本文關(guān)鍵詞：超稠油井井口手工取樣工藝影響因素分析

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【摘要】：超稠油區(qū)別于普通輕質(zhì)原油的最主要特征便是高粘度和高密度。如今大多數(shù)油田所應(yīng)用的取樣器閥門一般采用常規(guī)手輪式閘板閥,其主體部分采用短管與井口管線連接,部分暴露在室外,當(dāng)冬季氣溫在零下二、三十度時,取樣器的出油口會凝固堵塞,堵塞程度較輕時會影響取樣工作的進(jìn)行,若情況惡劣,將會導(dǎo)致閥門被破壞,資源浪費(fèi)。并且為了保護(hù)短管和不影響流體正常流動,管線內(nèi)部的取樣短管通常處于靠近管壁的位置,由于管壁處流體速度要低于中心位置,流體在流動的過程中油水分布不均勻,樣品很難保證含水率的準(zhǔn)確性。而含水率這個參數(shù)是油田生產(chǎn)中一個關(guān)鍵的指標(biāo),是否能夠精準(zhǔn)的測量,對于原油生產(chǎn)中一系列步驟起著決定性的作用。目前國內(nèi)外許多學(xué)者在研發(fā)新型超稠油取樣器時大多通過增加保溫層厚度或改善材料來進(jìn)行防凍,通過改變短管在管道中的角度和深度來減小誤差,不僅成本高而且效果有限。因此如何有效減小取樣誤差和科學(xué)防凍是超稠油取樣器在設(shè)計研發(fā)過程中的重中之重。針對以上問題,結(jié)合現(xiàn)場實際情況改良出一種新型球形閥旋轉(zhuǎn)取樣器,通過球形閥的旋轉(zhuǎn)將管道中一段區(qū)域內(nèi)的流體完整取出,有效減小取樣誤差,并且取樣過程不影響管道正常運(yùn)行,還可充分利用管道中流體的溫度,避免發(fā)生凍堵現(xiàn)象。為驗證該種取樣器的可行性,本文通過數(shù)值模擬對球形閥旋轉(zhuǎn)過程中的壓力進(jìn)行了安全性分析;并且揭示了溫度、含水率、流體流速和取樣器轉(zhuǎn)速對取樣誤差的影響,給出了適用于該取樣器的最佳范圍,對該新型取樣器在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用及推廣有一定的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：超稠油 取樣器 取樣誤差 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE345
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 創(chuàng)新點摘要6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 本文的研究目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容13-14
• 第二章 稠油基本特征及取樣技術(shù)14-27
• 2.1 稠油概念14
• 2.2 超稠油分類標(biāo)準(zhǔn)14-16
• 2.2.1 國外超稠油分類標(biāo)準(zhǔn)15-16
• 2.2.2 中國超稠油分類標(biāo)準(zhǔn)16
• 2.3 稠油基本性質(zhì)16-21
• 2.3.1 稠油的一般組成特征16-17
• 2.3.2 稠油的化學(xué)組成特征17-19
• 2.3.3 稠油的物理性質(zhì)19-21
• 2.4 油品常用取樣裝置21-26
• 2.4.1 從儲存容器中取樣21-24
• 2.4.2 從管線中取樣24-26
• 2.5 超稠油取樣器的常見問題26-27
• 第三章 超稠油流體特性研究27-32
• 3.1 超稠油粘溫關(guān)系實驗27-29
• 3.1.1 實驗裝置27-28
• 3.1.2 實驗過程28
• 3.1.3 實驗結(jié)果28-29
• 3.2 超稠油界面張力研究29-32
• 3.2.1 溫度、壓力對界面張力的影響29-31
• 3.2.2 表(界)面張力的公式31-32
• 第四章 超稠油取樣器設(shè)計方案32-37
• 4.1 取樣器三維結(jié)構(gòu)和工作原理32-33
• 4.2 取樣器技術(shù)特點33-34
• 4.3 取樣器計算模型34-36
• 4.3.1 手工取樣模擬條件假定34
• 4.3.2 二維計算模型示意圖34-35
• 4.3.3 三維計算模型示意圖35-36
• 4.4 ICEM軟件劃分網(wǎng)格36-37
• 4.4.1 二維網(wǎng)格劃分36
• 4.4.2 三維網(wǎng)格劃分36-37
• 第五章 數(shù)值計算及結(jié)果分析37-67
• 5.1 多相流模型的選取37-39
• 5.1.1 多相流模型38
• 5.1.2 VOF模型的選取及計算原理38-39
• 5.2 湍流模型的選取39-41
• 5.2.1 湍流模型39
• 5.2.2 k-? 模型的選取及計算原理39-41
• 5.3 基本設(shè)置41
• 5.4 管道內(nèi)油品的不同含水率對取樣誤差的影響41-46
• 5.4.1 參數(shù)設(shè)置41-42
• 5.4.2 油水分布圖42-44
• 5.4.3 速度及湍動能分布44-45
• 5.4.4 誤差率分析45-46
• 5.5 入口流速對取樣誤差的影響46-53
• 5.5.1 參數(shù)設(shè)置46
• 5.5.2 油水分布圖46-49
• 5.5.3 速度及湍動能分布49-52
• 5.5.4 誤差率分析52-53
• 5.6 不同溫度對取樣誤差的影響53-59
• 5.6.1 參數(shù)設(shè)置53
• 5.6.2 油水分布圖53-56
• 5.6.3 速度及湍動能分布56-58
• 5.6.4 取樣誤差分析58-59
• 5.7 取樣器轉(zhuǎn)速對取樣誤差的影響59-64
• 5.7.1 參數(shù)設(shè)置59
• 5.7.2 油水分布圖及速度圖59-62
• 5.7.3 速度及湍動能分布62-64
• 5.7.4 取樣誤差分析64
• 5.8 三維模型壓力分析64-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目錄71-72
• 致謝72-73

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本文編號：622395