本文關(guān)鍵詞：真空帶式微振泥漿篩脫水機(jī)理分析　出處：《長(zhǎng)江大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 鉆井液處理 多孔介質(zhì) 單相流 兩相流 真空抽吸 Fluent模擬

【摘要】：石油行業(yè)的發(fā)展所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題也日益突出,從井底返排回地面的鉆井液需要及時(shí)處理,否則會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,從而影響人類和動(dòng)物的健康。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)廢棄鉆井液的處理方法很多,處理技術(shù)的進(jìn)步同時(shí)伴隨著處理裝置的發(fā)展。針對(duì)目前處理裝置的不足,本課題提出一種新型的廢棄鉆井液處理裝置——真空帶式微振泥漿篩,本套裝置能替代現(xiàn)有鉆井液振動(dòng)篩,實(shí)現(xiàn)鉆屑處理與鉆井固控系統(tǒng)一體化,提高處理效率,從而有效降低處理成本,滿足廢棄物處理減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化的基本要求。真空帶式微振泥漿篩的工作過(guò)程可分為兩個(gè)階段:第一個(gè)階段,從井底返回地面的鉆井液經(jīng)過(guò)進(jìn)料盒均勻排放到真空帶式微振泥漿篩篩面上,環(huán)形篩網(wǎng)在主動(dòng)輪的帶動(dòng)下向前運(yùn)動(dòng),鉆井液在篩網(wǎng)的帶動(dòng)下也不斷向前輸送。與此同時(shí),真空系統(tǒng)在篩面下形成真空,由于真空的作用固相被截留在篩面上堆積形成一層濾餅,鉆井液的液相將透過(guò)固相和篩網(wǎng);第二個(gè)階段,濾餅形成后,由于真空抽吸的作用,有一部分氣相將穿過(guò)濾餅進(jìn)入真空系統(tǒng),同時(shí)攜帶走一部分液相,將濾餅干化。通過(guò)兩個(gè)階段的作用,最終將得到比較干化的固相。本文在分析了真空帶式微振泥漿篩的結(jié)構(gòu)和脫水機(jī)理的基礎(chǔ)上,從實(shí)驗(yàn)和仿真兩個(gè)方面對(duì)真空條件下的脫水機(jī)理進(jìn)行了研究,具體的內(nèi)容和結(jié)論包括:1、對(duì)多孔介質(zhì)的形成進(jìn)行描述,多孔介質(zhì)的性質(zhì)可以由孔隙率、滲透率、迂曲度等一些參數(shù)來(lái)描述,其中滲透率是表示多孔介質(zhì)性質(zhì)最主要的參數(shù)。2、討論多孔介質(zhì)內(nèi)水分賦存形式以及各種水的脫除方法,研究真空抽吸對(duì)多孔介質(zhì)中水分脫水的影響,將真空脫水分為兩個(gè)階段:壓差脫水和空氣置換脫水。其中壓差脫水為多孔介質(zhì)內(nèi)的單相流,空氣置換脫水為多孔介質(zhì)內(nèi)的氣液兩相流,同時(shí)分析了壓差脫水和空氣置換脫水的數(shù)學(xué)方程。3、建立實(shí)驗(yàn)室真空抽吸脫水的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)分析了不同真空度、不同顆粒粒徑、不同濾餅厚度對(duì)壓差脫水效率的影響,實(shí)驗(yàn)分析了不同抽氣量、不同顆粒粒徑、不同濾餅厚度對(duì)空氣置換脫水的影響。4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件,在Fluent中建立真空抽吸脫水的物理模型,模擬了不同影響因素下壓差脫水和空氣置換脫水。將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有相同的趨勢(shì),且數(shù)據(jù)比較接近,驗(yàn)證了模擬具有一定的可行性,為真空脫水提供一種分析預(yù)測(cè)方法,也為以后的進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。5、在Fluent中建立真空帶式微振泥漿篩的脫水模型,預(yù)測(cè)真空帶式微振泥漿篩的處理量為11.9m3/h和濾餅的最終含水率為18%。
[Abstract]:The environmental problems brought by the development of petroleum industry are becoming more and more prominent. The drilling fluid discharged back to the ground from the bottom of the well needs to be dealt with in time, otherwise, it will cause pollution to the environment. In order to affect human and animal health. At present, there are a lot of treatment methods of waste drilling fluid at home and abroad, the progress of treatment technology accompanied with the development of treatment equipment. In this paper, a new type of waste drilling fluid treatment device, vacuum strip micro-vibrating mud sieve, is proposed, which can replace the existing drilling fluid vibrating screen and realize the integration of drilling cuttings treatment and drilling solid control system. In order to improve the treatment efficiency, effectively reduce the cost of treatment, meet the basic requirements of waste reduction, stabilization and innocuity. The working process of vacuum strip micro-vibrating mud sieve can be divided into two stages: the first stage. The drilling fluid returned to the ground from the bottom of the well is uniformly discharged through the feed box to the vacuum strip micro-vibrating mud sieve surface, and the annular screen moves forward under the driving of the active wheel. At the same time, the vacuum system forms a vacuum under the screen surface, because the solid phase of the vacuum is cut off on the screen surface to form a layer of filter cake. The liquid phase of the drilling fluid will pass through the solid phase and the screen; In the second stage, a part of the gas phase will pass through the filter cake to enter the vacuum system after the filter cake is formed, and a part of the liquid phase will be carried away to dry the filter cake through the action of two stages. On the basis of analyzing the structure and dehydration mechanism of vacuum microvibratory mud sieve, the mechanism of dehydration under vacuum condition is studied from two aspects of experiment and simulation. The specific contents and conclusions include: 1, the formation of porous media is described, the properties of porous media can be described by porosity, permeability, detour and other parameters. Permeability is the most important parameter of porous media properties. The forms of water storage in porous media and various water removal methods are discussed. The effect of vacuum suction on water dehydration in porous media is studied. Vacuum dehydration is divided into two stages: pressure differential dehydration and air displacement dehydration, in which the differential pressure dehydration is a single-phase flow in porous media and the air-displacement dehydration is a gas-liquid two-phase flow in porous media. At the same time, the mathematical equation of pressure difference dehydration and air displacement dehydration is analyzed. The experimental scheme of vacuum suction dehydration in laboratory is established. The different vacuum degree and particle size are analyzed experimentally. The effect of different filter cake thickness on the pressure difference dehydration efficiency was analyzed. The effects of different air extraction amount, different particle size and different filter cake thickness on air displacement dehydration were analyzed. 4 according to the experimental conditions. The physical model of vacuum suction dehydration was established in Fluent. The pressure difference dehydration and air displacement dehydration were simulated under different influence factors. The simulation results were compared with the experimental results. It is found that the simulation results have the same trend with the experimental results, and the data are close to each other, which verifies the feasibility of the simulation, and provides a method of analysis and prediction for vacuum dehydration. It also lays a foundation for further research. 5. The dewatering model of vacuum microvibrating slurry sieve is established in Fluent. It is predicted that the treatment capacity of the vacuum microvibrating mud sieve is 11.9 m3 / h and the final moisture content of the filter cake is 18.3 / h.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE927;X741

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬艷飛;鄭西來(lái);馮雪冬;李夢(mèng)紅;梁春;;均質(zhì)多孔介質(zhì)中石油殘留與揮發(fā)特性[J];石油學(xué)報(bào)(石油加工);2011年06期

2 朱維耀;黃延章;;多孔介質(zhì)對(duì)氣-液相變過(guò)程的影響[J];石油勘探與開發(fā);1988年01期

3 司廣樹,姜培學(xué),李勐;單相流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)和換熱研究[J];承德石油高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2000年04期

4 李傳亮;多孔介質(zhì)的應(yīng)力關(guān)系方程——答周大晨先生[J];新疆石油地質(zhì);2002年02期

5 楊滿平,李治平,李允,王正茂;油氣儲(chǔ)層多孔介質(zhì)的變形理論及實(shí)驗(yàn)研究[J];天然氣工業(yè);2003年06期

6 劉澤佳,李錫夔,武文華;多孔介質(zhì)中化學(xué) 熱 水力 力學(xué)耦合過(guò)程本構(gòu)模型和數(shù)值模擬[J];巖土工程學(xué)報(bào);2004年06期

7 李鐸;宋雪琳;高志娟;代鋒剛;李方紅;;多孔介質(zhì)中鐵的吸附分配和遷移特征[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期

8 趙治國(guó);解茂昭;;傘噴油霧與熱多孔介質(zhì)相互作用的數(shù)值模擬[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2007年06期

9 李明春;田彥文;翟玉春;;多孔介質(zhì)反應(yīng)體系中的耦合擴(kuò)散效應(yīng)[J];化工學(xué)報(bào);2008年10期

10 王關(guān)晴;程樂鳴;鄭成航;駱仲泱;岑可法;;往復(fù)熱循環(huán)多孔介質(zhì)“超焓燃燒”特性[J];化工學(xué)報(bào);2009年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 胥蕊娜;姜培學(xué);趙陳儒;黃寓理;;流體在微多孔介質(zhì)中的流動(dòng)研究[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

2 韋昌富;;多孔介質(zhì)力學(xué)理論及其應(yīng)用[A];第九屆全國(guó)巖土力學(xué)數(shù)值分析與解析方法討論會(huì)特邀報(bào)告[C];2007年

3 黃拳章;鄭小平;姚振漢;;含液多孔介質(zhì)力學(xué)問(wèn)題的邊界元法[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

4 饒文濤;李本文;;多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)工業(yè)應(yīng)用數(shù)值模擬研究[A];2010全國(guó)能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

5 郁伯銘;員美娟;;多孔介質(zhì)中流體流動(dòng)的分形分析[A];中國(guó)數(shù)學(xué)力學(xué)物理學(xué)高新技術(shù)交叉研究學(xué)會(huì)第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

6 郭尚平;于大森;吳萬(wàn)娣;;生物臟器多孔介質(zhì)的孔徑分布和比面[A];全國(guó)第一屆生物力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];1981年

7 劉志峰;趙剛;張有為;劉正鋒;李柯;王曉宏;;固體顆粒在逾滲多孔介質(zhì)中的吸附特性[A];第九屆全國(guó)滲流力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（一）[C];2007年

8 吳金隨;尹尚先;;顆粒堆積型多孔介質(zhì)內(nèi)孔喉模型的研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

9 黃拳章;鄭小平;姚振漢;;用邊界元法模擬含液多孔介質(zhì)的等效力學(xué)行為[A];北京力學(xué)會(huì)第十六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

10 王建省;王曉純;;具有流固熱耦合影響的可變形多孔介質(zhì)動(dòng)態(tài)物質(zhì)面分界特征[A];“力學(xué)2000”學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2000年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 劉相東;多孔介質(zhì)干燥理論與應(yīng)用并行[N];中國(guó)化工報(bào);2007年

2 饒文濤;多孔介質(zhì)燃燒新技術(shù)及應(yīng)用[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2009年

3 饒文濤;新一代燃燒技術(shù)——多孔介質(zhì)燃燒[N];中國(guó)冶金報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張賽;多孔材料毛細(xì)孔收縮熱質(zhì)傳遞及分形特性研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 歐陽(yáng)小龍;多孔介質(zhì)傳熱局部非熱平衡效應(yīng)的基礎(chǔ)問(wèn)題研究[D];清華大學(xué);2014年

3 李琪;懸浮微小顆粒在飽和多孔介質(zhì)中運(yùn)移特性的理論及試驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2014年

4 代華明;多孔介質(zhì)內(nèi)煤礦低濃度瓦斯燃燒波多參數(shù)耦合時(shí)空演化機(jī)理[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2016年

5 鄭佳宜;硅藻土基調(diào)濕材料內(nèi)熱濕遷移過(guò)程及其在建筑中的應(yīng)用研究[D];東南大學(xué);2015年

6 陳仲山;多孔介質(zhì)內(nèi)熱質(zhì)彌散及湍流預(yù)混火焰特性的雙尺度研究[D];大連理工大學(xué);2015年

7 楊培培;基于LBM的傳輸過(guò)程模擬及在多孔介質(zhì)中的應(yīng)用研究[D];北京科技大學(xué);2017年

8 胡洋;基于LBM的復(fù)雜邊界和多孔介質(zhì)流動(dòng)和傳熱問(wèn)題的數(shù)值方法研究[D];北京交通大學(xué);2017年

9 吳迪;多孔介質(zhì)若干多場(chǎng)耦合問(wèn)題的基本解[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

10 劉宏升;基于多孔介質(zhì)燃燒技術(shù)的超絕熱發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)研究[D];大連理工大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張洋;重金屬污染物在多孔介質(zhì)中的遷移模型與仿真[D];重慶大學(xué);2012年

2 范雪晶;液體形態(tài)對(duì)顆粒堆積型多孔介質(zhì)傳遞特性的影響[D];山東建筑大學(xué);2015年

3 戴振宇;部分填充多孔介質(zhì)通道內(nèi)流體流動(dòng)及傳熱特性研究[D];山東建筑大學(xué);2015年

4 趙哲;顆粒堆積多孔介質(zhì)干燥過(guò)程模擬及試驗(yàn)研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

5 劉璐;基于多孔介質(zhì)理論的折褶濾芯數(shù)學(xué)模型研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2015年

6 王雨晴;太陽(yáng)能多孔介質(zhì)空氣吸熱器傳熱特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 李晟昊;孔隙尺度下多孔介質(zhì)聲傳播的格子Boltzmann數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2015年

8 周欣歡;均質(zhì)流體及多孔介質(zhì)溫度分布的磁共振測(cè)量[D];大連理工大學(xué);2015年

9 朱自浩;多孔介質(zhì)中天然氣水合物降壓分解特性研究[D];大連理工大學(xué);2015年

10 湯凌越;多孔介質(zhì)內(nèi)油氣混相與擴(kuò)散特性實(shí)驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1417731