低產(chǎn)井產(chǎn)液的出口溫度遠(yuǎn)低于原油凝點(diǎn),環(huán)狀集油流程中即使摻入高溫水原油仍不能很快融化,使得凝油堵塞管道,油井不能正常運(yùn)行。通過(guò)對(duì)膠凝原油進(jìn)行剪切流態(tài)化處理使原油呈顆粒狀,實(shí)現(xiàn)水—原油不加熱水力懸浮輸送。然而,有些采油區(qū)塊長(zhǎng)距離或長(zhǎng)時(shí)間輸送后仍出現(xiàn)膠凝原油末端重新聚集或井口壓力升高現(xiàn)象,這些區(qū)塊膠凝原油流態(tài)化處理后仍需摻熱水輸送。因此,研究球形膠凝原油顆粒在水中的融化特性對(duì)原油安全集輸及節(jié)能降耗具有重要意義。本文從膠凝原油與熱水的融化換熱機(jī)理入手,研究了膠凝原油在熱水中的融化特點(diǎn);進(jìn)行圓筒形容器內(nèi)膠凝原油顆粒融化數(shù)值模擬,研究原油半徑、水溫、油溫對(duì)原油融化的影響,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模擬結(jié)果;進(jìn)行管輸條件下膠凝原油顆粒與水耦合換熱融化的模擬計(jì)算,分析流速、密度、潛熱、比熱容對(duì)顆粒融化特性的影響;進(jìn)行管輸條件下膠凝原油顆粒與水對(duì)流換熱融化的數(shù)值模擬研究,分析原油半徑、水溫、油溫及流速對(duì)原油融化特性及油滴流動(dòng)形態(tài)的影響。研究結(jié)果表明,假設(shè)膠凝原油物性為常數(shù)時(shí),固、液相原油間主要依靠導(dǎo)熱方式進(jìn)行熱量傳遞,任一時(shí)刻原油融化的固液界面近似為同心圓;半徑越小、水溫和初始油溫越高、流速越大,顆粒融化速度越快;...

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 緒論
    1.1 研究背景、目的及意義
    1.2 .國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 相變潛熱研究現(xiàn)狀
        1.2.2 相變傳熱問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 相變傳熱問(wèn)題的模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 定溫加熱球形膠凝原油顆粒融化的數(shù)值研究
    2.1 原油的物性參數(shù)
        2.1.1 原油的密度
        2.1.2 原油的比熱容
        2.1.3 原油的凝點(diǎn)
        2.1.4 原油的融化潛熱
    2.2 物理模型及數(shù)學(xué)模型的建立
        2.2.1 物理模型的建立
        2.2.2 數(shù)學(xué)模型的建立
    2.3 相變過(guò)程的模擬分析
        2.3.1 網(wǎng)格劃分及無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
        2.3.2 FLUENT計(jì)算參數(shù)的設(shè)置
    2.4 模擬結(jié)果的分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 油水無(wú)滑移約束融化換熱特性的數(shù)值研究
    3.1 物理模型及數(shù)學(xué)模型的建立
        3.1.1 物理模型的建立
        3.1.2 數(shù)學(xué)模型的建立
    3.2 相變過(guò)程的模擬分析
        3.2.1 網(wǎng)格劃分及監(jiān)測(cè)面的設(shè)置
        3.2.2 FLUENT計(jì)算參數(shù)的設(shè)置
    3.3 模擬結(jié)果的分析
        3.3.1 溫度分布及液相分?jǐn)?shù)云圖
        3.3.2 膠凝原油顆粒內(nèi)部不同位置的溫度變化分析
        3.3.3 半徑對(duì)融化過(guò)程的影響分析
        3.3.4 水溫對(duì)融化過(guò)程的影響分析
        3.3.5 初始油溫對(duì)融化過(guò)程的影響分析
    3.4 模擬結(jié)果的驗(yàn)證及誤差分析
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.4.2 誤差分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 油水有滑移約束融化換熱特性的數(shù)值研究
    4.1 物理模型及數(shù)學(xué)模型的建立
        4.1.1 物理模型的建立
        4.1.2 數(shù)學(xué)模型的建立
    4.2 相變過(guò)程的模擬分析
        4.2.1 網(wǎng)格劃分
        4.2.2 FLUENT計(jì)算參數(shù)的設(shè)置
    4.3 模擬結(jié)果的分析
        4.3.1 膠凝原油顆粒內(nèi)部不同位置的溫度變化分析
        4.3.2 水流速度對(duì)融化過(guò)程的影響分析
        4.3.3 原油密度對(duì)融化過(guò)程的影響分析
        4.3.4 原油潛熱對(duì)融化過(guò)程的影響分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 油水有滑移非約束融化換熱特性的數(shù)值研究
    5.1 物理模型及數(shù)學(xué)模型的建立
        5.1.1 物理模型的建立
        5.1.2 數(shù)學(xué)模型的建立
    5.2 模擬結(jié)果的分析與討論
        5.2.1 融化特性的影響因素分析
        5.2.2 流動(dòng)形態(tài)的影響因素分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
致謝



本文編號(hào)：3790328