流动规律

摘要： 钻井钻遇高压、高产气层后,井漏、气侵及溢流等复杂情况多发。目前,井口防喷器的研究已日趋成熟,但对井下防喷器坐封后多相流瞬态流动规律的研究较少。为此,针对井下防喷器坐封后下部井筒复杂流动特性,建立了一套防喷器坐封后下部地层-井筒耦合瞬态流动数学模型及其数值求解方法,对井下防喷器坐封后压力分布及影响因素进行了分析。实例模拟计算表明,防喷器期坐封期间,采用不同下深防喷器的井筒压力演变规律基本一致;不同地层渗透率下井底压力都先呈增加趋势,渗透率越大,井底压力升至地层压力的所需时间越短;随着气侵量不断增加,不同初始井底压力最终都稳定在地层压力附近。

摘要： 起钻前向钻具水眼灌入一定体积的高密度钻井液有利于平衡循环压耗和钻井岩屑引起的环空—水眼压差,但同体积高密度钻井液在不同钻具水眼中的高度差异因“U”型管效应会造成水眼—环空中钻井液流动,继而影响现场对溢流、井漏等复杂井况的判断,尤其是在采用复合钻具的深井、超深井中更为突出。文章推导了注入高密度钻井液后复合钻具起钻过程中,在“U”型管效应影响下水眼—环空钻井液体系压力变化过程及流动规律。结果表明,复合钻具起钻过程中,环空灌浆量在整个起钻过程中表现为“正常灌浆—欠灌—多灌—正常灌浆—多灌”五个阶段。灌浆异常量及灌浆异常距离与大、小钻具水眼单位长度容积比值、高密度钻井液与井浆密度差、停泵回压呈正相关关系。理论计算结果能够为钻井现场监测井内压力情况提供指导,尤其是对深井、超深井及时判断井下是否发生溢流、井漏等复杂情况具有重要意义。

摘要： 为了揭示叶顶间隙对多相混输泵内流动特性的影响规律,在进口含气率为10%时,利用ANSYS CFX软件对不同叶顶间隙下泵内气液两相流态进行模拟,同时分析和总结了叶顶间隙对流道内流动特性的影响.研究表明,当叶顶间隙增加时,叶轮叶片进口附近低压区占比明显减少,并且叶轮进出口的压差也在逐渐减小.另外,在靠近叶片顶端时,压力等值线存在偏折现象.随着叶顶间隙逐渐增加,偏折加剧.存在叶顶间隙时,叶轮轮毂附近气相聚集得到了明显的改善,并且随着叶顶间隙的增加,气相在叶顶间隙内靠近叶顶处的聚集现象更加明显,导叶轮毂气相聚集位置沿着流动方向向下游移动.研究结果可为多相混输泵水力优化、性能改善和结构设计等提供依据.同时,研究结果进一步揭示了多相混输泵叶顶间隙流对混输泵性能的影响规律.

摘要： 插板式畸变发生器常用于航空发动机的稳定性测试,管内插板绕流是其产生稳动态畸变的本质原理。为了解插板和工作状态对流动的影响规律,采用基于混合RANS/LES的数值模拟方法对具有挡板结构的圆管内流动进行研究。对管道内部挡板相对高度为20%~36%、进口马赫数为0.28~0.35的多种模型进行稳态及动态流场分析,结果表明:随着插板高度和进口马赫数的增加,总压损失和动态畸变都会增加,但插板的高度对流动结构以及流动参数分布有更明显的影响。

摘要： 为探究油气混输管道中天然气水合物的生成及流动特性,得到实际混输管道天然气水合物浆液的安全运行规律。运用高压天然气水合物实验环路,进行了油水乳液体系天然气水合物浆液流动实验。通过控制变量法研究了不同初始压力、初始质量流量与加剂量对天然气水合物生成诱导时间、管内浆液表观黏度、密度以及水合物体积分数等的影响,结果表明:初始压力越高,水合物生成诱导时间越短,由初始压力5.3 MPa下的1.47 h缩短至6 MPa下的0.71 h,缩短了约51.7%,水合物在生成过程中反应越剧烈,不利于运输的安全;初始质量流量越大,水合物生成诱导时间越长,由初始流量895.3 kg/h下的0.76 h增加到1414.6 kg/h下的0.90 h,增加了约18.4%,表观黏度波动幅度越小,运输过程越平稳安全;增大阻聚剂的加剂量对水合物诱导时间影响较小,但水合物大量生成阶段现象越平稳,水合物生成后管内水合物体积分数越小,浆液输送性越好;在流动过程中若流速下降,压降反而增加,则说明水合物体积分数的聚并很明显且管内浆液表观黏度很大,管道堵塞风险较大。

摘要： 目的研究压裂泵作业过程中泵阀阀隙流场的冲蚀磨损特性,探究其主要影响因素与影响规律。方法基于固液两相流基本理论与冲蚀模型,采用计算流体力学(CFD)方法模拟泵阀阀隙流场的冲蚀磨损行为,探究支撑剂粒径、质量流量、泵阀半锥角、阀座孔入口半径、阀盘升程等参数对泵阀冲蚀特性的影响。结果泵阀的冲蚀磨损主要表现为支撑剂对阀盘边缘处的直接冲击与对阀座锥面处的切削作用。支撑剂粒径由0.0625 mm增大到0.375 mm时,最大冲蚀速率增大了4.80倍,继续增大到1.5 mm时,最大冲蚀速率减小了76.12%;当其质量流量由5 g/s增大到25 g/s时,最大冲蚀速率增大了3.84倍。当泵阀半锥角由30°增大到50°,阀盘升程由5 mm增大到15 mm时,最大冲蚀速率分别减小了95.55%与92.57%;随着阀座孔入口半径由30 mm增大到50 mm,最大冲蚀速率增大了10.47倍。同时,阀盘升程的增大还会显著影响冲蚀磨损区域的分布。结论压裂泵泵阀的最大冲蚀速率随支撑剂粒径的增大先增大后减小,随阀座半锥角与阀盘升程的增大而减小,随支撑剂质量流量与阀座孔入口半径的增大而增大。其中,泵阀结构参数对泵阀冲蚀磨损的影响更为显著。

摘要： 青年网络圈层话语具有鲜明的内部共享性,即在语义内容、情感价值、表达形式上的共享,这种共享不仅维系了圈层关系,激发了圈层内部的聚合与层级流动,也形塑了网络多元圈层差异格局。相较于圈层内部的同质共享和直接共享,圈层内外共享则是借助人际互动、线上线下融合实践、多元外力推动、焦点议题促发等中介节点而实现的间接流动分享,这种流动分享一定程度激活了不同圈层之间的关系张力,这种张力的适度变革调适则是推动圈层内外分享互动的关键环节。因而,引导青年网络圈层话语共享的健康发展,就要充分尊重和利用网络圈层话语共享特点和流动规律,不断激活圈层话语创新发展活力,释放圈层多样整合方式的共振效力,强化圈层主体道德自觉和法律自律。

摘要： 为在压回法气井压井计算中进一步贴合现场实际情况,提出新的压回法气井压井过程计算方法.在压井过程中,考虑压井液与侵入井筒的气体发生置换,导致井筒流体自上而下分布为液-气液2相-气-气液2相的实际问题,建立压井过程模型,并对井底压力的变化进行计算分析.结果表明:发生气液置换对压回法压井过程井底压力以及注入压力具有明显影响,考虑气液置换对井底压力的控制可更加精确,同时,气液置换越多,压回过程所需要的注入压力越大,易引起更加严重事故.因此,气液置换过程在压回法压井过程不可忽略.

摘要： 针对延气延145、延气2、延128井区应用现代气藏工程理论方法,开展气井的井筒流动分析与气藏区块生产系统分析研究,优化并建立适合本气藏及气井的生产分析模型和优化方法,开展气井系统的生产分析,为"分析限制气井生产不合理因素"提供手段,以供提出有针对性的气藏改造及气井生产调整措施,对发挥气井的最大潜力、实现稳产高产,有着重要科学研究意义和实际应用价值.

摘要： 压回法压井作为非常规井控的有效技术之一,可以减少和避免溢流井喷等事故中地面及平台的危险.目前对于压回过程的计算中,只针对井筒内流动进行研究,而没有考虑储层性质的影响,?因此不完全符合现场实际情况需求.为了研究储层性质对压回过程的影响,首先建立了井筒气液两相流动模型,然后综合考虑泥饼、储层污染带、储层渗透率、孔隙度和饱和度因素影响下的压井液在压回储层后的流动规律,并分析了压回过程井筒的压力变化规律,最后定量出不同因素对压回储层效率的影响.研究结果表明,储层含气饱和度与泥饼渗透率对压井影响较小,而储层厚度、孔隙度影响较大,综合考虑不同储层性质影响的压回法压井能对气井安全钻井提供了技术保障.

摘要： 纳米孔隙是页岩油在页岩储层内的重要流动空间.干酪根和石英分别作为页岩有机质和无机质的主要组成,有必要开展页岩油在其纳米孔隙内的流动研究.本文构建了包含非极性和极性组成的页岩油分子、具有表面粗糙度的干酪根纳米孔和表面羟基化的石英纳米孔模型,分别参照实验对各模型进行了验证.基于非平衡分子动力学模拟方法,对比了页岩油在两种纳米孔隙内的流动规律,分析了孔隙壁面对页岩油的相互作用力,研究了压差、孔隙尺寸和温度对流动的影响.结果表明:在低压差下,页岩油流量增速缓慢,两种孔隙内的流量基本相等;随着压差增大,流量增速变大,石英孔隙内的流量有明显突增;在高压差下,流量增速放缓,石英孔隙内的流量高于干酪根孔隙.这是由于页岩油在两种孔隙内与壁面的相互作用不同,且具有不同的流态.在干酪根孔隙内,未发现正滑移;在石英孔隙内,高压差下具有正滑移,且滑移长度随孔隙尺寸减小而增大.文章基于更加真实的分子模型,研究纳米尺度页岩油流动规律,这是弄清页岩油宏观渗流特征的基础,对实现页岩油高效开发具有重大意义.

摘要： 气液两相混合液在T型分岔管道内流动时,会产生流量、相含率和相分布重新分配的现象,通过合理的流动参数控制,可实现气液两相的分离,应用于油气资源开采等领域.本文采用数值模拟的方法,对T型管道内气液两相流动的规律和分离特性进行研究.通过实验测试结果的对比验证,相比较于Euler模型,Mixture多相流模型具有更高的计算速度和精度.因此,后续研究中均采用Mixture多相流模型进行,且综合考虑气液混合液的流速、分散相粒径等流动参数,以及分流比等操作参数对T型管道内两相流动规律和分离效率进行分析.结果表明,对于结构参数固定的T型分岔管道,具有极限的混合流速,随着T型管入口混合液流速的增加,上出口的体积含液率和下出口的体积含气率均逐渐增加;随着分散相气泡直径的增加,T型管内气液两相的分离越来越差;T型分岔管路在应用于气液两相分离时,需根据分离后气相和液相的指标要求,调节至合适的分流比.

摘要： 二氧化碳流体对地层伤害较小,因此利用二氧化碳作为钻井流体钻水平井在开发非常规油气资源方面具有巨大的潜力,同时该技术可促进二氧化碳捕集技术的发展,实现二氧化碳的减排.由于二氧化碳具有可压缩性,井筒中的温度、压力与二氧化碳物性参数耦合,超临界二氧化碳在水平井井筒中的流动规律是该项技术的基础性问题之一.本文通过理论推导建立了超临界二氧化碳井筒温度压力耦合模型,模型综合考虑了井筒传热、流体动能、势能等多因素对焓变的影响,分析了超临界二氧化碳在水平井井筒中循环流动的规律.研究结果表明,钻柱和环空内二氧化碳流体的温度、压力随井深增大而升高,但水平井段钻柱内压力有所降低;受温度和压力的影响,二氧化碳在井筒流动过程中存在相态变化;入口温度、回压、质量流量等参数均影响井筒中温度场和压力场的分布.研究结果为超临界二氧化碳钻井技术的发展提供了理论支撑.

摘要： 以清华大学核研院研发的5MW低温核供热堆(NHR)为基础,建立全尺寸、全参数自然循环试验回路并安装在双轴、两自由度可实现±45°范围内摇摆的试验台上模拟海洋条件下的摇摆运动,研究摇摆运动对自然循环流动规律的影响.考虑冷热流体密度差和高度作用下自然循环驱动力和因摇摆引入的交替变化附加力的作用,通过试验研究摇摆运动周期T和摆角幅值ψm对自然循环流速的影响,并基于大量的试验数据给出自然循环流速波幅Vo和摇摆运动参量ψm和T之间的线性关系.试验结果表明:摇摆运动对自然循环流量波动的影响复杂:大摆角、长周期与小摆角、短周期对自然循环流动影响各不相同;在零功率摇摆条件下,自然循环流速波幅的平方Vo2与摆角幅值ψm、频率平方wd2及当量摇摆半径Req的乘积成线性关系;在满功率摇摆条件下,自然循环流速波幅Vo与摆角幅值ψm、频率平方wd2及当量摇摆半径Req的乘积成线性关系.

摘要： 本文基于TBD234型柴油机排气道模型,开展稳态模拟计算,分析自由排气阶段超临界流场流动规律.仿真模型中气门和气门座圈采用圆滑过渡的拉瓦尔座圈,计算结果显示各个气门升程下质量流量均有明显增加,在气门开度为5mm时喉口超声流动速度明显增大,喉口流动速度增加,改善了原机排气道的流通能力.本文验证了气门座圈对超临界流动的影响规律,为提高排气道的流通能力提供参考.

摘要： 为了具体研究乌恰盆地地下水的流动规律,采用数值模拟方法对盆地模型进行识别,分析研究所建模型对该区域地下水系统行为和功能的适应性,从而对水文地质条件有更深层次的认识,最终为研究评价乌恰盆地地下水合理开发利用提供重要的科学依据.

摘要： 在连续挤压中,金属的流动规律和模具的结构密切相关,合理的模具结构设计可有效地改善连续挤压中金属的流动规律.为了研究连续挤压中偏心模具结构的金属流动规律,本文基于DEFORM有限元数值模拟软件对连续挤压中H62黄铜进行数值模拟,并对不同偏心模具结构的速度场、温度场、应力应变场进行有限元分析.可知在连续挤压中,对于扩展成形的产品,下偏心模具结构可适当地调节金属的流速分布,且温度和等效应变分布较均匀.

摘要： 本文主要研究双电层效应对微圆管内压力驱动微流体流动的影响,考虑微通道壁面双电层效应,分析了微圆管中流体的流动规律.建立微圆管内压力驱动流模型,求解了微圆管双电层Poisson-Bolzmann方程和修正的流体运动N-S方程,得到了双电层电势电荷分布及流体在微圆管内速度的数值解.结果表明,双电层效应对微圆管的速度分布有明显的影响,微圆管内流体的流动规律偏离了泊肃叶流.

摘要： 为充分认识煤层气排采过程中井筒气水两相流参数变化特征及流动规律,研制了煤层气井流体参数监测仪.该监测仪不仅可对煤层气垂直井下油套环形空间气水两相流体压力、温度、液位、流速、密度分布以及气泡形态进行实时监测,为预测井下流体参数变化特征,研究气藏及井筒气水两相流动规律提供实测值;还可智能控制煤层气排采强度,有助于高效管理煤层气井排采生产.从监测仪的原理与结构出发,建立了井筒两相流关键参数(密度分布、气泡形态、流速)的探测方法.基于此,提出了煤层气井流体参数监测仪在煤层气/页岩气排采,智能调控排采工况方面的应用前景.

摘要： 目的：应用磁示踪法监测不同时期大鼠胶质瘤组织间液流动的变化.方法：将成年雄性SD大鼠(250〒10g)随机分为2组(8只/组),于尾状核种植C6细胞制作胶质瘤模型,分别于10天和20天于肿瘤中心注射磁示踪剂,进行脑间质液磁示踪成像.结果：大鼠胶质瘤10天组及20天组肿瘤内Gd-DTPA扩散系数中,两组磁示踪剂的最大分布容积(Vdmax)并未发现统计学差异,而10天组半衰期较小于20天组变慢.结论：随着胶质瘤的进展,肿瘤内组织间液的流动将产生变化.

摘要： 本实用新型公开了一种水渗流动态演化规律测试装置，包括进排水系统、数据采集系统、观测系统、渗流发生系统、固定系统等。进排水系统主要包括高位水箱、水管、阀门等；数据采集系统主要包括计量天平、锥形瓶等；观测系统主要包括高速摄影等；渗流发生系统主要包括渗流发生装置等；固定系统主要包括高度可调支架等；该装置可开展实现不同煤样、不同水压头等条件下水流动测试及渗流过程观测。

摘要： 本发明公开了一种覆岩隔离注浆充填浆液流动规律三维模拟实验装置及方法，适用于煤矿企业研究使用。包括系统框架和注浆模块、监测模块、电脑；其中系统框架为透明亚克力材料制成的矩形箱体，底座的侧面开有并设有前盖板，所述的监测模块包括多个位移传感器和压力传感器，上盖板中轴线上及两侧设有多个注浆孔，注浆孔间距根据待模拟的实际注浆充填工程确定，注浆孔通过管路与注浆模块连接；所述前盖板靠近下方的位置上开有条状矩形槽，矩形槽中设有多根截面将矩形槽填满、纵向与底座接触的抽板，矩形槽槽口下表面与底座内表面下侧平齐。并且可视化、参数可监测；能够模拟开采与注浆的同步过程，模拟效果好。

摘要： 本发明公开了一种耐压可视化模拟自支撑压裂液流动规律的实验装置，包括如下构件：四块螺栓固定框、四条长固定螺栓、上下两块有机玻璃、注入端、流出端、短密封螺栓，上述构件组合在一起形成一个具有耐5MPa液体压力的连续内部流动通道。与现有技术相比，本发明的有益效果为，(1)根据不同实验参数，此装置可以直观可视化地观察到自支撑压裂液在模拟地层裂缝的分布情况；(2)具有独特设计的模拟炮眼与锥形流动空间，可以模拟射孔炮眼及射孔带对自支撑压裂液的分布影响。

摘要： 本发明公开了一种可视化模拟自支撑压裂液流动规律的实验装置，包括两块有机玻璃板、一体式主框架、图像采集设备，所述两块有机玻璃板，分别密封连接于一体式主框架的上下端面，从而组成一个具有内腔流动结构的中间可视化流动结构；本发明的有益效果为，根据不同实验参数，此装置可以直观可视化地观察到自支撑压裂液在模拟地层裂缝的分布情况；具有独特设计的模拟炮眼与锥形流动空间，可以模拟射孔炮眼及射孔带对自支撑压裂液的分布影响。

摘要： 本发明涉及的是储油罐热油喷洒加热过程传热和流动规律模拟装置及方法，其中储油罐热油喷洒加热过程传热和流动规律模拟装置包括：实验储罐、矩形腔体、粒子图像测速装置、数据采集控制系统、加热装置，实验储罐、矩形腔体材质相同且透明，实验储罐设置于矩形腔体内，实验介质充满矩形腔体与实验储罐之间；罐底设置多组加热盘管，加热管上等间距布置多个接口，接口可拆卸地连接喷嘴；通过切换阀门，切换实验流程，构建不同的实验工况；粒子图像测速装置通过拍摄预先混合在实验介质中的示踪粒子和温度染色剂，获得实验储罐内介质的流动和温度分布数据。本发明通过构建能够模拟原油储罐热油喷洒加热过程，实现对其的流场及温度场的可视。

摘要： 本发明公开了一种基于数字岩心的气体‑液硫两相流动规律模拟方法，包括以下步骤：S1：建立目标岩心的数字岩心；S2：定义液硫为润湿相，气体为非润湿相，分别计算所述液硫和所述气体的密度和粘度；S3：在两相流模拟软件中，进行模拟地层条件下的气体‑液硫两相渗流模拟，得到气体‑液硫两相相渗曲线。本发明针对性强，能够在微米尺度下精准地还原岩心的孔隙结构，并进行定量定性分析；且还具有误差小、安全系数高等特点，能够避免实验过程中液硫和气体流量检测不准确的问题，以及液硫与氧气发生反应导致质量减少而产生较大测试误差的问题；防止实验过程中液硫与氧气接触，发生氧化反应，生成二氧化硫等有害气体，避免对实验人员的健康造成伤害。

摘要： 本发明涉及的是研究储油罐管式加热过程传热与流动规律的装置及方法，其中研究储油罐管式加热过程传热与流动规律的装置包括实验储罐、矩形腔体、PIV装置、数据采集控制系统、加热箱，实验储罐、矩形腔体材质相同且透明，实验储罐置于矩形腔体内，实验介质充满矩形腔体与实验储罐之间；罐底可拆卸地设置多组加热管；储罐进出口、多组加热管进口均与相应的支管路连接，各支管路均温度传感器和流量传感器；PIV装置通过拍摄预先混合在实验介质中的示踪粒子与温度显影剂，拍摄实验储罐内的三维温度场和速度场，对实验储罐内实验介质的三维温度场与三维速度场进行监测。本发明可以模拟不同加热条件下管式加热的加热效率，优化管式加热方式。

摘要： 本发明公开了一种模拟非均质储层流动规律的驱油实验装置，包括密封壳、人造岩块、注油机构和封堵机构，人造岩块固定设置在密封壳的内部，注油机构安装在密封壳的上端，且插入人造岩块内，封堵机构在注油机构注油后，也插入人造岩块内；本发明的有益效果为注入的油从不同的导油孔内渗透，其渗透量也有所不同，而且是无规律的，提高实验数据的准确性，无论分油盘怎样倾斜，落下的油都会在储油仓内暂留一部分，也保证了油量在人造岩块内有一定分层，更加贴合实际油层，进一步提高实验数据的准确性，整个过程注油没有规律，使得人造岩块内的油分布不均，最大化模拟非人造岩块的内部油量的不规则分布，又进一步提高实验数据的准确性。

摘要： 本发明公开了一种模拟井下垮落带矸石浆体流动规律的试验方法，包括以下步骤：首先，依据井下回采工作面的走向坡度和倾向坡度修整模拟垮落带场地地形；接着，洗选矸石，制作矸石浆体；然后，将制成的矸石浆体连续运输到模拟垮落带场地；最后，灌浆充填，监测矸石浆体在模拟垮落带场地内不同位置的分布形态，进而确定浆体在模拟垮落带场地内的扩散规律。本发明以实现直观高效的确定矸石浆体在垮落带内的流动规律及堆积形态，为低位灌浆充填参数的确定提供有力依据。

摘要： 本发明公开了一种基于数字岩心的气体‑液硫两相流动规律模拟方法，包括以下步骤：S1：建立目标岩心的数字岩心；S2：定义液硫为润湿相，气体为非润湿相，分别计算所述液硫和所述气体的密度和粘度；S3：在两相流模拟软件中，进行模拟地层条件下的气体‑液硫两相渗流模拟，得到气体‑液硫两相相渗曲线。本发明针对性强，能够在微米尺度下精准地还原岩心的孔隙结构，并进行定量定性分析；且还具有误差小、安全系数高等特点，能够避免实验过程中液硫和气体流量检测不准确的问题，以及液硫与氧气发生反应导致质量减少而产生较大测试误差的问题；防止实验过程中液硫与氧气接触，发生氧化反应，生成二氧化硫等有害气体，避免对实验人员的健康造成伤害。