本文關(guān)鍵詞：新型稠油井井口含硫化氫產(chǎn)出液密閉取樣裝置模擬研究

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【摘要】：遼河油田稠油具有高密度、高黏度、高凝固點(diǎn)、高膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量的特點(diǎn)。其開發(fā)方式以蒸汽吞吐為主。但在這種開發(fā)過程中會(huì)出現(xiàn)高濃度硫化氫氣體,這些硫化氫氣體會(huì)威脅到操作人員的人身安全并且污染環(huán)境給,取樣工作帶來了困難。目前我國(guó)石油化工企業(yè)所使用的井口取樣器多為開放式,其存在著取樣不準(zhǔn)確、浪費(fèi)原料、難清洗、對(duì)操作人員人身安全有威脅以及污染環(huán)境等多種弊端。另外,歐美國(guó)家生產(chǎn)的取樣器價(jià)格不菲,并且不符合我國(guó)油田實(shí)際情況,針對(duì)以上問題,急需設(shè)計(jì)一款新型的、取樣準(zhǔn)確的、密閉環(huán)保的取樣裝置,這對(duì)油田現(xiàn)場(chǎng)的取樣工作、經(jīng)濟(jì)節(jié)約以及安全環(huán)保等方面都具有非常重要的意義。本文通過對(duì)油田現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的充分調(diào)研,深入地剖析了目前國(guó)內(nèi)取樣器裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理,總結(jié)了其存在的缺點(diǎn),針對(duì)這些缺點(diǎn)合理地設(shè)計(jì)出了新型稠油井井口取樣裝置:繪制出裝置的二維圖,繼而進(jìn)行三維建模得到取樣器的三維模型;將取樣器進(jìn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,建立取樣裝置的內(nèi)部三維流場(chǎng)模型;對(duì)所得流場(chǎng)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分;編寫UDF程序;根據(jù)多相流理論,運(yùn)用FLUENT實(shí)現(xiàn)取樣器取樣的仿真動(dòng)態(tài)模擬。通過對(duì)取樣器非定常流的數(shù)值模擬,得出在含水率一定的情況下不同的流體流速、原油粘度、硫化氫含量、取樣閥旋轉(zhuǎn)速對(duì)所取油樣中各組分含量的影響。將計(jì)算最終得出的含氣率和含油率與設(shè)定值做對(duì)比得出誤差曲線從而驗(yàn)證所設(shè)計(jì)密閉取樣器的取樣準(zhǔn)確性。此外還可根據(jù)取樣器內(nèi)部壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)等對(duì)取樣器結(jié)構(gòu)以及材質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化。本研究可為所設(shè)計(jì)取樣器未來在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：取樣裝置 硫化氫 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE93
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究的背景及目的意義9-12
• 1.1.1 稠油井井口取樣逸出氣體問題9
• 1.1.2 硫化氫氣體的產(chǎn)生性質(zhì)以及危害危害9-11
• 1.1.3 設(shè)計(jì)的目的及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 取樣器國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)取樣裝置的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容13-16
• 1.3.1 設(shè)計(jì)取樣器的工作原理以及特點(diǎn)13-14
• 1.3.2 本文主要工作14-16
• 第二章 油氣水多相流基本理論16-23
• 2.1 油氣水三相流動(dòng)的基本參數(shù)16-19
• 2.1.1 流量16-17
• 2.1.2 流速17-18
• 2.1.3 滑動(dòng)比和滑差18
• 2.1.4 密度18-19
• 2.2 氣液兩相流動(dòng)模型19-20
• 2.2.1 均相流模型19-20
• 2.2.2 分相流模型20
• 2.3 管線中油氣水三相流動(dòng)的基本方程20-23
• 2.3.1 連續(xù)性方程20-21
• 2.3.2 動(dòng)量方程21
• 2.3.3 理想流體的伯努利方程21
• 2.3.4 實(shí)際流體總流的伯努利方程21-22
• 2.3.5 管道軸向溫降基本公式22-23
• 第三章 基于SOLIDWORKS的模型建立23-31
• 3.1 SOLIDWORKS軟件簡(jiǎn)介23-25
• 3.1.1 Solid Works軟件介紹23
• 3.1.2 Solid Works軟件特點(diǎn)23-24
• 3.1.3 全動(dòng)感用戶界面和配置管理24
• 3.1.4 協(xié)同工作和裝配設(shè)計(jì)24-25
• 3.1.5 工程圖25
• 3.2 取樣裝置模型的建立25-31
• 3.2.1 取樣器的結(jié)構(gòu)25-26
• 3.2.2 主閥體的建模26
• 3.2.3 卡箍頭的建模26-27
• 3.2.4 換向球的建模27
• 3.2.5 芯軸、螺母、手輪、頂針的模型27-28
• 3.2.6 連接套與中間軸體的模型28
• 3.2.7 球座和密封圈的模型28-29
• 3.2.8 扳手與螺釘?shù)哪Ｐ?/span>29
• 3.2.9 模型零部件的裝配29-30
• 3.2.10 取樣裝置的工作原理30-31
• 第四章 簡(jiǎn)化模型的建立與計(jì)算31-45
• 4.1 簡(jiǎn)化模型的建立31-32
• 4.1.1 用Solidwo rks軟件建立簡(jiǎn)化模型31-32
• 4.2 用ANSYS ICEM CFD軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分32-38
• 4.2.1 ANSYS ICEM CFD軟件基本功能32-34
• 4.2.2 ANSYS ICEM CFD的操作界面34-35
• 4.2.3 簡(jiǎn)化模型在ANSYS ICEM CFD中的網(wǎng)格劃分35-38
• 4.3 用FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算38-45
• 4.3.1 FLUENT軟件簡(jiǎn)介38-39
• 4.3.2 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)39-41
• 4.3.3 用戶自定義函數(shù)（UDF）的編寫41-43
• 4.3.4 FLUENT相關(guān)參數(shù)設(shè)定43-45
• 第五章 數(shù)值計(jì)算及結(jié)果分析45-72
• 5.1 不同取樣速度對(duì)取樣結(jié)果的影響45-55
• 5.1.1 不同取樣速度下取樣器的內(nèi)部流場(chǎng)分析45-52
• 5.1.2 不同取樣速度對(duì)取樣結(jié)果的影響52-55
• 5.2 不同入口流速對(duì)取樣結(jié)果的影響55-62
• 5.2.1 不同入口流速下去取樣器的內(nèi)部流場(chǎng)分析55-59
• 5.2.2 不同入口流速對(duì)取樣結(jié)果的影響59-62
• 5.3 不同原油粘度對(duì)取樣結(jié)果的影響62-69
• 5.3.1 不同原油粘度下取樣器的內(nèi)部流場(chǎng)分析62-66
• 5.3.2 不同原油粘度對(duì)取樣結(jié)果的影響66-69
• 5.4 較高硫化氫含量情況下取樣器取樣的準(zhǔn)確性69-72
• 5.4.1 硫化氫含量為 0.1% 時(shí)取樣器內(nèi)部流場(chǎng)分析69-70
• 5.4.2 硫化氫含量為 0.1% 時(shí)取樣器取樣的準(zhǔn)確性70-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-78
• 作者簡(jiǎn)介、發(fā)表文章及研究成果目錄78-79
• 致謝79-80

【相似文獻(xiàn)】

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