本文關(guān)鍵詞：泡沫發(fā)生器不穩(wěn)定流動規(guī)律研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)選，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國東部油田進入開發(fā)的中后期,油田開發(fā)生產(chǎn)過程中嚴重的油層出砂現(xiàn)象,是提高采油速度的主要障礙。為了給沖砂洗井泡沫的制備和關(guān)鍵工藝設(shè)備研制提供理論基礎(chǔ),本文首先分析國內(nèi)外泡沫發(fā)生器的結(jié)構(gòu)特點及工作原理,根據(jù)油田生產(chǎn)實際情況,在同心管式泡沫發(fā)生器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種能夠連續(xù)、高效發(fā)泡的泡沫發(fā)生器。介紹了泡沫發(fā)生器的發(fā)泡機理和工作原理,使用計算流體力學軟件對泡沫發(fā)生器內(nèi)部流場進行模擬計算,通過改變泡沫發(fā)生器出氣管頂端的傾角和出氣管至入口變徑腔距離來實現(xiàn)流場的改變,基于泡沫發(fā)生器內(nèi)部速度、壓力、流線和出口截面氣相體積分布綜合分析,結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對泡沫發(fā)生器內(nèi)部流場的影響,得到最優(yōu)泡沫發(fā)生器結(jié)構(gòu)參數(shù)。由于PIV測速技術(shù)具有直觀、不干擾流場等特點,本文利用PIV測速技術(shù)對泡沫發(fā)生器內(nèi)氣液兩相流流場進行數(shù)據(jù)采集。首先,確定泡沫發(fā)生器內(nèi)氣液兩相流動參數(shù),建立泡沫發(fā)生器實驗?zāi)Ｐ�；然�?利用PIV測速技術(shù)采集不同液相流量、氣相入口壓力、發(fā)泡劑濃度下的泡沫發(fā)生器內(nèi)部流場信息,分析各因素對發(fā)生器內(nèi)流動狀態(tài)的影響,各因素對泡沫流體層厚度的影響,得到對氣液混合效果、發(fā)泡效果影響最大的因素。對不同實驗條件所生成的泡沫進行穩(wěn)定性測試,確定泡沫的半衰期,分析不同實驗條件下泡沫的穩(wěn)定程度。利用高速攝像機拍攝不同氣相入口壓力下,氣泡在發(fā)生器內(nèi)的運動過程,得到不同氣相入口壓力對氣泡碰撞、聚并的影響。以期為疏松砂巖油藏以及低壓中老油田沖砂洗井工作提供支持,為泡沫發(fā)生器結(jié)構(gòu)研究提供理論基礎(chǔ),為發(fā)生器內(nèi)部氣液兩相流提供實驗經(jīng)驗。
【關(guān)鍵詞】：泡沫發(fā)生器 氣液兩相流 汁算流體力學 PIV 結(jié)構(gòu)優(yōu)選
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE937
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 創(chuàng)新點摘要6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 本文研究目的及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 泡沫發(fā)生器結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 氣液兩相流研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 PIV技術(shù)應(yīng)用于氣液兩相流的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文研究內(nèi)容15-16
• 第二章 氣液兩相在泡沫發(fā)生器內(nèi)的流動規(guī)律16-26
• 2.1 泡沫發(fā)生器結(jié)構(gòu)及工作原理16-18
• 2.2 泡沫發(fā)生器內(nèi)氣液兩相流數(shù)學模型18-22
• 2.2.1 氣液兩相流雙流體模型18-20
• 2.2.2 氣液兩相流場湍流模型20
• 2.2.3 混合模型的數(shù)學方程20-21
• 2.2.4 氣液兩相相間作用力21-22
• 2.3 泡沫發(fā)生器內(nèi)泡沫形成機制22-24
• 2.3.1 泡沫的生成條件22-23
• 2.3.2 泡沫的生成過程23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第三章 泡沫發(fā)生器內(nèi)部流場的數(shù)值模擬26-54
• 3.1 不同類型泡沫發(fā)生器內(nèi)部流場的數(shù)值模擬26-32
• 3.1.1 擋板式泡沫發(fā)生器內(nèi)部流場的數(shù)值模擬26-27
• 3.1.2 射流式泡沫發(fā)生器內(nèi)部流場的數(shù)值模擬27-28
• 3.1.3 同心管式泡沫發(fā)生器內(nèi)部流場的數(shù)值模擬28-29
• 3.1.4 不同類型泡沫發(fā)生器結(jié)構(gòu)優(yōu)選29-32
• 3.2 同心管式泡沫發(fā)生器幾何建模及關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置32-33
• 3.2.1 泡沫發(fā)生器幾何建模32
• 3.2.2 泡沫發(fā)生器關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置32-33
• 3.3 不同結(jié)構(gòu)同心管式泡沫發(fā)生器數(shù)值模擬結(jié)果分析33-43
• 3.3.1 速度分布33-38
• 3.3.2 壓力分布38-41
• 3.3.3 氣相分布41-43
• 3.4 不同孔徑孔數(shù)泡沫發(fā)生器內(nèi)數(shù)值模擬結(jié)果分析43-52
• 3.4.1 速度分布43-48
• 3.4.2 壓力分布48-52
• 3.5 同心管式泡沫發(fā)生器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定52-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 第四章 泡沫發(fā)生器內(nèi)部流場的PIV實驗54-78
• 4.1 PIV測速技術(shù)54-56
• 4.1.1 PIV系統(tǒng)組成54-55
• 4.1.2 PIV技術(shù)原理55-56
• 4.2 實驗?zāi)Ｐ?/span>56-59
• 4.2.1 實驗?zāi)Ｐ驮O(shè)計原理56-57
• 4.2.2 實驗?zāi)Ｐ头治?/span>57-59
• 4.2.3 實驗設(shè)備59
• 4.3 實驗方案59-61
• 4.3.1 準備工作59-60
• 4.3.2 實驗步驟60
• 4.3.3 實驗安全注意事項60-61
• 4.4 泡沫發(fā)生器內(nèi)部流動的PIV測試結(jié)果分析61-74
• 4.4.1 液相流速對泡沫發(fā)生器內(nèi)部流動的影響61-66
• 4.4.2 氣相入口壓力對泡沫發(fā)生器內(nèi)部流動的影響66-68
• 4.4.3 發(fā)泡劑濃度對泡沫發(fā)生器內(nèi)部流動的影響68-72
• 4.4.4 泡沫穩(wěn)定性分析72-74
• 4.5 泡沫發(fā)生器內(nèi)氣泡運動過程74-77
• 4.6 本章小節(jié)77-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻79-83
• 發(fā)表文章目錄83-84
• 致謝84

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本文編號：255024