一、水平环道内油水气多相流动研究（论文文献综述）
宫敬,史博会,陈玉川,宋尚飞[1]（2020）在《含天然气水合物的海底多相管输及其堵塞风险管控》文中进行了进一步梳理为了提升深水油气开发海底输送系统多相流动的安全运行水平、推进"天然气水合物（以下简称水合物）浆液输送技术"的工业化应用进程,基于所搭建的水合物流动保障实验平台,结合水合物动力学生成机理、多相流动规律和可靠性理论,开展了含水合物的海底多相管输及其堵塞风险理论与技术研究。研究结果表明:①水合物颗粒的存在,会减少分层流区域,增强段塞流动趋势,更易形成环状流和波浪流,基于小扰动法所建分层流判别准则,能合理划分实验流型数据;②考虑水合物颗粒间聚并剪切,结合有效介质理论,建立了水合物浆液的黏度、阻力计算方法,预测精度均在±20%以内;③提出了含水合物多相管输的临界悬浮流速概念,分别建立了低于该流速的气浆、高于该流速的固液多相流动机理模型,能更加合理地描述水合物颗粒与多相流动耦合影响规律;④观察到水合物壁面沉积4阶段历程,通过不同实验条件下水合物沉积率的定量表征分析,揭示了各因素对水合物壁面沉积的作用机理;⑤定量分析了不同流型下水合物颗粒的聚并沉积状态,定性分析了各流型中水合物的堵塞机理及风险;⑥引入可靠性理论,建立了以水合物体积分数为判定条件的极限状态方程,耦合抽样及快速求解理论,实现了含水合物多相输送管道堵塞概率表征,并给出了水合物浆液管道稳定运行的安全评价等级划分原则。结论认为,该研究成果能从定性和定量两个方面有效预测多相混输管道中水合物的生成及堵塞风险,有助于保障海底输送系统多相流动的安全运行。
耿华荣[2]（2020）在《油气水多相流实验架应用模拟研究》文中认为随着科学实验研究的发展,实验架模拟逐渐在各大科研院所、高等院校和石化企业等拥有核心地位。自20世纪60年代以来,实验架对研究实际油气输送管线问题至关重要,给研究人员带来极大便利。目前,各机构实验架的建设进入高速发展阶段,已建成符合各种实验需求的不同类型实验架。本文在本校现有实验架结构、功能不足的现状下,结合大量调研文献资料与实验数据对实验架进行改进研究,解决利用实验架做实验受限制问题,满足实际工程需求。着重介绍本校多相流实验架及实验架的改进。结合相关研究,因地制宜,对本校实验架提出改进建议,提升各实验装置的最大利用率。利用现有实验架和改进后的实验架,进行不同工况模拟,加深对本校实验架的认识。利用模拟所得实验数据、相关参数,建立多相流实验数据库,为科研人员今后利用本实验架提供便利。对于工程实际问题,针对陕北管线蜡沉积问题,利用实验架结合多相流模拟软件OLGA,进行蜡沉积影响因素分析,为今后管线清管提供可行性建议。
吕晓方,左江伟,路大勇,周诗岽,柳杨,赵会军,王树立[3]（2020）在《流动体系CO2水合物浆液表观黏度影响因素分析》文中研究指明黏度是表征流体流动特性的重要参数,探究含水率、气液比等因素对水合物浆液表观黏度的影响规律,明确各因素的影响程度大小,对水合物风险控制策略的实施具有重要意义。以CO2、蒸馏水、工业白油、Tween-80为实验介质,依托高压循环水合物环道,基于正交试验设计的方法,选用L9（34）正交表设计并开展了一系列含油体系CO2水合物生成及浆液流动实验,并以水合物颗粒体积分数及剪切力为CO2水合物浆液表观黏度的评价指标,分析了油相类型、含水率、气液比、乳化剂浓度对水合物浆液表观黏度的影响,并对4种影响因素的敏感性大小进行了主次排序,实验结果表明乳化剂加剂量为影响水合物浆液黏度的主要因素。此外,进一步分析了各因素对多相流动摩阻的影响。本研究结论可在一定程度上为多相混输管线的安全运行提供参考。
吕杨,朱国承,霍富永,杜鑫,黄启玉[4]（2020）在《不加热集油粘壁规律研究进展》文中指出随着国内石油开采进入中后期,采出液含水率高达70%～90%,油田集输能耗大大增加,这使得不加热集油工艺得以广泛应用。但凝油粘壁现象所引起的一系列流动保障问题受到了国内外研究者的广泛关注。本文重点阐述了国内外凝油粘壁的研究进展,对现阶段凝油粘壁规律的影响因素与相关研究成果作了总结与分析,介绍了粘壁规律的主要实验设备与研究方法,对国内外学者的实验情况作了概述。结合上述研究成果,总结了凝油粘壁的宏观规律、原油物性与组成的影响以及胶凝原油的影响,并认为凝油粘壁是动力学与热力学共同作用的结果。特别提出了对凝油粘壁温度的判别方法与经验关联式。最后给出了进一步开展凝油粘壁研究的建议与方向。这将对未来缓解与治理凝油粘壁问题与确保管道安全运行有着重要意义。
栾永刚,郭长会[5]（2019）在《大型多相流结蜡环道实验装置设计》文中研究表明为保障国家能源安全,我国深海低温水域油气资源顺利开采。拟依托中海石油深水天然气珠海高栏终端,建立大型多相混输蜡沉积实验装置。该环道管径102mm,总长度大于150m,设计压力高达15MPa,实验温度范围0℃-90℃。其整体设计参数及规模克服现有蜡沉积实验装置模拟深海海底多相混输管道的不足。
余斌[6]（2019）在《新疆热采稠油集输工艺技术界限研究》文中进行了进一步梳理稠油的高黏特性给稠油的生产和集输带来了极大的困难。新疆油田部分稠油单井均采用掺蒸汽伴热集输技术,造成大量高品质蒸汽的余能资源浪费。针对这一现象新疆油田开始研究单井掺水集输工艺并开展了先导试验,节能效果显着。但仍存在进一步节约高品质蒸汽、提高掺水工艺的性价比的空间,其关键在于目前尚不明确新疆热采稠油在不同油品性质、不同含水条件下的集输边界。针对以上问题,通过室内环道模拟实验的系统研究,结合理论分析,建立适合热采稠油的集输工艺及其主要操作参数边界,最终为新疆油田热采稠油集输工艺的合理设计及其操作运行优化提供理论依据与技术支撑。本研究主要开展了以下工作:（1）按照相关标准规范,测试分析了新疆980195井稠油和T98170井稠油的基本组分、密度、凝点、含水率、流变与黏温特性。结果表明,980195井稠油为普通稠油,T98170井稠油为特稠油;两种含水原油在低温时为假塑性流体,高温时为牛顿流体;两种脱水原油在测试温度范围内均为牛顿流体。（2）通过环道系统模拟了两种稠油加热及油水混输管流特性,分析了流速和温度对稠油加热管流压降梯度和有效黏度的影响;测定了混合液在不同含水率、温度和流速下测试管道内的压降,基于现有的油水两相流模型反算管流有效黏度,确定了两种稠油的反相点,分析压降、流速与循环时间的变化关系,分析流速、含水率、温度对稠油管流压降梯度和有效黏度的影响。结果表明,980195井稠油温度高于65℃可以正常输送,T98170井稠油温度高于85℃可以正常输送;两种稠油的反相点均为50%,反相前,两种稠油的流动性较差,需要掺水至高于反相点20%～25%来保证集输安全。（3）基于环道和现场集输管道的流动相似准则,预测了混合液在不同工况下集输的单位管长压降,并根据井口回压要求,预测了两种稠油的集输半径。根据实验数据制作了掺水图版,建立了稠油反相点的预测模型,确定了两种稠油的集输边界。结合现场实际,从技术和经济性的角度对掺水工艺进行综合评价。结果表明,980195井稠油的最佳掺水率为60%,T98170井稠油最佳掺水率为70%,掺水温度应高于65℃。工艺实施可节约天然气 1579.89× 1 04 m3/a,节约用水 27.36× 1 04 m3/a,减少 CO2 排放 101.11 × 104 t/a,节能效果显着,经济可行。
施政灼[7]（2019）在《水合物试采流道内固液流动特性研究》文中进行了进一步梳理天然气水合物作为理想的可替代能源,越来越受到世界各国的广泛关注。近年来世界各国相继对探明的水合物进行开采实验,但在海底天然气水合物开采输送过程中,无论是采用热激发法、降压法为代表的分解法,还是采用以打碎海底水合物以固液两相混输的形式进行开采的固态流法,都会遇到水合物在管线与井筒中的生成、二次生成与堵塞等流动安全问题,同时因为水合物藏的特点,开采时还会伴随着大量出砂。为了确保水合物开采中的流动安全,对水合物试采流道内固液两相流动特性的研究具有重要意义。本文首先根据现场数据,利用OLGA模拟得到井筒沿线温度、压力分布数据并与水合物生成的温压条件进行对比,确定并说明了试采流道内存在水合物流动安全问题。为了掌握垂直管内水合物固液两相流特点,利用自主搭建的包含垂直管段的水合物高压环道进行纯水体系下水合物的生成与流动实验。利用砂颗粒作为实验材料,进行垂直管内的颗粒沉降、携带以及堵管条件下的携砂实验。然后基于Open FOAM开源平台,根据简化的双欧拉流体模型,建立宏观流动模型对垂直管内水合物固液两相流动进行模拟,基于Open FOAM+CFDEM+LIGGGHTS平台,通过CFD-DEM耦合方法对垂直管内水合物固液两相流动进行微观模拟,从而分别得到水合物固液两相流在垂直管内的宏观与微观流动特点。通过垂直管水合物环道实验与垂直管砂粒沉积与携带实验得到:随着水合物生成量的增加,浆液的粘度增加,使得水合物浆液的流动阻力增大;流速越大流动阻力越大,压力损失越大;在水合物颗粒浓度较低的时候,影响流动阻力的因素中流速占主导地位,当水合物颗粒浓度到达一定范围以上时转由水合物浓度占主导。粒径越小沉降越缓慢,沉降速度越小,开采相场粒径44μm的石英砂临界携带速度为0.009m/s,略大于沉降速度的两倍。当颗粒在垂直管底部形成沉积堵塞管段后,冲开沉积后弯头处流道随着流动速度增大而拓宽,砂颗粒被携带离垂直管底部,当流速增大至一定水平后,流道面积不会继续随流动速度增大而拓宽。对于垂直管内含水合物固液两相流动特性宏观模拟研究,结果表明:建立的管内含水合物颗粒固液流动数值模型较为可靠;通过对模拟结果分析得到垂直管内水平段与竖直段内的水合物颗粒浓度在不同入口相分数、粒径以及入口流动速度条件下的分布规律。颗粒粒径越大,入口相分数越小,水合物颗粒分布越均匀,最大浓度相对入口相分数上升率越小;随着入口速度增大水合物颗粒分布不均匀程度先减小后增大,最大浓度相对入口相分数上升率先减小后增大。根据模拟结果拟合得到管内最大颗粒浓度与流动速度和入口相分数的定量关系式,并借此给出安全工况建议范围。对于垂直管内水合物颗粒微观模拟研究,结果表明:通过CFD-DEM的微观模拟的到的颗粒在垂直管三维空间内的浓度分布与宏观模拟结果基本一致;竖直管段内,弯头与竖直段衔接处沿流体流动方向上存在明显的“高密集线型”颗粒分布区域,延伸至竖直管段内,随着流动速度增大,这种颗粒密集现象会消失。
李岩松[8]（2019）在《顺序输送航煤管道水力清管过程模拟研究》文中指出顺序输送航煤的成品油管道内部积水和固体颗粒杂质不仅会影响航煤质量,还会增大管道的运行风险。利用水力清管的方式将管内积水和固体颗粒杂质沉积物清除出管道,可有效减缓航煤质量指标的衰减,减少管道的运行成本。水力清管的本质是复杂的多相流动过程,其所涉及的上倾管内油携水两相流动特性和油携颗粒杂质的运动机制尚不十分明晰,尤其是目前颗粒流研究大多局限于各向同性的湍流流场,与工业管道内各向异性的高雷诺数湍动场存在差异。鉴于此,本文针对成品油管道水力清管过程中油携水流动和油携固体颗粒杂质流动过程分别开展了数值研究,探究了管内积水及颗粒杂质的运动特性。在上倾管道油携水流动特性研究方面,本文分析了临界完全携水油速下上倾管内油携水的流动型态,发现上倾管内油携水流动属于油水两相波状分层流。基于此,建立了上倾管内油携水分层波状流的数值模型,通过对比文献中油水两相波状分层流压力梯度的实验值与本文模型的计算值,验证了本文模型在求解油水分层波状流动的可靠性。在此基础上,进一步分析了水力清管过程中上倾管道内油携水波状分层流动特性,并给出了上倾管道内临界完全携水油速的数值判据。在油携固体颗粒杂质流动特性的研究方面,本文首先建立了欧拉-拉格朗日体系下管内油携带固体颗粒杂质流动的三维数值模型,并利用CFD-DEM耦合模拟算法对模型进行求解,研究结果发现,在特定工况下管内油流仅能携带某一直径范围内的固体颗粒杂质,超出该直径范围的颗粒杂质将无法被油流携带出管道;其次,考虑到数值模型的计算效率较低,本文借鉴“砂丘堆积-崩溃”机制,采用颗粒在流场中的平均力模型,建立了可携带颗粒的临界携带油速机理模型,并通过文献中颗粒临界携带油速的实验值,验证了机理模型的可靠性。此外,分析了管径、管道倾角、流体物性、颗粒特性等因素对临界携带油速的影响,发现颗粒临界携带油速对流体密度最为敏感;最后,针对不可携带颗粒,本文提出了一种基于多物理场协同作用的高效水力清管技术,并通过不可携带颗粒在高效水力清管过程中位移随时间的演变曲线,验证了多物理场水力清管技术的有效性。
孙雪晴[9]（2018）在《高压水合物浆液环道多相流动流场模拟》文中认为水合物浆液流动特性的研究是流动安全保障的核心,但实验条件和设备的限制,导致通过环道实验无法全面掌握流动的信息。利用数值模拟的方法,可以预测实验中不可见的信息,丰富实验数据,为水合物浆液流动的机理研究提供支撑,从而为海底混输管线中水合物堵塞的防治提供解决方案。本课题依托多相流课题组的高压水合物浆液流动环道实验,建立了高压水合物浆液环道多相流动的直管段模型和弯管段模型。充分考虑水合物浆液和水合物颗粒的特性及相间关系,分别利用TransAT软件及FLUENT软件中的欧拉模型和拉格朗日模型对水合物浆液的多相流动进行三维模拟:利用欧拉模型对直管段内水合物浆液的多相流动进行模拟,与环道实验数据对比,选择合适的粘度模型并验证了模型的可靠性;同时,分析了水合物浆液入口速度、水合物颗粒入口体积分数和颗粒粒径等关键因素对水合物浆液多相流动的影响;并尝试应用水合物模型对浆液流动过程中水合物的相变进行描述。对于环形管道弯管段内水合物浆液的流动情况,利用欧拉模型对浆液的流动阻力特性及颗粒的沉积特性进行预测分析;利用拉格朗日颗粒追踪模型,从颗粒的角度对水合物在环形管道弯管段内的沉积机理进行探索。另外,根据模拟情况,对TransAT软件与FLUENT软件在水合物浆液多相流动数值模拟方面的适用性做出评价。
杨月新[10]（2018）在《轻质原油管道油水两相流动特性研究》文中研究说明管道运输是现阶段输送轻质原油的最主要方式,原油管道腐蚀问题日益突出。内检测数据和清管产物分析结果表明,管道严重腐蚀位置大多发生在起伏较大位置低洼点的中下部,内腐蚀特征与积水分布相关。管内积水的存在会从多方面加速内腐蚀,威胁管道安全运营。本文主要针对轻质原油上倾管道低洼积水问题,通过理论分析、环道实验与数值模拟结合的方法研究轻质原油-水两相流动特性,确定油携水临界工况,进而控制积水引起的内腐蚀。基于大型流动环道开展不同倾角管道内轻质原油-水两相流实验。利用透明亚克力弯管观察油水两相流流动特性,分析原油携水流动状态,获得原油临界携水参数。采用ICEM-CFD软件建立不同倾角不同管径的几何模型。基于原油-水两相流流动特征和数值模拟经验,建立合理的三维Fluent数值计算模型。基于网格无关性验证,确定不同管径的合理网格划分方法。选取典型实验工况开展数值模拟计算,验证三维Fluent数值计算模型。采用二分法原理和控制单一变量原则,基于现场工况开展不同流速、粘度、管径和油水比工况下的原油-水两相流数值模拟。利用Tecplot软件开展数据后处理,分析轻质原油管道油水两相流动特性,确定携水临界倾角的变化规律。实验和模拟结果表明,上倾段内水相的回流作用是导致管内积水的根本原因。流速增大,粘度增大,管径减小,都会导致临界倾角的增大;而油水比则对临界倾角无影响。利用相似准则对实验和模拟结果进行对比,提出无量纲数Ya用以分析临界倾角的变化规律,利用MATLAB软件拟合出精度超过88%的原油携水临界倾角数学模型。结合XD原油管道的纵断面图和运行工况开展OLGA软件数值模拟,管道沿程积水量的计算结果同临界倾角数学模型的积水位置预测结果一致。结合XD管道内腐蚀情况和21处特征点位置,开展内腐蚀原因分析,验证临界倾角数学模型。基于本文研究出的数学模型,可以确定不同工况下原油携水临界倾角,判断可能产生的积水位置,进而为预测管道腐蚀发生区提供科学依据和工程指导。
二、水平环道内油水气多相流动研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水平环道内油水气多相流动研究（论文提纲范文）
（1）含天然气水合物的海底多相管输及其堵塞风险管控（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 实验装置 |
| 2 研究成果 |
| 2.1 含水合物的多相管输基础理论 |
| 2.1.1 水合物颗粒对流型转变的影响规律 |
| 2.1.2 水合物浆液流动黏度与阻力特性计算方法 |
| 2.1.3 水合物浆液多相流动机理模型 |
| 2.2 含水合物的多相流动堵塞风险评价技术 |
| 2.2.1 水合物壁面沉积实验规律 |
| 2.2.2 不同流型下水合物堵塞机理 |
| 2.2.3 含水合物多相流动堵塞风险评价技术 |
| 3 结论 |
（2）油气水多相流实验架应用模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外现状 |
| 1.2.2 国内现状 |
| 1.3 发展趋势 |
| 1.4 研究内容和关键技术 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 关键技术 |
| 1.5 研究方法与技术路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 实验架改进 |
| 2.1 国内外实验架 |
| 2.1.1 国外实验架 |
| 2.1.2 国内实验架 |
| 2.2 本校实验架 |
| 2.2.1 实验系统设备介绍 |
| 2.2.2 供气系统 |
| 2.2.3 供水系统 |
| 2.2.4 多相流实验段 |
| 2.2.5 数据参数采集系统 |
| 2.2.6 实验流程 |
| 2.3 实验架基础数据 |
| 2.3.1 几何管道参数 |
| 2.3.2 流体物性参数 |
| 2.3.3 实验标定要求及注意事项 |
| 2.4 实验架对比 |
| 2.4.1 基础数据比较 |
| 2.4.2 实验架系统组成比较 |
| 2.4.3 科研水平比较 |
| 2.4.4 本校实验架优势 |
| 2.5 实验架改进 |
| 2.5.1 实验架结构改进 |
| 2.5.2 针对不同实验问题改进实验架 |
| 2.5.3 改进为油气水三相流实验架 |
| 2.5.4 局部改进措施 |
| 2.5.5 实验室整体优化布局 |
| 2.5.6 改进后实验架 |
| 2.6 实验室17025 认证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 工况模拟 |
| 3.1 多相流模拟软件概述 |
| 3.1.1 多相流稳态模拟软件 |
| 3.1.2 OLGA软件选择 |
| 3.2 物性软件选择 |
| 3.2.1 物性参数定义 |
| 3.2.2 PVTsim物性软件 |
| 3.2.3 物性软件对比 |
| 3.3 实验架模拟 |
| 3.3.1 实验架模拟步骤 |
| 3.3.2 搭建OLGA模型 |
| 3.4 实验架原始模拟(工况1) |
| 3.4.1 实验架管线模拟压降 |
| 3.4.2 实验架管线模拟积液量 |
| 3.4.3 实验架管线模拟持液率 |
| 3.4.4 实验架管线模拟流型 |
| 3.4.5 实验架管线模拟气液相速度 |
| 3.4.6 实验架管线模拟温度 |
| 3.5 实验架管线模拟不同工况 |
| 3.5.1 实验架管线模拟不同输量(工况2) |
| 3.5.2 实验架管线模拟不同产液量(工况3) |
| 3.6 实验架管线模拟极限工况(工况4) |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 多相流实验数据库 |
| 4.1 多相流数据库简介 |
| 4.2 国内外多相流数据库 |
| 4.3 采用的主要技术 |
| 4.3.1 sqlite数据库 |
| 4.3.2 sqlite developer |
| 4.4 多相流数据库结构 |
| 4.5 逻辑结构设计 |
| 4.6 多相流数据库数据 |
| 4.7 录入时存在的问题 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 工程应用 |
| 5.1 陕北管线问题 |
| 5.2 利用实验架研究优势 |
| 5.3 本校实验架模拟特点 |
| 5.4 OLGA蜡沉积分析 |
| 5.5 管线蜡沉积干扰分析 |
| 5.5.1 流体组分(工况1) |
| 5.5.2 管线起伏影响(工况2) |
| 5.5.3 不同管径(工况3) |
| 5.5.4 实际应用 |
| 5.6 实验架清管作业过程模拟分析(工况4) |
| 5.7 模拟中遇到的问题及解决方法 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 对今后工作建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（3）流动体系CO2水合物浆液表观黏度影响因素分析（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 1.1 实验装置 |
| 1.2 实验材料 |
| 1.3 实验步骤 |
| 2 正交试验的设计及相关参数的计算 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.2 水合物颗粒体积分数的计算 |
| 2.3 剪切力的计算 |
| 2.4 摩阻系数的计算 |
| 3 结果分析与讨论 |
| 3.1 典型实验现象分析 |
| 3.2 各参数随时间变化情况 |
| 3.3 影响因素分析 |
| 3.4 各影响因素对多相流动摩阻的影响 |
| 4 结论 |
（4）不加热集油粘壁规律研究进展（论文提纲范文）
| 1 不加热集油粘壁规律的主要技术难题分析 |
| 1.1 粘壁规律的影响因素 |
| 1.1.1 温度的影响 |
| 1.1.2 含水率的影响 |
| 1.1.3 剪切应力的影响 |
| 1.1.4 作用时间的影响 |
| 1.2 原油物性与组成对粘壁规律的影响 |
| 1.2.1 原油物性的影响 |
| 1.2.2 原油组成的影响 |
| 1.3 胶凝原油对粘壁规律的影响 |
| 1.3.1 胶凝原油的结构组成与运动形态 |
| 1.3.2 胶凝原油的运动轨迹与受力变形 |
| 1.3.3 胶凝原油的结构强度 |
| 2 不加热集油粘壁规律的主要研究方法 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 现场试验法 |
| 2.1.2 环道实验法 |
| 2.1.3 转轮流动模拟器法 |
| 2.1.4 石蜡沉积杯法 |
| 2.1.5 冷指法 |
| 2.2 数值模拟法 |
| 2.3 粘壁温度的判别 |
| 3 结语与展望 |
（5）大型多相流结蜡环道实验装置设计（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 多相蜡沉积实验环路 |
| 1.1 环路设计 |
| 1.2 分离器 |
| 1.3 压缩机 |
| 1.4 换热器 |
| 1.5 其他装置 |
| 2 蜡沉积厚度测量方法 |
| 3 结论 |
（6）新疆热采稠油集输工艺技术界限研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 油水两相流反相特性研究 |
| 1.2.2 油水两相流流型研究 |
| 1.2.3 油水两相流黏度与压降模型研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 研究内容与方法 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.2 稠油性质分析标准与方法 |
| 2.3 环道实验研究 |
| 2.3.1 环道装置 |
| 2.3.2 数据采集及控制系统 |
| 2.3.3 吹扫系统 |
| 2.3.4 装置特色 |
| 2.3.5 管流特性实验工况及操作流程 |
| 2.3.6 数据处理 |
| 2.4 稠油流变特性参数评价方法 |
| 第3章 新疆热采稠油基本物性分析 |
| 3.1 基本物性 |
| 3.2 流变特性与黏温特性 |
| 3.2.1 含水原油 |
| 3.2.2 脱水原油 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 新疆热采稠油环道实验研究 |
| 4.1 加热输送评价 |
| 4.1.1 压降梯度随流动参数的变化 |
| 4.1.2 有效黏度随流动参数的变化 |
| 4.2 油水混输评价 |
| 4.2.1 稠油乳状液反相点评价 |
| 4.2.2 压降、流速与管流循环时间的变化规律 |
| 4.2.3 压降梯度随流动参数的变化 |
| 4.2.4 有效黏度随流动参数的变化 |
| 4.3 宏观及微观特性分析 |
| 4.3.1 宏观特性分析 |
| 4.3.2 微观特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 新疆热采稠油集输边界条件 |
| 5.1 集输半径预测 |
| 5.1.1 理论依据 |
| 5.1.2 预测结果 |
| 5.2 集输边界 |
| 5.2.1 掺水图版制作 |
| 5.2.2 集输边界条件理论预测 |
| 5.2.3 集输边界的确定 |
| 5.3 试验区块节能改造 |
| 5.3.1 试验区块介绍 |
| 5.3.2 能耗核算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（7）水合物试采流道内固液流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水合物颗粒微观特性研究 |
| 1.2.2 流动体系中水合物堵塞研究 |
| 1.2.3 水合物流动实验与模拟研究 |
| 1.2.4 垂直管水合物流动安全研究现状 |
| 1.2.5 垂直管内水合物生成预测方法 |
| 1.2.6 垂直管内的水合物实验研究 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 天然气水合物降压试采流道的水合物生成问题分析 |
| 2.1 天然气降压法试采流道结构 |
| 2.2 管柱中水合物生成分析 |
| 2.3 液相管线中水合物生成分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 垂直管内固液两相流动实验研究 |
| 3.1 含立管环道流动实验 |
| 3.1.1 环道实验系统 |
| 3.1.2 含立管环道流动实验结果分析 |
| 3.2 垂直管砂粒沉积与携带实验 |
| 3.2.1 实验装置及方案 |
| 3.2.2 实验结果与分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 垂直管内水合物固液流动瞬态模拟 |
| 4.1 管内含水合物颗粒固液流动数值模型及求解器实现 |
| 4.1.1 Open FOAM简介 |
| 4.1.2 固液两相流动模型假设 |
| 4.1.3 模型控制方程 |
| 4.1.4 数值求解设置 |
| 4.2 垂直管内数值模型验证 |
| 4.2.1 计算区域网格划分及独立性验证 |
| 4.2.2 固液两相流动模型验证 |
| 4.3 管内含水合物颗粒固液流动特性分析 |
| 4.3.1 不同时刻下垂直管内水合物颗粒浓度分布规律 |
| 4.3.2 不同颗粒粒径下水合物颗粒浓度分布规律 |
| 4.3.3 入口相分数对水合物颗粒浓度分布影响 |
| 4.3.4 流速对水合物颗粒浓度分布影响 |
| 4.4 试采流道安全工况范围计算 |
| 4.4.1 最大水合物颗粒浓度影响因素分析 |
| 4.4.2 最大水合物颗粒浓度拟合公式 |
| 4.4.3 安全工况建议范围计算 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 垂直管内含水合物颗粒运动模拟 |
| 5.1 CFD-DEM耦合模拟 |
| 5.1.1 离散单元法原理 |
| 5.1.2 CFD-DEM耦合模拟软件与耦合过程简介 |
| 5.1.3 模拟模型与参数设置 |
| 5.2 模拟结果分析 |
| 5.2.1 不同时刻模拟结果分析 |
| 5.2.2 不同流动速度下模拟结果分析 |
| 5.3 小结 |
| 总结与建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）顺序输送航煤管道水力清管过程模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 航煤输送过程中质量指标影响因素研究 |
| 1.2.2 油携水过程中油水两相分层流研究进展 |
| 1.2.3 相界面捕捉方法研究进展 |
| 1.2.4 油携杂质过程中颗粒流研究进展 |
| 1.3 研究目标及主要研究内容 |
| 第2章 水力清管过程中上倾管内油携水波状分层流动特性研究 |
| 2.1 临界完全携水油速下管内流动型态分析 |
| 2.1.1 临界完全携水油速的物理意义 |
| 2.1.2 临界完全携水条件下上倾管道中油水两相流动型态 |
| 2.2 上倾管道内油携水波状分层流动的数理模型 |
| 2.2.1 油携水波状分层流的物理模型 |
| 2.2.2 油携水波状分层流的控制方程组 |
| 2.2.3 油携水波状分层流的边界条件 |
| 2.3 油携水波状分层流数学模型的数值求解算法 |
| 2.3.1 直角坐标系与双极坐标系间的转换 |
| 2.3.2 控制方程的离散 |
| 2.3.3 基于正割法的压力梯度求解方法 |
| 2.3.4 油携水控制方程的数值求解算法 |
| 2.4 油携水波状分层流模型及求解算法的验证 |
| 2.4.1 水平管道内油水两相波状分层流验证 |
| 2.4.2 上倾管道内油携水波状分层流验证 |
| 2.5 上倾管内临界完全携水油速的数值研究 |
| 2.5.1 基础参数 |
| 2.5.2 上倾管道中水团的流动特性研究 |
| 2.5.3 上倾管道临界完全携水油速的数值确定方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 水力清管过程中固体颗粒杂质的运移特性研究 |
| 3.1 油携固体颗粒杂质流动的数理模型 |
| 3.1.1 油携固体颗粒杂质流动过程的物理模型 |
| 3.1.2 油携固体颗粒杂质流动过程的控制方程 |
| 3.1.3 油携固体颗粒杂质流动过程的定解条件 |
| 3.2 油携固体颗粒杂质流动模型的数值模拟算法 |
| 3.3 油携固体颗粒杂质流动模型及求解算法的验证 |
| 3.3.1 静态流场中颗粒运动的基准算例验证 |
| 3.3.2 动态流场中颗粒运动的基准算例验证 |
| 3.4 水力清管过程中固体颗粒杂质运移特性的数值研究 |
| 3.4.1 数值研究的基础参数 |
| 3.4.2 网格无关解 |
| 3.4.3 管道湍流流场的验证 |
| 3.4.4 固体颗粒在水力清管过程中的运移特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 水力清管过程中可携带颗粒的临界携带油速机理模型 |
| 4.1 可携带颗粒流动的数理模型 |
| 4.1.1 临界携带油速下颗粒运动的物理模型 |
| 4.1.2 流场中可携带颗粒的一维平均力模型 |
| 4.1.3 可携带颗粒临界携带油速的一维机理模型 |
| 4.2 临界携带油速机理模型的数值求解算法 |
| 4.3 临界携带油速机理模型及数值求解算法的验证 |
| 4.3.1 临界携带油速下可携带颗粒运移的力学机制计算分析 |
| 4.3.2 临界携带油速机理模型验证 |
| 4.4 可携带颗粒临界携带油速的影响因素分析 |
| 4.4.1 基准算例参数 |
| 4.4.2 管径的影响 |
| 4.4.3 流体密度的影响 |
| 4.4.4 流体黏度的影响 |
| 4.4.5 固体颗粒直径的影响 |
| 4.4.6 颗粒密度的影响 |
| 4.4.7 管道倾角的影响 |
| 4.4.8 临界携带油速的敏感性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 多物理场协同作用下不可携带颗粒的水力清除方法研究 |
| 5.1 基于多物理场协同作用的高效水力清管技术 |
| 5.1.1 多物理场协同作用的高效水力清管方法的思路来源 |
| 5.1.2 多物理场协同作用下的水力清管技术数学模型 |
| 5.1.3 多物理场高效水力清管技术中外磁场空间分布特性 |
| 5.2 多物理场协同作用的高效水力清管方法有效性验证 |
| 5.2.1 小尺寸不可携带颗粒的EHPM-MPFC清管效率验证 |
| 5.2.2 大尺寸不可携带颗粒的EHPM-MPFC清管效率验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目情况及奖励 |
（9）高压水合物浆液环道多相流动流场模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水合物浆液多相流动实验研究现状 |
| 1.2.2 水合物浆液多相流动数值模拟现状 |
| 1.3 高压水合物浆液实验环道介绍 |
| 1.3.1 实验装置 |
| 1.3.2 实验内容 |
| 1.4 研究目标及研究内容 |
| 第 2 章 水合物浆液多相流动数值模拟方法简介 |
| 2.1 网格的生成 |
| 2.1.1 结构化与非结构化网格 |
| 2.1.2 贴体网格与笛卡尔网格 |
| 2.1.3 TransAT软件与FLUENT软件网格生成对比 |
| 2.2 多相流模拟方法 |
| 2.2.1 欧拉-欧拉法 |
| 2.2.2 欧拉-拉格朗日法 |
| 2.3 湍流的处理方法 |
| 2.3.1 模拟方法 |
| 2.3.2 k-?两方程模型 |
| 2.3.3 近壁处理 |
| 2.4 水合物模型 |
| 2.4.1 水合物的生成和分解 |
| 2.4.2 水合物的流变特性 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 数值模拟模型的建立及设置 |
| 3.1 模型建立 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.2 水合物浆液物性参数设定 |
| 3.2.1 最大填充率 |
| 3.2.2 水合物浆液粘度 |
| 3.2.3 水合物颗粒粘度 |
| 3.2.4 水合物颗粒粒径 |
| 3.3 模型设置 |
| 3.3.1 欧拉模型设置 |
| 3.3.2 拉格朗日模型设置 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 直管内水合物浆液流动分析 |
| 4.1 模型的选取及可靠性验证 |
| 4.2 水合物浆液流动影响因素分析 |
| 4.2.1 浆液入口速度的影响 |
| 4.2.2 入口水合物颗粒体积分数的影响 |
| 4.2.3 水合物颗粒粒径的影响 |
| 4.2.4 多因素分析 |
| 4.3 水合物模型 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 弯管内水合物浆液流动预测 |
| 5.1 欧拉模型结果分析 |
| 5.1.1 弯管模型分析方法 |
| 5.1.2 切面情况定性分析 |
| 5.1.3 水合物浆液在弯管中的流动阻力特性预测分析 |
| 5.1.4 水合物颗粒在弯管中的沉积特性预测分析 |
| 5.2 拉格朗日模型结果分析 |
| 5.2.1 水合物颗粒沉积特性分析 |
| 5.2.2 水合物颗粒的流动状态分析 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）轻质原油管道油水两相流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 油水两相流流型研究现状 |
| 1.2.2 油水两相流理论研究现状 |
| 1.2.3 油水两相流实验研究现状 |
| 1.2.4 油水两相流数值模拟研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 第2章 油水两相流动分析方法 |
| 2.1 理论流体力学 |
| 2.1.1 湍流力学 |
| 2.1.2 湍流时均统计法 |
| 2.1.3 湍流基本方程 |
| 2.2 实验流体力学 |
| 2.3 计算流体力学 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 油水两相流动环道实验研究 |
| 3.1 油水物性参数测定 |
| 3.1.1 密度测定 |
| 3.1.2 粘度测定 |
| 3.1.3 界面张力测定 |
| 3.2 油水两相流动实验环道装置 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.3.1 倾角10°管道实验结果分析 |
| 3.3.2 倾角15°管道实验结果分析 |
| 3.3.3 倾角20°管道实验结果分析 |
| 3.3.4 倾角25°管道实验结果分析 |
| 3.3.5 倾角30°管道实验结果分析 |
| 3.3.6 倾角35°管道实验结果分析 |
| 3.3.7 倾角40°管道实验结果分析 |
| 3.3.8 倾角45°管道实验结果分析 |
| 3.3.9 实验总结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 油水两相流动数值模型建立 |
| 4.1 油水两相流管道几何模型 |
| 4.2 油水两相流动数学模型 |
| 4.2.1 多相流模型 |
| 4.2.2 湍流模型 |
| 4.3 边界和初始条件 |
| 4.3.1 边界条件 |
| 4.3.2 初始条件 |
| 4.3.3 计算参数 |
| 4.4 数值模型求解方法 |
| 4.4.1 求解器 |
| 4.4.2 空间离散 |
| 4.4.3 时间步长 |
| 4.5 油水两相流动数值模型 |
| 4.6 网格生成与优化 |
| 4.6.1 网格生成方法 |
| 4.6.2 网格无关性验证 |
| 4.7 数值模型验证 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 油水两相流动数值模拟研究 |
| 5.1 数值模拟工况 |
| 5.2 不同流速模拟结果分析 |
| 5.2.1 流速0.5 m/s模拟结果分析 |
| 5.2.2 流速0.8 m/s模拟结果分析 |
| 5.2.3 流速1.0 m/s模拟结果分析 |
| 5.2.4 流速1.2 m/s模拟结果分析 |
| 5.2.5 流速1.5 m/s模拟结果分析 |
| 5.2.6 小结 |
| 5.3 不同粘度模拟结果分析 |
| 5.3.1 粘度8 mm~2/s模拟结果分析 |
| 5.3.2 粘度10 mm~2/s模拟结果分析 |
| 5.3.3 粘度12 mm~2/s模拟结果分析 |
| 5.3.4 粘度15 mm~2/s模拟结果分析 |
| 5.3.5 粘度20 mm~2/s模拟结果分析 |
| 5.3.6 小结 |
| 5.4 不同管径模拟结果分析 |
| 5.4.1 管径273 mm模拟结果分析 |
| 5.4.2 管径508 mm模拟结果分析 |
| 5.4.3 管径660 mm模拟结果分析 |
| 5.4.4 管径711 mm模拟结果分析 |
| 5.4.5 管径813 mm模拟结果分析 |
| 5.4.6 小结 |
| 5.5 不同油水比模拟结果分析 |
| 5.5.1 油水比0.5%模拟结果分析 |
| 5.5.2 油水比1%模拟结果分析 |
| 5.5.3 油水比5%模拟结果分析 |
| 5.5.4 油水比10%模拟结果分析 |
| 5.5.5 油水比15%模拟结果分析 |
| 5.5.6 油顶水模拟结果分析 |
| 5.5.7 小结 |
| 5.6 油水流动特性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 油水两相流动临界倾角数学模型研究 |
| 6.1 数学模型建立 |
| 6.2 数学模型验证 |
| 6.2.1 XD原油管道概况 |
| 6.2.2 OLGA软件模拟结果 |
| 6.2.3 内腐蚀分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、水平环道内油水气多相流动研究（论文参考文献）
- [1]含天然气水合物的海底多相管输及其堵塞风险管控[J]. 宫敬,史博会,陈玉川,宋尚飞. 天然气工业, 2020(12)
- [2]油气水多相流实验架应用模拟研究[D]. 耿华荣. 西安石油大学, 2020(12)
- [3]流动体系CO2水合物浆液表观黏度影响因素分析[J]. 吕晓方,左江伟,路大勇,周诗岽,柳杨,赵会军,王树立. 天然气化工（C1化学与化工）, 2020(02)
- [4]不加热集油粘壁规律研究进展[J]. 吕杨,朱国承,霍富永,杜鑫,黄启玉. 化工进展, 2020(02)
- [5]大型多相流结蜡环道实验装置设计[J]. 栾永刚,郭长会. 化学工程与装备, 2019(10)
- [6]新疆热采稠油集输工艺技术界限研究[D]. 余斌. 西南石油大学, 2019(06)
- [7]水合物试采流道内固液流动特性研究[D]. 施政灼. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [8]顺序输送航煤管道水力清管过程模拟研究[D]. 李岩松. 中国石油大学(北京), 2019(02)
- [9]高压水合物浆液环道多相流动流场模拟[D]. 孙雪晴. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [10]轻质原油管道油水两相流动特性研究[D]. 杨月新. 西南石油大学, 2018(02)