目前油氣田廣泛應用的混砂設(shè)備為地面混砂車,混砂車具有設(shè)備不夠輕便,維修困難等問題。為解決以上問題,本文設(shè)計了一種地面噴射型液態(tài)CO₂地面混砂裝置,該裝置以射流原理為基礎(chǔ),能夠代替地面混砂車進行地面混砂。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)對混砂裝置的基本原理進行理論研究,利用連續(xù)方程、能量方程與伯努利方程等方法,帶入射流泵的無量綱參數(shù),推導出關(guān)于射流泵的基本方程式。(2)提出一種噴射型液態(tài)CO₂地面混砂裝置,并給出該裝置的基本原理及連接方式,并利用解析幾何法求出混砂裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)。(3)利用fluent軟件對混砂裝置進行三維模擬,以混砂裝置出口面砂粒體積分布情況作為攜砂效果的評價依據(jù),確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)和最優(yōu)入口條件參數(shù)。(4)設(shè)計一套測試混砂裝置攜砂效果的實驗方案,以混砂裝置單位時間的攜砂量作為攜砂效果的評價指標,對混砂裝置的實際攜砂效果進行實驗研究,將實驗結(jié)果與模擬結(jié)果進行對比,研究影響混砂裝置攜砂性能的因素,探究混砂裝置攜砂作業(yè)的相關(guān)規(guī)律。

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
第二章 射流泵基本理論
    2.1 射流基本理論
    2.2 射流泵工作原理
    2.3 射流泵無量綱參數(shù)
    2.4 射流泵基本方程推導
    2.5 射流泵相似率
    2.6 射流泵的設(shè)計
    2.7 本章小結(jié)
第三章 混砂裝置的總體設(shè)計
    3.1 混砂工藝流程
    3.2 液態(tài)二氧化碳參數(shù)
    3.3 噴射型液態(tài)二氧化碳地面混砂裝置總體設(shè)計
        3.3.1 設(shè)計指標
        3.3.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.4 核心部件設(shè)計
        3.4.1 外部連接裝置設(shè)計
        3.4.2 噴嘴設(shè)計
        3.4.3 喉管設(shè)計
        3.4.4 擴散管設(shè)計
        3.4.5 混砂裝置關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸
    3.5 材料選擇
        3.5.1 混砂裝置主體材料選擇
        3.5.2 連接部件強度校核
        3.5.3 噴嘴材料選擇
    3.6 本章小結(jié)
第四章 混砂裝置的內(nèi)部流場模擬
    4.1 CFD軟件介紹
    4.2 創(chuàng)建幾何模型
    4.3 生成網(wǎng)格
        4.3.1 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)選擇
        4.3.2 網(wǎng)格劃分
    4.4 Fluent計算設(shè)置
        4.4.1 求解器設(shè)置
        4.4.2 物理模型設(shè)置
        4.4.3 邊界條件設(shè)置
    4.5 模擬結(jié)果
        4.5.1 兩相流速度規(guī)律
        4.5.2 兩相流體積分布
    4.6 噴嘴直徑對攜砂效果的影響
    4.7 喉嘴距對攜砂效果的影響
    4.8 喉管直徑對攜砂效果的影響
    4.9 結(jié)構(gòu)參數(shù)下攜砂能力分析
    4.10 入口速度對攜砂能力的影響
    4.11 入口壓力對攜砂能力的影響
    4.12 入口條件下攜砂能力分析
    4.13 本章小結(jié)
第五章 混砂裝置攜砂實驗研究
    5.1支撐劑密度測量實驗
        5.1.1 實驗目的
        5.1.2 實驗步驟
        5.1.3 實驗數(shù)據(jù)與處理
    5.2 攜砂實驗主要裝置及儀器
        5.2.1 主要裝置
        5.2.2 主要儀器儀表
    5.3 攜砂實驗目的及內(nèi)容
        5.3.1 實驗目的
        5.3.2 實驗內(nèi)容
        5.3.3 實驗步驟
    5.4 攜砂實驗數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析
        5.4.1 攜砂實驗數(shù)據(jù)處理
        5.4.2 攜砂實驗結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術(shù)成果



本文編號：3757199