刘钢
- 作品数：15 被引量：28H指数：3
- 供职机构：东北石油大学石油工程学院更多>>
- 发文基金：中国石油科技创新基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程理学一般工业技术更多>>
- 高流量气举阀喷嘴流动的数值研究
- 2019年
- 通过数值模拟的方法,用适合高速可压缩的的斯托克斯方程,模拟不同结构的气举阀喷嘴的三维高速流动,详细对比5种不同喷嘴结构在日产气15万标准立方天然气的工况状态下的压力、速度、温度等参数.研究表明:喷嘴的能量损失与特征几何参数及进出口边界条件相关,扩张管的能量损失要小于渐缩管的,并确定了5种结构中最适合该工况下的喷嘴形状和尺寸.
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- 关键词：气举阀喷嘴数值模拟超音速流动
- 基于Fluent与Hernandez模型的缝洞型油藏水驱油机理及影响因素分析被引量：3
- 2019年
- 针对碳酸盐岩缝洞型油藏剩余油分布问题,利用Fluent软件进行油水分布特征研究。在不同参数取值下,对Hernandez模型进行计算。将复杂的缝洞结构简化为4种几何模型。分析缝洞结构、驱替水的注入速度和油的运动粘度和油水粘度比4种因素对剩余油分布的影响,归纳缝洞内流体流动规律。数据分析结果表明:驱替水进入缝洞占据原油空间位置是水驱油的主要采收机理;水注入的速度会影响缝洞的初期出油率,但不会影响缝洞内极限原油剩余率;油水粘度比越高,原油采出率越高,缝洞内剩余油量越少;在水驱前缘位置所受到的粘性力越大,越有利于油水互相扩散;扩散系数对于不同的缝洞类型有不同数量级的取值。
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- 关键词：缝洞型油藏水驱油采出率
- 气井中涡流工具携液携砂效果模拟被引量：4
- 2019年
- 为了解涡流工具同时携液携砂时流体的流动规律、压力分布、携液携砂效率、影响因素以及工作特性,对流体在涡流工具中的流动进行仿真模拟。对不同结构参数螺旋叶片的槽宽和槽深进行了组合,并对其作用效果进行仿真模拟,得到了涡流工具同时携液携砂的优化结构模型。分析了不同入口速度、气液比、砂粒直径下涡流工具对固相和液相的携带作用。结果表明:气井出水有利于气井携砂,气井含砂会影响涡流工具对液体的离心作用,但对气井的携液能力影响不大;相同工况下,液体更容易被携带流出;入口速度越大气井携液效果越好,入口速度变化对气井携砂的作用呈不规律变化;涡流工具可以降低气井携带固液两相的临界流速;砂粒直径越大涡流工具对固体和液体的携带作用均越小。
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- 关键词：气井携液携砂气液比
- 气井出砂对涡流工具携液能力的影响
- 2019年
- 为分析气井出砂对涡流工具携液能力的影响情况,针对气井井底积液以及井筒中存在固体杂质的问题,提出了一种气井中涡流工具携液携砂的三相流模型。通过对气井含砂与不含砂的情况进行模拟,分析了不同条件下涡流工具的携液作用,得到了气井出砂对液相流动规律、体积分数、速度分布的影响情况。结果表明:出砂量为10%的情况下,气井含砂有利于气井携液。气井含砂使运动阻力增加,液相的运动速度减小,轴向速度分布不规律,紊流程度增强,从而使运动更加复杂,气井对液体的携带作用增强;气井含砂使液相的运动速度减小且分布不规律。研究结果对进一步完善涡流工具的排水采气机理、提升气井的携液携砂效果具有参考价值。
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- 关键词：多相流体力学携液
- 气相压力对挡板式泡沫发生器影响的实验研究被引量：1
- 2019年
- 地层出砂会影响油井产量,增加产液流动阻力,泡沫可以携带井底砂砾流出,泡沫发生装置结构相对简单,维护费用低。在洗井冲砂中使用泡沫发生器可以取得很好经济效益。运用实验手段研究了泡沫发生器内流场分布规律,讨论不同气相入口对腔内速度分布的影响规律。结果表明:随着气体压力的增加,泡沫流动速度逐渐增大,在挡板后产生涡量变大,产生涡量处会逐渐聚集气泡,形成小空穴;泡沫的稳定性随着入口压力增大而减小。
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- 关键词：两相流
- 脉冲周期对射流泵引射液体量的影响被引量：2
- 2018年
- 为了提高射流泵在定量工作液条件下的引射液体量,提升射流泵的引射比,对射流泵工作液进行脉冲处理。通过模拟射流泵在8个脉冲周期下的三维流动,分析了不同周期和不同脉冲波形条件下,引射液体量、出口截面平均速度、出口湍流动能和喉管混合处的静压力等物理参数的变化规律。结果表明,在一定脉冲周期范围内,出口截面平均速度随脉冲周期的缩短呈上升趋势,且上升速率越来越快,可将速度平均值提升21%。与恒定射流相比,当脉冲周期大于0.06 s时,引射液体量不仅没有提升,还会产生流动涡旋,增加能量耗损;当脉冲周期缩短至0.04 s时,引射液体量提升显著;继续缩短脉冲周期,引射液体量最大可提升34%。
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- 关键词：射流泵湍流流动工作液数值模拟
- 螺旋挡板式泡沫发生器的设计及内部流动特性研究被引量：3
- 2018年
- 泡沫流体冲砂洗井有效降低了油井中冲砂液的损失,而泡沫发生器的结构对产生致密细致的泡沫起重要的作用.在螺旋式泡沫发生器的结构上结合挡板式发泡器的优点,充分利用油井下压力和风流流速,设计了一种新型螺旋挡板式泡沫发生器.应用数值模拟,分析不同气液比对发泡器内部两相流场的影响,发现螺旋挡板式泡沫发生器在30%-40%含气量时可以产生更致密均匀的泡沫;相比传统螺旋式发泡器提高了发泡率,结构简单,操作方便,不易发生堵塞.
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- 关键词：泡沫发生器气液两相流数值模拟
- 螺旋式泡沫发生器内部流场分析及试验研究被引量：2
- 2018年
- 为解决稠油油藏出砂问题,根据文丘里管的特点对现有螺旋式泡沫发生装置的结构进行优化,设计出一种适用于水平井冲砂洗井作业的高效螺旋式泡沫发生器。通过对其内部流场进行理论分析和数值模拟计算,得出当气液比为40%时,螺旋式泡沫发生器内气液两相动能转换达到平衡,掺混更加均匀;螺纹间距35 mm的螺旋式泡沫发生器可以产生致密均匀的泡沫。对泡沫发生器泡沫流量的试验研究可知:泡沫流量随气体流量增大而增加,发泡剂质量分数越高,泡沫流量越大;当气体流量为27 m^3/h、气液比为40%、发泡剂质量分数为1%时,螺旋式泡沫发生器产生的泡沫流量最大。研究结果可为泡沫发生器的结构优化设计提供理论依据。
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- 关键词：内部流场数值模拟气液比结构优化
- 水平环空井筒内流体携砂影响因素研究被引量：2
- 2018年
- 基于流体动力学和液固两相流流动理论,建立了砂粒在环空液体中运移的流动模型.在忽略固相颗粒在液相中微观运动状况的基础上,通过数值模拟的方法,研究岩屑在不同流动参数下的运移规律,揭示砂粒在流体流动中的运动规律.研究结果表明,流体粘度和入口流量两个参数对固液两相流动中岩屑的运移影响较大.入口流量和流体粘度增加,流体对岩屑的携带作用增强,且携带的颗粒直径也变大.
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- 关键词：环空流动岩屑运移数值模拟
- 三元复合驱硅垢沉积影响因素研究被引量：3
- 2019年
- 目前随着开采程度的提高,油田的结垢现象日益严重,导致采收率降低,诸多现状都表明结垢会给油田带来不利影响。在三元复合驱(ASP)过程中,碱会与地层中的硅酸盐岩产生碱溶反应,形成硅垢,堵塞地层孔隙、严重损害储层。针对所形成硅垢设计实验,研究了影响结垢的因素,着重研究温度、pH和Ca^(2+)、Mg^(2+)对硅垢形成的影响。研究表明:在三元复合驱体系下,pH在10到11之间硅沉积百分数急剧下降,说明pH对硅离子稳定性的影响非常大,温度对硅垢形成的影响比pH较小,钙镁离子的存在对硅沉积具有促进作用。
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- 关键词：结垢采收率硅垢
