持液率

摘要： 为深入理解非饱和矿堆内溶浸液毛细渗流扩散以及渗流迟滞行为,本文构建适于非饱和矿堆的毛细渗流模型,利用COMSOL multiphysics有限元数值平台开展毛细渗流可视化模拟研究,并利用时域反射器(Time domain reflector,TDR)实时探测了非饱和堆内持液率变化,探索了基于Design Expert的毛细渗流过程多因素响应规律,讨论了非饱和矿堆持液率、毛细吸力、孔隙率与喷淋强度间的潜在关联机制.研究结果表明:孔隙率对矿堆持液率的影响高于喷淋强度,矿堆持液率随喷淋时间的增长收敛性增加,且孔隙率小的矿堆需要更长的时间才能达到稳态持液;不考虑溶液喷淋强度影响时,矿堆持液率与孔隙比、水力传导系数呈正相关;特别是在喷淋初期(0~20 s),喷淋强度、水力传导系数和孔隙比对矿堆持液率的影响更为显著;初步构建了考虑气液两相运移的非饱和矿堆溶液毛细渗流模型;毛细吸力的变化对孔隙率较小的矿堆更敏感;喷淋强度较大、孔隙比越小时,矿堆底部的毛细吸力越大,更易达到稳态持液状态.

摘要： 水平井井筒内气水两相流动规律和积液过程与直井差异较大。为明确水平井气水两相流动规律,建立水平井积液识别方法,利用相似原理,建立水平气井全井段气水两相流动理论计算模型,应用多相流模拟软件对水平井积液过程进行数值模拟分析。结果表明,水平井积液后水平段的压力损失较小,积液易堆积在造斜段,影响产能。对复杂完井段持液率影响因素分析,当管径大于40 mm时,持液率大幅增加;当上倾角为65°时,持液率出现峰值,且倾角与持液率呈角函数变化关系。利用数值模拟技术,准确判断气水两相流在水平井中的流动状态和持液率变化,为确定水平气井井筒积液情况提供了新的理论分析方法,对后期排水采气增产措施的制定具有指导作用。

摘要： 传统电导法测量气液两相流持液率时,测量精度易受流型影响。为此,提出了基于强制环状流的电导法气液两相流持液率测量技术,通过数值模拟和室内试验,用单头电导探针直接测量法对气液两相流持液率进行了测量研究。研究结果表明:当进口气液比一定时,气体不足以携带液体,但气相折算速度的逐渐增加使气体开始携带液体,液膜厚度随之不断增加,且随着气体体积流量的增加,液膜厚度呈先急速增加后趋于平缓态势;当入口气相表观流速一定时,随着液相体积分数的增加平均液膜厚度也随之增加,但随着流动路径增加,液膜变薄;该测量装置有效测量范围为气相表观流速5~20 m/s,液相表观流速0.079~0.480 m/s。研究结论可为移动式探针寻找强制环状流气液界面装置的设计提供理论依据。

摘要： 准确预测气井井筒压降是进行产能预测、排水工艺设计的技术关键,气井低产气量时的搅动和产凝析油的特征使得目前工程常用压降模型的运用受到很大限制。为此,开展了气-水-油三相管流实验,定性分析了气相表观流速、液相表观流速、含水率和倾斜角对井筒持液率的影响。分析结果表明,持液率与气相表观流速呈对数关系,持液率与液相表观流速呈线性关系,而持液率与含水率和倾斜角呈二次项关系。基于实验数据,选择无因次准数,建立了新的预测水平井气-水-油三相流动的压降模型。采用压降数据对新模型进行了验证,结果表明,与常用工程压降模型相比,新模型精度最高。该研究成果对水平气井的高效开发具有重要的意义。

摘要： 湿气管道在运行过程中,不可避免地会在管道低洼处出现积液。积液的存在会诱发很多安全问题,严重时甚至引发事故。因此,对湿气管道持液率进行预测就显得至关重要。文中基于灰色理论,对影响水平管道持液率的6个影响因素进行灰色关联分析,选取影响较大的因素作为影响变量;基于鲸鱼算法,建立鲸鱼算法优化BP神经网络的持液率预测模型,并与传统BP算法和遗传算法优化BP神经网络的预测模型进行对比。结果表明:文中预测模型的平均绝对误差为4.50%,均方根误差为0.0121,远低于传统BP预测模型和GA-BP预测模型,具有更高的计算精度,适用范围更广,为湿气管道的持液率预测提供了新思路和新途径。

摘要： 为了理清气液两相流动对悬跨管道涡激振动动态响应的影响,采用数值仿真方法分析了不同管内气液两相流动状态、持液率等对涡激振动动态响应的影响。结果表明:气液两相流动状态下,C_(L)为正值,随着流动状态的变化,会出现一定的波动,导致总的升力系数出现波动;C_(D)变化的量级非常小,基本为0,不足以对总的曳力系数产生影响。持液率的变化,会引起升力系数出现明显的变化。管内为段塞流动时,会与悬跨管道升力相互耦合,或者加强或者减弱,造成悬跨管道升力系数不稳定。管内流动状态与悬跨管道振幅联系密切,段塞流动振幅最高,共振风险增加,分层流动振幅较小。因算例较少,需要进一步研究其具体影响。

摘要： 采用OLGA软件建立了某油气混输管道几何模型,研究了管道停输和再启动过程中的瞬态流动规律。首先,分析了管道稳态运行时沿线温度、压力和持液率的分布特点,确定了沿线温度最小值所处位置及压力最大值所处位置,分析了环境温度和停输时间对运行参数的影响,确定了可保证温度最低点处原油温度高于其凝点的安全停输时间。在实际运行过程中,停输时间不应超过安全停输时间,否则容易出现管道凝管、启动压力过大等问题,威胁管道的安全运行。

摘要： 水平气井斜井段气流携液最为困难,气流携液状况较为复杂,现有携液模型不够准确。鉴于此,本文利用室内多相管流实验及理论分析相结合的方法,针对斜井段气流携液开展了特定研究。研究发现,斜井段气流携液处于段塞流向扰动流转变的临界状态;井筒中持液率随产气量的减小而增大,随管倾角的增加而呈现先增大后减小的趋势;建立的斜井段临界新模型经现场验证,其预测准确度高,平均误差小(2.16%)。本文的研究可为水平气井实施排液采气工艺措施提供科学依据,为实际生产过程提供一定的理论参考。

摘要： 川东北气田气井生产动态表明,井筒积液和地层供给能力有关,是地层供给与井筒流动压力损耗的有效耦合。产气量较低的产水气井,气相流速降低,井筒持液率增大,当地层压力较低时,持液率上升将导致流量进一步下降,持液率进一步上升,表现出油压连续下降、井筒积液、水淹停产;当地层压力足够高时,气相流速低、持液率高,气井能连续稳定生产,井筒不积液。气井不存在与地层压力、产层深度、水气比无关的临界携液流量。

摘要： 针对国内外常用的部分干气回流乙烷回收工艺(RSV),介绍了RSV工艺原理流程,确定了RSV工艺脱甲烷塔操作压力和温度,考察了低温分离温度、膨胀机膨胀比和干气回流率等工艺参数对乙烷收率的影响,研究结果表明:合理确定脱甲烷塔的操作压力和操作温度是RSV乙烷回收工艺中提高乙烷回收率的关键;低温分离器分离温度、膨胀比直接影响膨胀机选型和设备的平稳运行,同时也会对膨胀机制冷效率产生影响,应结合膨胀机性能进行分析确定;干气回流比是RSV乙烷回收工艺的关键参数,对装置收率和能耗影响较大,需综合考虑确定最优回流比参数。

摘要： 气液两相流在油气开采和运输过程中很常见.本文基于液滴夹带的影响通过修正气相混合物的密度和粘度、气相接触的管壁摩阻因子、气相速度以及液相速度提出了新的两相流模型,通过迭代方法来求解持液率和压力梯度.最后对比,模型预测的持液率和压力梯度与Fan的实验值和其模型发现,预测结果与实验值一致性很强.并且在存在液滴夹带时,本文的模型比Fan模型更加准确.

摘要： 为指导生产工况参数调整,缓解气液混输管路积液问题,本文对比研究了考虑高程变化的起伏管路以及不考虑高程变化的水平管路在气液比、管径、输送压力工况参数变化下对管路持液率的影响规律,以及地形变化对积液量的影响情况.并通过实际工程案例验证了研究成果对指导管路积液主控因素判断和工况参数调整具有较好的实用性和可靠性.

摘要： 由于Taitel-Dukler的两流体模型包含多个关联式,需要迭代求解,易出现重根.提出的显式方程简化了模型的求解过程。以往的研究表明利用Taitel-Dukler的模型预测持液率在光滑分层流出现低估,而在波状分层流,段塞流和环状流出现高估。基于Andritsos的实验数据,提出经过修正的持液率经验公式,改进了预测气-液两相流持液率的方法。提出的方法和以往的理论模型分别和实验数据进行对比,使用权重性能因子作为评价标准,结果表明该方法预测的持液率和实验数据比较吻合.

摘要： 叙述了利用γ-射线系统测量水平圆管内气-液两相间歇流持液率的原理及数学算法.射线源为同位素241Am,它发出的光子能量是59.5keV.在长10m、直径为50mm的水平管内进行了实验,对实验数据进行了分析,并与均相流模型和其他常用经验关联式预测结果进行了比较,其结果表明该方法可较准确地测量水平管内间歇流动持液率.

摘要： 本文推导了水平管段塞流液塞持液率的预测模型,利用室内小型气液两相实验装置研究了段塞流持液率与压力波动的关系以及折算气速、折算液速变化对持液率的影响.结果表明:增加折算气速时,持液率减小;增加折算液速时,持液率增大.可以用持液率的波动来确定液塞频率.

摘要： 分别以牛顿流体和非牛顿流体为液相,研究了垂直管中零净液流量气液两相流的流动特性.提出了零净液流量气液两相流动模型,应用这一模型计算了零净液流量气液两相流的持液率和压力降,模型计算结果与试验结果相符.研究结果表明,零净液流量气液两相流与常规气液两相流相比具有特殊性,表现为其持液率仅由质量平衡方程控制,其摩擦阻力压力降为负值.

摘要： 水平气液两相管流是油气储运的基础,因而其仍是油气集输等领域需要研究的重要方向.鉴于前人在这方面的研究中仍缺少中等管径(60-75mm)条件下水平气液两相管流的实验研究,本文开展了两种中等管径(DN60和DN75)下的中高液量(100-250m3/d)、较高气液比(20-500m3/m3)的水平管气液两相流实验.绘制出了不同管径下流型图,并与Taitel-Dukler流型图对比,结果表明两种管径下流型图与Taitel-Dukler流型图各流型区域划分较吻合;通过实验数据处理分析,得到了持液率和压降随管径的变化规律;根据BP神经网络运行机理,利用获得的实验数据,建立了水平管气液两相流BP持液率和压降预测方法,通过测试数据对其进行验证,证明BP神经网络压降预测方法在进行气液两相流的持液率和压降预测方面具有一定可行性,可进一步在实际应用中进行检验.

摘要： 本发明涉及一种基于微波谐振传感器的高含水油水乳状液持水率测量方法，所采用的测量系统包括传感器和矢量网络分析仪，其特征在于，所述的传感器为对壁式微波谐振传感器，包括传感器管道，发射极板，接收极板，发射电极，接收电极，发射极板和接收极板，均为与传感器管道外壁相匹配的呈对壁式排布的弧状金属片，发射电极与发射极板相连，接收电极与接收极板相连。在测量方式上，采用微波扫频激励方式，通过矢量网络分析仪检测高含水油水乳状液通过对壁式微波谐振传感器的幅值S21参数，根据幅值S21参数获得谐振频率，通过谐振频率变化反映持水率的改变，实现高含水油水乳状液两相流持水率测量。

摘要： 本发明提供一种基于陆面气液分离集成传感器及持水率矫正方法，所述集成传感器包括同轴设置的电导式传感器模块、电容传感器模块和阵列光纤传感器模块；所述电容传感器模块由外到内分别为金属外壳、外绝缘筒、金属层和内绝缘筒；所述电容传感器模块中心设置绝缘杆，所述电导式传感器模块位于所述绝缘杆一端，所述电导式传感器模块包括六个电极环；所述阵列光纤传感器模块固定于所述绝缘杆的另一端，所述阵列光纤传感器模块包括阵列式光纤探针，所有所述光纤探针的测量点均位于同一个截面，所述截面为所述电容传感器模块的径向截面。本发明的技术方案解决了现有的陆面气液分离持水率监测模式中气相分离不彻底，误差大等技术问题。

摘要： 本发明涉及一种水平井气液两相流持气率测量智能光纤探测系统，属于油气剖面测井技术领域，包括多探测点传感器系统、本地远程双模态电路系统和智能信息处理中心；传感器系统包括外壳、入口、出口和阵列光纤探针模块；电路系统包括探针阵列光发射模块、探针阵列光接收模块、AD数据采集模块、探针阵列信号处理模块、多路程控开关、光纤探针阵列模块电路、定时器模块、电源模块、存储模块、主控制器模块和无线传输模块；信息处理中心包括无线接收模块、可视化模块、预警单元和智能处理单元。本发明基于同轴环形分布的阵列光纤探测系统结合稀疏深度置信网络的测井资料解释智能评价模型进行持气率参数监测，可靠性高、无可动部件、无阻流。

摘要： 本发明公开一种测量气液两相流管道持液率的方法，其主要过程为：选择压力容器，其容积与气液两相流管道的容积两者大小相近，将气体在压力容器与管道之间分压，依据分压前后的气体热力学参数计算分压系数。若分压系数在0.5至2.0的范围内，则利用分压系数计算出管道持液率，否则，重新选择压力容器的大小，直至使分压系数满足0.5至2.0的范围要求后，再依据分压系数计算管道的持液率。该方法所采用的测量装置简单，技术方案易于实施，能够准确、可靠地测量气液两相流管道的持液率，可为管道运行维护人员、实验研究人员解决管道持液率测量的实际问题。

摘要： 本发明涉及气液两相管流持液率测量技术领域，具体涉及一种气液两相管流的截面持液率测量装置及其测量方法，所述装置包括一对使用时布置于管线内待测位置的电容探针、电容传感单元和处理计算单元；所述电容探针均具有由导电材料制成且布置于管线外的探针电极，且所述电容探针及其探针电极的表面均覆盖有一层绝缘层；所述处理计算单元用于根据各个探针电极上的电容值信号计算生成相应的截面持液率；本发明还公开了一种截面持液率测量方法。本发明中的截面持液率测量装置及方法能够兼顾截面持液率测量的工作稳定性和测量准确性，还能够提升截面持液率测量装置的测量效率，从而提升气液两相管流的截面持液率测量效果。

摘要： 本发明公开一种测量气液两相流管道持液率的方法，其主要过程为：选择压力容器，其容积与气液两相流管道的容积两者大小相近，将气体在压力容器与管道之间分压，依据分压前后的气体热力学参数计算分压系数。若分压系数在0.5至2.0的范围内，则利用分压系数计算出管道持液率，否则，重新选择压力容器的大小，直至使分压系数满足0.5至2.0的范围要求后，再依据分压系数计算管道的持液率。该方法所采用的测量装置简单，技术方案易于实施，能够准确、可靠地测量气液两相流管道的持液率，可为管道运行维护人员、实验研究人员解决管道持液率测量的实际问题。

摘要： 基于PSO‑BP神经网络预测天然气湿气管道持液率的方法，对湿气管道实验数据进行收集并分析；确定BP神经网络初始结构；确定PSO(粒子群算法)粒子的维度、初始速度及初始位置；更新最低适应度值粒子的速度及位置；计算最优权值和阈值；检验模型准确性；计算湿气管道系统的持液率参数。本发明为解决BP神经网络的不足，采用粒子群算法优化BP神经网络，避免了BP神经网络迭代缓慢和陷入局部最优解的缺陷，适用范围宽，准确率高。除了湿气管道，本发明同样适用于动力工程、核能利用、化工等工业领域的气液两相流持液率流动参数预测。

摘要： 本发明提供一种基于流型转换界限的水平气井持液率计算方法，包括：根据持液率随气流速变化趋势构建三参数方程式，将计算出的一定井筒液流速时常压/常温条件下垂直管中环状流‑搅动流转变点、搅动流‑段塞流转变点和段塞流‑泡状流转变点的持液率及对应气流速代入方程，迭代求解三参数方程式系数，然后采用角度修正项对垂直段持液率进行修正得到常温常压一定倾斜角度持液率新模型，基于流动相似准则利用无因次准数将高压下气流速转化为常压下对应气流速，最后将转化后常压下对应气流速代入新模型即可得到一定压力条件下水平气井持液率。该方法无需大量模型比对优选及流型判断计算，可直接根据气相表观流速计算水平气井全井筒持液率，简便准确。

摘要： 基于WOA‑BP神经网络预测湿气管道持液率的方法，对收集的湿气管道实验数据进行筛选与分析；确定BP神经网络初始结构；确定鲸鱼算法中初始座头鲸位置向量、种群规模、最大迭代次数以及收敛因子；计算个体适应度值，更新座头鲸位置；生成随机算子，选择包围机制或螺旋方式，更新鲸鱼个体位置；计算最优权值和阈值；检验模型准确性；计算湿气管道系统的持液率参数。本发明为解决传统BP神经网络收敛速度慢、初始权值和阈值不准确的问题，采用鲸鱼算法优化BP神经网络的初始权值和阈值，使得收敛速度加快、准确性提高，获得了更稳定且精准的检测结果。除湿气管道外，本发明对于化工、动力、制冷等工业领域内的气液两相流管道持液率预测均可适用。

摘要： 一种基于GA‑BP神经网络预测湿气管道持液率的方法，收集并分析了大量湿气管道实验数据，作为云联数据进行大量机器学习；构建遗传算法优化的BP神经网络，主要进行了以下工作：确定BP神经网络初始结构；确定遗传算法中种群大小、编码长度和适应度；选择遗传算子；计算最优权值和阈值；检验模型准确性；计算湿气管道系统的持液率参数。本发明为解决BP神经网络的不足，采用遗传算法优化BP神经网络，遵循“优胜劣汰”的原则，具有良好的全局搜索性能，较好的克服了BP算法局部最优的缺陷，同时可优化BP神经网络初始权重和阈值，进一步提高BP神经网络的计算精度。适用范围广，准确率高达95％以上。除了湿气管道，本发明同样适用于动力工程、核能利用、化工等工业领域的气液两相流持液率流动参数预测。