含天然氣水合物相變的環(huán)空多相流流型轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究,是深水油氣及天然氣水合物藏鉆探過程中,井筒內(nèi)流體力學(xué)計(jì)算的關(guān)鍵問題之一。深水鉆探時(shí),由于井筒中存在天然氣水合物相變問題,使得目前環(huán)空多相流動(dòng)理論無法滿足工程需求。此理論的突破,對(duì)我國(guó)深水油氣及水合物資源的開采具有重要的意義。本文通過實(shí)驗(yàn)和理論分析,得到了天然氣水合物相平衡條件、生成速率以及分解速率的計(jì)算方法;深水條件下,井筒中天然氣水合物的相變模擬計(jì)算表明:水合物的生成速度要遠(yuǎn)大于其分解速度,天然氣一旦進(jìn)入井筒中水合物生成區(qū)域,會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)相變?yōu)樗衔�。井筒�?nèi)溫度會(huì)對(duì)水合物相變產(chǎn)生很大影響。利用自行研制的承壓、大直徑的“含天然氣水合物相變的環(huán)空多相流流型轉(zhuǎn)化模擬系統(tǒng)”進(jìn)行了流型轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)研究,得到結(jié)論如下:隨著注氣量的增大,流型變化歷經(jīng)泡狀流、彈帽泡狀流、彈帽沫狀流和沫狀流四種流型,而沒有發(fā)現(xiàn)段塞流,并探討了段塞流未出現(xiàn)的原因。隨著混合相雷諾數(shù)的增加,泡狀流失穩(wěn)時(shí)的臨界截面含氣率呈現(xiàn)先下降再升高的趨勢(shì),因?yàn)榱鲃?dòng)的湍流度對(duì)氣泡的聚并有正反兩方面作用。一方面,它使得氣泡的碰撞機(jī)率增高,對(duì)氣泡的聚并有利;另一方面,它使得兩氣泡相遇的特征時(shí)間... 

【文章來源】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

天然氣水合物分解模型

圖 2-5 甲烷水合物儲(chǔ)層分解模擬系統(tǒng)示意圖Fig 2-5 methane hydrate reservoir decomposition simulation system schematic diagra（3）表觀分解速率常數(shù)和活化能測(cè)定實(shí)驗(yàn)圖 2-6 表示了實(shí)驗(yàn)過程中甲烷水合物在不同逸度差 Δf （壓力差）條件下分解比0H Hn n （甲烷水合物分解速率）隨時(shí)間的變化關(guān)系。 Δf 是水合物平衡壓力逸度 與固體表面氣體逸度 之差。ef f00.20.40.60.81剩合物分解水余百分比(%)逸度差4.77 MPa逸度差4.04 MPa逸度差2.43 MPa逸度差1.42 MPa

測(cè)量精度 0.15%；入口、出口各 1 點(diǎn)，壓縮空氣出口 1 點(diǎn)，水泵精度 0.5%；流量 1 路，耐壓 10MPa，流量范圍 0.1-2.0 Nm，耐壓 10MPa，流量范圍 0.2-5m3/h，流量測(cè)量點(diǎn)，距管路頂部 1/3 處，安裝兩套空隙率計(jì)，。，控制流量范圍 0.1-2.0 Nm3/min，控制精度 1，控制范圍 0.25-5 m3/h，流量控制精度 1%。法采用自行研制的阻抗式空隙率計(jì)[130-132]。由壓、密封的三探頭傳感器，如圖 3-2 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]天然氣水合物開采的流動(dòng)模擬[D]. 程海清.中國(guó)石油大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3603904