体从井底流到井口的所需的总能量也是一定的,而在不同的举升位置举升时,流动过程中的能量消耗具有一定的差异,所需要举升设备提供的能量也是不一样的,也就是说在不同位置举升对天然能量利用程度是不一样的。因此,改善生产井对自身天然能量的利用情况,尽可能降低举升流体过程的能量消耗,对举升优化设计具有重要的意义。即使不考虑举升设备本身的效率问题,单从井筒多相流和油井流入动态的角度来说,在地层能量不足的情况下,下泵深度不同,泵所需提供的能量也是不同的,则天然能量利用效率也不同。本文首先基于这种思路研究直井不同产量下、不同深度处,保证正常生产所需举升能量的计算方法,并对相关的影响因素进行了敏感性分析,在此基础给出了油井本身效率的表征方法,建立油井效率的分析模型。定向井、斜直井等存在的不同倾斜程度的斜井段,为了研究井斜对井筒多相流能耗情况的影响,本文还建立了可以模拟不同倾角下的倾角井筒两相流动的实验装置,通过物理实验模拟研究了倾斜井筒倾角的变化对井筒多相流动规律特别是两相流流型转换界限的影响,为建立斜井对应的井筒能耗、举升压差和油井效率计算模型提供研究基础。本文还对深部油气藏和海上油田的开发过程中的深井、超深井所采用的组合式接替举升方式下的油井效率问题和系统效率问题进行了研究,接替举升方式的油井本身的效率不仅和各个举升点在井筒的位置有关,还应考虑各个举升点能量的匹配关系。针对现有的人工举升优化设中普遍缺少考虑油井本身的效率的问题,本文还在油井流入动态和井筒多相流的基础上,结合油气井系统节点分析法的思路,对油井本身的效率进行表征和计算,在此基础上进一步研究了综合考虑油井效率和举升设备效率的有杆泵优化设计方法。对于深井接替举升,研究不同举升位置组合、举升间距以及考虑各个位置所需举升压差的匹配关系下的井筒能耗和油井效率计算方法,并给出了对应的举升参数优化设计方法。
高春磊[8](2020)在《径向水平井砾石充填完井工具研究及充填模拟分析》文中研究指明随着径向水平井技术的不断发展和完善,径向水平井技术在疏松砂岩油藏中使用越来越频繁。但是这种地质的油井具有严重出砂的特点,地层砂进入井下工具会使工具腐蚀,出砂严重时会掩埋出油段导致油井关闭,因此如何更有效的防砂成为径向水平井完井最要紧的环节。通过对比几种防砂完井方法,砾石充填防砂完井比其它防砂完井方法具有防砂效果明显、防砂时间长和产油量高等突出优势。砾石充填工艺技术是利用砾石在筛套环空以及近井地带一定范围内形成均匀的具有高渗透、高强度、高密实的充填层。本文在综合考虑各大石油公司防砂工具优缺点的基础上,设计出适用于径向水平井的六位一体(洗井,坐封,充填,反洗,丢手,完井)的砾石充填工具。在借鉴前人的基础上,通过数学模型描述径向水平井α充填过程,可以从理论上解释径向水平井砾石充填机理。依据优选砾石的标准、各大油田的出砂状况以及施工参数,以如何提高径向水平井砾石充填效果和预防砂堵为目标,以砾石充填工艺参数:砂浆排量、携砂比以及携砂液粘度为研究对象,利用正交试验和数值仿真计算的方法,根据正交试验结和数值仿真结果,综合选择最优施工工艺参数。通过以上两种方法得到如下结果:极差方法得出充填参数的影响次序:排量>携砂比>携砂液粘度,通过求水平综合评价指标的平均值,做出各因素水平随综合评价指标的趋势图,得出砂浆排量为850L/min、携砂比为15%和携砂液粘度为8m Pa.s是本文正交试验的最佳参数组合。并进行了数值仿真模拟分析,从砾石体积云图中看出径向水平井砾石充填过程特点,分为α、β两个充填过程,在数值仿真中最佳参数组合和正交试验结果类似,并在对比试验中得出:高排量,砾石输送的距离远,更易到达径向水平井水平段末端;高携砂比,砂浆中砾石含量越多,砾石沉降速度越快,砂床堆积速度也越快;高携砂液粘度,携带能力强,输送砾石更远,更不易造成堵塞。
贾晓林,陈宇波,黄和[9](2019)在《有机玻璃材质管道在天然气流场测试中的试验研究》文中研究说明为了研究能够满足天然气工况条件下,管道内流场测试用有机玻璃管的材质及相关技术参数。通过管道材质性能比选,选取了透明有机玻璃管作为研究对象。在理论强度计算的基础上,通过对有机玻璃管进行强度试验、严密性试验及1 080个小时的天然气耐压力试验,验证其在天然气工况条件下的使用性能,并对其使用过程中应该注意的问题进行了总结和说明。研究表明:透明有机玻璃管的透光性、加工性能及力学性能等能够满足天然气管道内流场可观测研究中对可视管性能的要求,开创了国内将有机玻璃管用于天然气管道上作为可视管的先例,为后期开展天然气管道内流场系统可观测研究提供了理论及技术支撑。
高美尧[10](2019)在《红山嘴油区原油常温集输边界条件研究》文中研究说明油气水混输是一种常见的油田集输方式,目前国内外学者已经在混输方面做了许多研究工作,但研究对象多集中于钢管,对于近年来在国内各大油田应用较为普遍的柔性复合管的混输研究极为少见。近年来,随着油田开发的不断深入,油田的开发难度逐年加大。红山嘴油区原油在井口埋地柔性复合管中无需加热即可顺利流至计量站,已经形成了红山嘴油区原油不加热集输技术,然而要实现老油区效益开发,就要求优化单井集输半径,不断压缩投资成本,降本增效。而目前红山嘴油区原油柔性复合管常温集输技术计算模型和基础理论尚不完善,严重制约着常温单井柔性复合管集油工艺推广。本文通过调研国内外原油常温集输研究的相关资料,结合传热学、流体力学等相关理论,通过室内实验测定了不同工况下的柔性复合管内分层流和泡状流的压降,建立适用于红山嘴油区的矿场集输水力模型HY、热力模型HR、集输半径计算模型HJ,并开展影响集输半径因素分析,进而将热力、水力耦合计算集输半径,对优化地面工艺设计及推广常温单井柔性复合管集输工艺具有重要理论意义和实际应用价值。
二、水平管流和旋流流动特性的复合实验装置(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水平管流和旋流流动特性的复合实验装置(论文提纲范文)
(1)海洋油气柔性立管气体渗透冷凝规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 海洋油气柔性立管渗透模型构建及模拟研究进展 |
1.2.2 海洋油气柔性立管渗透实验研究进展 |
1.2.3 水蒸气冷凝及迁移过程研究进展 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 海洋油气柔性立管气体渗透模拟研究 |
2.1 气体渗透模型 |
2.1.1 物理模型 |
2.1.2 数学模型 |
2.1.3 时间步长和网格无关解验证 |
2.2 聚合物材料PVDF和HDPE相关数据测试 |
2.2.1 测试仪器及标准 |
2.2.2 实验结果分析 |
2.3 气体渗透冷凝模型验证 |
2.4 海洋油气柔性立管气体渗透规律特性 |
2.4.1 流型对气体渗透的影响 |
2.4.2 气体种类对渗透的影响 |
2.4.3 出口压力对渗透的影响 |
2.4.4 入口温度对渗透的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 海洋油气柔性立管水蒸气冷凝研究 |
3.1 水蒸气冷凝实验研究 |
3.1.1 实验装置设计 |
3.1.2 水蒸气冷凝实验结果分析 |
3.2 水蒸气冷凝数值模拟研究 |
3.2.1 水蒸气冷凝生长模型 |
3.2.2 水蒸气冷凝模型验证 |
3.2.3 水蒸气冷凝规律分析 |
3.3 腐蚀探讨 |
3.4 本章小结 |
第四章 海洋油气柔性立管现场应用研究 |
4.1 油田基本情况 |
4.2 柔性立管结构参数优选 |
4.2.1 聚合物材料种类 |
4.2.2 聚合物材料厚度 |
4.2.3 立管屏蔽因子 |
4.2.4 环空放空压力 |
4.2.5 环空体积分数 |
4.3 柔性立管环空检测装置 |
4.3.1 环空检测装置设计 |
4.3.2 环空检测装置验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与建议 |
5.1 主要结论 |
5.2 相关建议 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者及导师简介 |
(2)基于电阻层析成像技术(ERT)的体外诊断芯片扩散层中液体渗流过程研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 POCT的发展及应用 |
1.2.1 POCT的起源 |
1.2.2 POCT的应用和发展 |
1.2.3 POCT的实现方法 |
1.3 体外诊断芯片 |
1.3.1 体外诊断芯片介绍 |
1.3.2 体外诊断芯片中液体的流动 |
1.4 渗流的定义及特点 |
1.5 电阻层析成像技术(ERT)的发展与应用 |
1.5.1 ERT技术的起源 |
1.5.2 ERT技术的应用 |
1.6 本选题研究的主要内容和重点 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.4 数据处理 |
第三章 体外诊断芯片扩散层中液体渗流ERT测量方法的建立与验证 |
3.1 引言 |
3.2 ERT技术的基本原理 |
3.2.1 Radon变换与Radon逆变换 |
3.2.2 ERT技术的正问题和逆问题 |
3.3 体外诊断芯片扩散层液体渗流ERT测试方法的数学模型 |
3.3.1 体外诊断芯片扩散层的似稳场 |
3.3.2 体外诊断芯片扩散层中液体渗流的数学模型 |
3.3.3 体外诊断芯片扩散层中液体渗流的边界条件 |
3.3.4 ERT正问题的求解 |
3.4 体外诊断芯片扩散层液体渗流ERT测试方法的图像重建算法 |
3.4.1 ERT的逆问题 |
3.4.2 线性反投影算法(LBP算法) |
3.5 体外诊断芯片扩散层液体渗流ERT测试方法的验证 |
3.5.1 自制测量液体渗流装置电极结构的选择 |
3.5.2 体外诊断芯片扩散层液体渗流ERT测试方法的实验验证 |
3.6 本章小结 |
第四章 影响体外诊断芯片扩散层中液体渗流的因素 |
4.1 引言 |
4.2 不同微球粒径对液体在扩散层中渗流的影响 |
4.3 不同粘度的液体在扩散层中渗流的影响 |
4.4 不同微球种类对液体在扩散层中渗流的影响 |
4.5 表面活性剂对液体在扩散层中渗流的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者及导师简介 |
(3)液-固循环流化床锅炉中颗粒的流化和分布(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 锅炉概述 |
1.1.1 锅炉应用现状 |
1.1.2 锅炉结垢的原因及危害 |
1.1.3 锅炉的防、除垢方法 |
1.2 流化床强化传热和防、除垢技术 |
1.2.1 流化床强化传热和防、除垢技术概述 |
1.2.2 流化床强化传热和防、除垢技术研究 |
1.3 循环流化床的颗粒分布 |
1.3.1 流化床颗粒分布概述 |
1.3.2 流化床中固体颗粒分布研究 |
1.4 课题研究意义 |
第2章 实验研究 |
2.1 实验装置和流程 |
2.1.1 实验装置 |
2.1.2 实验流程 |
2.2 实验工质 |
2.3 实验参数及测量 |
2.3.1 操作参数 |
2.3.2 目标参数 |
2.4 数据处理 |
第3章 实验结果与讨论 |
3.1 液-固循环流化床锅炉中颗粒的流化情况 |
3.2 液-固循环流化床锅炉上升管束中的颗粒分布 |
3.2.1 回水流量的影响 |
3.2.2 颗粒加入量的影响 |
3.2.3 颗粒尺寸的影响 |
3.2.4 上升管位置的影响 |
3.2.5 上升管类型的影响 |
3.2.6 最佳操作参数范围 |
3.3 水冷壁管竖直段中颗粒的径向分布 |
3.3.1 回水流量的影响 |
3.3.2 颗粒加入量的影响 |
3.3.3 颗粒尺寸的影响 |
3.3.4 最佳操作参数范围 |
3.4 上升管倾斜段中颗粒的径向分布 |
3.4.1 回水流量的影响 |
3.4.2 颗粒加入量的影响 |
3.4.3 颗粒尺寸的影响 |
3.4.4 最佳操作参数范围 |
3.5 小结 |
第4章 结论与建议 |
4.1 结论 |
4.2 创新点 |
4.3 建议 |
参考文献 |
符号说明 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(4)气井井筒温度压力耦合分析及井下节流工具优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 井筒温度场研究现状 |
1.2.2 井筒压力场研究现状 |
1.2.3 井筒温度压力耦合模型研究现状 |
1.2.4 井下节流技术研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
(1)气井生产时的井筒温度场和压力场研究 |
(2)确定节流器主要工艺参数 |
(3)井下节流场流态数值模拟及节流气嘴尺寸优化 |
1.4 本文创新点 |
第二章 井下节流技术机理研究 |
2.1 流体节流的临界流动条件 |
2.2 气液混合流体流经节流嘴的热力学模型 |
2.3 井口节流与井下节流的对比 |
2.4 井下节流嘴产状模型研究 |
2.4.1 ROS公式产状模型 |
2.4.2 Ashford公式产状模型 |
2.4.3 适用于气井节流的桑赫尔-克拉弗公式 |
2.4.4 井下安全阀节流公式 |
2.4.5 克雷洛夫公式 |
2.4.6 井下节流嘴经验模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 气井温度压力分布耦合预测模型 |
3.1 气井温度压力耦合预测模型研究 |
3.1.1 模型基本假设条件 |
3.1.2 基本方程 |
3.1.3 井筒温度分布模型 |
3.1.4 井筒压力分布模型 |
3.1.5 天然气相对密度 |
3.1.6 气体物性参数计算 |
3.1.7 气体状态参数耦合模型求解 |
3.1.8 生产气井实例分析 |
3.2 井下节流压力温度分布模型 |
3.2.1 井下节流压降预测模型 |
3.2.2 井下节流温降预测模型 |
3.3 本章小结 |
第四章 节流器主要工艺参数的设计 |
4.1 节流嘴最优下入深度计算模型 |
4.2 节流气嘴尺寸计算 |
4.3 井下节流气井流态分析 |
4.4 节流气井实例分析 |
4.4.1 节流气井温度压力沿井筒分布规律 |
4.4.2 气井产量对节流气井参数分布的影响 |
4.4.3 气体相对密度对节流气井参数分布的影响 |
4.5 水合物形成的预测模型 |
4.5.1 水合物的性质 |
4.5.2 水合物的形成条件 |
4.5.3 水合物形成条件的预测方法 |
4.6 本章小结 |
第五章 井下节流场数值模拟及节流气嘴尺寸优化 |
5.1 节流场计算流体力学模型的建立 |
5.1.1 节流场物理模型 |
5.1.2 节流场数学模型 |
5.1.3 节流气嘴简化几何模型 |
5.1.4 确定节流场边界条件 |
5.2 节流场的计算流体力学分析 |
5.2.1 节流过程气体流态的整体分析 |
5.2.2 节流过程气体相关参数变化的研究 |
5.3 节流气嘴尺寸优化 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(5)页岩气储层多级压裂水平井多场耦合非线性渗流理论研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 选题依据及意义 |
1.2 研究现状及存在问题 |
1.2.1 页岩气多尺度流动机理 |
1.2.2 页岩气流固耦合流动机理 |
1.2.3 页岩气储层压裂开发非线性渗流理论 |
1.3 研究内容和方法 |
1.3.1 主要科学问题 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
2 多级压裂水平井不同形态缝网渗流产能模型 |
2.1 纳微米孔隙多流态渗流模型表征 |
2.2 不同裂缝形态渗流规律及模型表征 |
2.2.1 物理模型 |
2.2.2 模型表征 |
2.2.3 模型验证 |
2.3 多级压裂水平井不同形态缝网稳定渗流模型 |
2.3.1 页岩气储层多级压裂水平井物理模型 |
2.3.2 压裂缝网径向渗流数学模型 |
2.3.3 层理页岩储层各向异性渗流数学模型 |
2.3.4 水平井筒压降渗流数学模型 |
2.3.5 模型验证与分析 |
2.4 本章小结 |
3 页岩气开采压力传播动边界渗流问题 |
3.1 直井压力传播动边界渗流数学模型 |
3.2 压裂井压力传播动边界渗流数学模型 |
3.2.1 单一裂缝直井动边界传播模型 |
3.2.2 复杂裂缝直井动边界传播模型 |
3.2.3 多级压裂水平井动边界传播模型 |
3.3 页岩气储层压裂井气体渗流压力传播规律 |
3.3.1 页岩气储层直井渗流压力传播规律 |
3.3.2 页岩气储层压裂水平井渗流压力传播规律 |
3.4 模型验证与分析 |
3.4.1 压力传播动边界影响因素分析 |
3.4.2 地层压力分布影响因素分析 |
3.4.3 产气量影响因素分析 |
3.5 本章小结 |
4 页岩气储层多尺度-流固耦合渗流数学模型 |
4.1 流固耦合渗流实验 |
4.1.1 页岩围压应力敏感性实验 |
4.1.2 Biot系数的测定 |
4.2 页岩储层流固耦合渗流模型 |
4.2.1 页岩储层变形的应力控制方程 |
4.2.2 页岩储层基质-裂缝流固耦合渗流运动方程 |
4.3 渗透率流固耦合影响因素分析 |
4.4 本章小结 |
5 多级压裂水平井多尺度-流固耦合渗流模型 |
5.1 不同缝网分布形式对压力场的影响 |
5.1.1 页岩储层基质-裂缝流固耦合控制方程 |
5.1.2 定解条件 |
5.2 模型验证与分析 |
5.2.1 数值计算模型 |
5.2.2 流固耦合压力场特征分析 |
5.3 页岩储层基质-缝网两区流固耦合数学模型 |
5.3.1 页岩储层基质-缝网两区流固耦合控制方程 |
5.3.2 定解条件及求解 |
5.4 产气量及压力特征分析 |
5.4.1 产气量特征分析 |
5.4.2 压力特征分析 |
5.5 典型生产井的模拟验证和产能预测 |
5.6 本章小结 |
6 结论及创新点 |
6.1 研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 下一步研究展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)高压气体过滤性能评价系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 天然气过滤研究现状 |
1.2.2 国内外过滤测试标准 |
1.2.3 测量方法的研究进展 |
1.2.4 气溶胶发生技术 |
1.3 设计内容 |
第2章 高压气体过滤性能评价系统整体设计 |
2.1 总体设计原则 |
2.1.1 总体设计思路 |
2.1.2 设计参数 |
2.2 气源方案对比与选型 |
2.2.1 高压气瓶(组)方案 |
2.2.2 液化氮气制高压气方案 |
2.2.3 压缩机方案 |
2.2.4 成本比较 |
2.2.5 压缩机方案的优化与选型 |
2.3 供气调节方案 |
2.3.1 供气流程 |
2.3.2 主要装置选型 |
2.4 本章小结 |
第3章 高压气体过滤性能评价系统关键技术 |
3.1 高压气溶胶发生技术 |
3.1.1 高压气溶胶发生原理 |
3.1.2 电控喷油器关键部件设计 |
3.2 高压气体采样与测量 |
3.3 本章小结 |
第4章 高压气体过滤性能评价子系统设计 |
4.1 主要装置设计 |
4.2 主要装置的补充设计和选型 |
4.2.1 过滤器 |
4.2.2 气溶胶发生器 |
4.2.3 管道 |
4.2.4 接头及其附件和重要仪表选型 |
4.3 辅助系统 |
4.3.1 安全系统 |
4.3.2 信号处理系统 |
4.4 快速选型模型 |
4.5 本章小结 |
第5章 评价系统性能验证 |
5.1 高压气溶胶粒径谱仪性能验证 |
5.2 高压气溶胶发生器性能验证 |
5.3 评价系统操作流程验证 |
5.3.1 实验装置介绍 |
5.3.2 压差的测量 |
5.3.3 过滤效率的测量 |
5.4 操作规程和预案 |
5.5 本章小结 |
第6章 论文总结与展望 |
参考文献 |
附录A 高压过滤器加工图纸 |
附录B 雾化混合器加工图纸 |
附录C 管道编号 |
附录D 系统整体布置 |
致谢 |
(7)油井能耗分析计算模型及相应的举升优化设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点 |
第1章 前言 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 井筒多相流研究 |
1.2.2 常见人工举升方式的研究 |
1.2.3 组合举升方式的研究 |
1.2.4 系统效率计算方法研究 |
1.2.5 系统效率计算模型研究 |
1.2.6 小结 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法、技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 直井油井效率计算模型分析 |
2.1 直井流入动态研究 |
2.2 井筒温度计算原理及步骤 |
2.3 单点举升条件下的油井效率分析 |
2.3.1 单相流情况下的油井举升效率分析 |
2.3.2 多相流情况下油井效率分析 |
2.3.3 直井单点举升情况下的举升压差计算方法研究 |
2.3.4 不同举升位置举升压差敏感性分析 |
2.3.5 直井单点举升情况下的油井效率计算分析 |
2.4 小结 |
第3章 斜井单点举升情况下的油井效率计算模型 |
3.1 斜井流入动态研究 |
3.2 斜井多相管流研究 |
3.2.1 倾斜井筒实验设计 |
3.2.2 实验装置 |
3.2.3 实验流程 |
3.2.4 实验结果分析 |
3.3 斜井单点举升举升压差和油井效率计算方法 |
3.4 本章小结 |
第4章 接替举升方式下油井效率分析计算方法研究 |
4.1 接替举升条件下油井压力剖面计算 |
4.2 接替举升条件下的举升压差和油井效率计算分析 |
4.3 小结 |
第5章 举升参数优化设计研究 |
5.1 有杆泵井抽油系统效率组成分析 |
5.2 基于油井效率和设备系统效率的举升参数优化设计 |
5.3 电潜泵井的系统效率计算方法 |
5.4 接替举升条件下的油井效率和系统效率计算分析 |
5.4.1 同种容积泵接替举升条件下的系统效率计算模型 |
5.4.2 气举+电潜泵下的系统效率计算分析 |
5.5 小结 |
第6章 软件编制和实例分析 |
6.1 软件编制 |
6.1.1 抽油泵系统优化设计 |
6.1.2 潜油电泵优化设计系统 |
6.1.3 气举+电潜泵设计内容 |
6.2 实例计算分析 |
第7章 结论 |
参考文献 |
附录A 公式解释 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)径向水平井砾石充填完井工具研究及充填模拟分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 砾石充填国内外研究现状 |
1.2.1 砾石充填工具国内外研究现状 |
1.2.2 砾石充填工艺国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及创新点 |
1.3.1 主要研究问题 |
1.3.2 主要研究内容与思路 |
1.3.3 主要创新点 |
第2章 砾石充填防砂机理研究 |
2.1 完井机理研究 |
2.2 出砂与防砂机理研究 |
2.2.1 出砂机理研究 |
2.2.2 防砂机理研究 |
2.3 本章小结 |
第3章 径向水平井砾石充填工具的设计 |
3.1 筛管通过性的计算 |
3.1.1 几何分析法 |
3.1.2 间隙分析法 |
3.2 径向水平井砾石充填工具 |
3.2.1 砾石充填工具的结构和工作原理 |
3.3 本章小结 |
第4章 径向水平井砾石充填机理及数学模型 |
4.1 径向水平井砾石充填机理和堵塞机理 |
4.1.1 径向水平井砾石充填机理 |
4.1.2 径向水平井砾石充填堵塞机理 |
4.2 径向水平井砾石充填数学方程 |
4.2.1 砾石充填连续性方程 |
4.2.2 砾石充填动量守恒方程 |
4.2.3 各流动系统的耦合方程 |
4.2.4 砾石充填数学模型 |
4.3 本章小结 |
第5章 径向水平井砾石充填参数优化 |
5.1 充填材料-砾石的优选准则 |
5.1.1 砾石的行业优选标准及指标[55] |
5.1.2 优选砾石尺寸的理论性分析 |
5.1.3 砾石与地层砂粒度中值比 |
5.2 径向水平井砾石充填指标 |
5.3 砾石充填正交试验及结果分析 |
5.4 数值仿真计算及结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论 |
附录 |
致谢 |
参考文献 |
个人简介 |
(9)有机玻璃材质管道在天然气流场测试中的试验研究(论文提纲范文)
1 透明可视管材质比选 |
2 透明有机玻璃管工艺计算 |
2.1 计算公式 |
2.2 计算结果 |
3 有机玻璃耐压试验 |
3.1 强度试验 |
3.2 严密性试验 |
3.3 天然气耐压试验 |
4 应用建议 |
5 结论 |
(10)红山嘴油区原油常温集输边界条件研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 新疆油田红山嘴油区集输现状 |
1.2.1 新疆油田红山嘴油区基本情况 |
1.2.2 新疆油田红山嘴油区集输发展史及现状 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 柔性复合管的研究现状及工程应用 |
1.3.2 不加热集输技术研究现状 |
1.3.3 油气水混输管道流型的研究现状 |
1.3.4 油气水混输管道压降研究现状 |
1.4 本文的主要研究工作 |
1.5 技术路线 |
1.6 本文的创新点 |
第二章 水平柔性复合管油气水混输压降测试实验 |
2.1 实验方案及装置搭建 |
2.1.1 实验方案设计 |
2.1.2 实验流程及装置搭建 |
2.2 实验数据采集与处理系统 |
2.2.1 数据采集系统 |
2.2.2 数据处理系统 |
2.3 实验步骤及注意事项 |
2.3.1 实验步骤 |
2.3.2 实验注意事项 |
2.4 实验数据整理及数据分析 |
2.4.1 实验数据整理 |
2.4.2 实验数据分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 油气水混输管路热力计算 |
3.1 埋地水平油气水混输管道温降计算HR模型的建立 |
3.2 相关热物性参数的确定 |
3.2.1 三相混输管路中的密度计算 |
3.2.2 混输管路中比热计算方法 |
3.2.3 天然气的焦尔-汤姆逊系数计算方法 |
3.3 管道总传热系数的确定 |
3.4 温降计算模型HR验证 |
3.5 本章小结 |
第四章 油气水混输管道水力计算 |
4.1 典型的水平管压降计算模型 |
4.1.1 Begges-Brill模型 |
4.1.2 Lockhart-Martinelli(L-M)压降模型 |
4.1.3 Baker压降模型 |
4.1.4 相关参数的计算 |
4.2 红山嘴油区压降计算HY模型的建立 |
4.3 模型对比与误差分析 |
4.3.1 通过实验数据进行对比 |
4.3.2 通过生产数据进行对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 新疆油田红山嘴油区集输半径的计算 |
5.1 红山嘴油区集输半径HJ模型的建立 |
5.2 油、气、水混输集输半径影响因素分析 |
5.2.1 不同管径、不同液相表观流速对集输半径影响 |
5.2.2 不同管径、不同气液比集输半径影响 |
5.2.3 不同管径、不同原油含水率对集输半径影响 |
5.2.4 不同管径、不同原油粘度对集输半径影响 |
5.2.5 不同管径、不同井口压力对集输半径影响 |
5.2.6 不同管径对集输半径影响 |
5.3 水力、热力耦合计算集输半径 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与认识 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
四、水平管流和旋流流动特性的复合实验装置(论文参考文献)
- [1]海洋油气柔性立管气体渗透冷凝规律研究[D]. 赵炳亮. 北京石油化工学院, 2021
- [2]基于电阻层析成像技术(ERT)的体外诊断芯片扩散层中液体渗流过程研究[D]. 苑贺楠. 北京石油化工学院, 2020(06)
- [3]液-固循环流化床锅炉中颗粒的流化和分布[D]. 沈宇. 天津大学, 2020
- [4]气井井筒温度压力耦合分析及井下节流工具优化设计[D]. 宋振宇. 西安石油大学, 2020(12)
- [5]页岩气储层多级压裂水平井多场耦合非线性渗流理论研究[D]. 亓倩. 北京科技大学, 2020(01)
- [6]高压气体过滤性能评价系统设计[D]. 夏天益. 中国石油大学(北京), 2020
- [7]油井能耗分析计算模型及相应的举升优化设计方法研究[D]. 李准. 中国石油大学(北京), 2020
- [8]径向水平井砾石充填完井工具研究及充填模拟分析[D]. 高春磊. 长江大学, 2020(02)
- [9]有机玻璃材质管道在天然气流场测试中的试验研究[J]. 贾晓林,陈宇波,黄和. 工业计量, 2019(06)
- [10]红山嘴油区原油常温集输边界条件研究[D]. 高美尧. 西安石油大学, 2019(08)