本文設(shè)計(jì)了一套高壓模擬井筒加溫系統(tǒng),與加壓系統(tǒng)結(jié)合使用,能夠模擬井下高溫高壓射孔環(huán)境,為研究射孔器材在高溫高壓條件下的射孔效能提供了技術(shù)平臺(tái)。研究了加溫裝置的傳熱過程和控制算法,為模擬井筒加溫實(shí)驗(yàn)工程的合理控制提供理論支持。簡述了論文的研究背景及意義,闡述了模擬井筒加溫加壓系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,提出了論文的研究內(nèi)容。分析了加溫系統(tǒng)的加熱方式和控制方法,提出了高壓模擬井筒加溫系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。運(yùn)用傳熱學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí),分析了高壓模擬井筒傳熱過程,并建立加溫系統(tǒng)溫度場計(jì)算模型。由于采用解析法進(jìn)行求解計(jì)算比較困難,采用了差分解法將溫度模型離散化,得到了溫度場離散化模型。使用計(jì)算機(jī)對離散模型進(jìn)行了仿真計(jì)算,獲得了加溫裝置在不同爐溫、不同工作介質(zhì)條件下的溫度變化曲線,分析了加溫裝置內(nèi)部溫度場分布情況。從爐體、加熱元件和風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)三個(gè)方面進(jìn)行分析與設(shè)計(jì),研制了高壓模擬井筒加溫裝置。完成了爐膛尺寸確定、爐襯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、保溫材料厚度計(jì)算、加熱元件的選取及安裝方式和爐殼設(shè)計(jì),確定了加溫裝置的主要技術(shù)參數(shù)。分析了加溫控制系統(tǒng)的控制原理,設(shè)計(jì)了加溫控制流程。研制了加溫控制系統(tǒng),硬件部分包括電氣控制單元和數(shù)據(jù)采集...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖3.3高溫高壓釜體傳熱模型

沿半徑方向變化，這時(shí)釜體傳熱過程則可以認(rèn)為是一維空間的傳熱問題。采用一維圓柱體非穩(wěn)態(tài)傳熱方程描述高溫高壓釜體傳熱，采用圓柱坐標(biāo)系描述，釜體傳熱模型如圖3.3所示。123456781-加熱爐外壁2-保溫層3-加熱爐內(nèi)壁4-電熱元件5-爐腔空氣夾層6-釜體7-....

圖3.7爐溫400℃釜體與空氣的加熱過程溫度分布

（1）探究爐膛溫度及釜內(nèi)工作介質(zhì)對高溫高壓釜內(nèi)溫度場的影響將井式加熱爐爐膛溫度設(shè)置為800℃、700℃、600℃、500℃、400℃和300℃，釜作介質(zhì)分別為空氣、水和導(dǎo)熱油時(shí)，利用離散化的高壓模擬井筒溫度計(jì)算模型，代3-1中的參數(shù)數(shù)值，進(jìn)行仿真計(jì)算，得到加熱過程分布圖，....

圖3.8爐溫400℃釜體與水的加熱過程溫度分布

圖3.8爐溫400℃釜體與水的加熱過程溫度分布0時(shí)間/h5101520度溫/℃400300200100051015202530

圖3.9爐溫400℃釜體與導(dǎo)熱油的加熱過程溫度分布

25通過不同爐膛溫度和不同溫度介質(zhì)的加溫過程的溫度曲線可以看出，對于釜內(nèi)同種作介質(zhì)來說，隨著時(shí)間的推移，外部溫度與中心溫度都呈上升的趨勢，溫度起初有一延遲性，這是由于溫度系統(tǒng)具有滯后性；前期釜內(nèi)溫度升溫速度較快，溫度大幅度上，但經(jīng)過一段時(shí)間后，后升溫速度逐漸變緩，并緩慢接近井式加....

本文編號(hào)：3981063