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泡沫在多孔介质中封堵有效期实验研究

油田化学 2009年第3期26卷 273-275,285页

作者：杨浩岳湘安赵仁保杨朝蓬中国地质大学工程技术学院北京100083 石油工程教育部重点实验室(中国石油大学) 北京102249

使用玻璃器皿测定的泡沫性能不能反映泡沫在多孔介质中的特性。建议用地层水连续驱替被实验泡沫封堵的岩心,以岩心封堵率保持在80%以上,驱替压力梯度保持在0.4 MPa/m以上的驱替时间为泡沫封堵有效期。实验岩心由露头砂压制而成,尺寸（c... 详细信息

使用玻璃器皿测定的泡沫性能不能反映泡沫在多孔介质中的特性。建议用地层水连续驱替被实验泡沫封堵的岩心,以岩心封堵率保持在80%以上,驱替压力梯度保持在0.4 MPa/m以上的驱替时间为泡沫封堵有效期。实验岩心由露头砂压制而成,尺寸（cm）为75×4.5×4.5,沿长度方向设置3个测压点,将岩心分为4段,岩心孔隙体积500 mL,水测渗透率0.131-0.233μm2。实验起泡液由体积分数1%的阴离子表面活性剂0A、适量稳泡剂、分散剂组成,用模拟地层水配液。实验温度45℃。通过岩心各测压点压力-时间曲线,各段压力梯度-时间曲线,各段封堵率-时间曲线,计论了驱替过程中泡沫行为、形态的变化。测定了平均半衰期7.4 h的泡沫对10个岩心的封堵率和封堵有效期：5个不含油岩心的封堵率在80.3%-94.1%范围,封堵有效期在69.47-108.33 h范围,平均89.30 h;5个残余油饱和度2.3%-6.0%的岩心,封堵率相近,在84.2%-91.6范围,封堵有效期则低得多,在15.55-35.25 h范围,平均25.80 h,表明泡沫堵水不堵油。

关键词：泡沫岩心堵封封堵率有效期测定方法渗流特性

120MN拉伸机主驱动系统分析及其多夹钳拉伸仿真研究

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120MN拉伸机主驱动系统分析及其多夹钳拉伸仿真研究

作者：杨朝蓬中南大学

学位级别：硕士

摘要：在航空航天领域,大规格铝合金厚板被广泛应用到整体结构件的制造中,整体结构件加工精度要求高,加工变形是其制造过程中的突出问题之一,为提高板材力学性能而进行的淬火工艺会产生残余应力,它是引起加工变形的主要因素。预拉伸工... 详细信息

摘要：在航空航天领域,大规格铝合金厚板被广泛应用到整体结构件的制造中,整体结构件加工精度要求高,加工变形是其制造过程中的突出问题之一,为提高板材力学性能而进行的淬火工艺会产生残余应力,它是引起加工变形的主要因素。预拉伸工艺能有效地消减残余应力,120MN拉伸机是当前国内所研制出的最大吨位用于大规格铝合金厚板拉伸的设备,因此开展对120MN拉伸机系统分析与设计及其拉伸消减板材残余应力特点的研究具有重大现实意义。本文首先介绍了课题的研究背景以及国内外在预拉伸工艺和拉伸机研制技术方面的研究现状,并对研究方法与研究内容进行了相关论述。第二,总结了拉伸机的机械结构特点,根据拉伸机的工作要求,从原理上设计并分析了主驱动液压系统,同时对主伺服拉伸系统的关键元器件进行了计算选型。第三,根据主拉伸驱动系统结构,确定了系统采用PDFF控制与PID交叉耦合控制相结合的同步控制策略,推导了单缸系统和双液压缸耦合系统数学模型,调试获得了合适的控制参数。利用MATLAB/simulink软件仿真得到控制系统精度较高,位移同步偏差只与偏载有关,与拉伸速度无关;同时得到了系统拉伸的最大安全偏载。第四,基于***软件建立了120MN张力拉伸机多夹钳拉伸铝合金厚板的有限元模型。从板材残余应力消减和板形矫直的角度验证了钳口采用13组夹钳是合理的;探讨了多夹钳共同作用下的打滑过程,发现边缘夹钳和活动机头端夹钳更易打滑;获得了钳口内夹钳在不同失效状态时拉伸对板材成品锯切和钳口负载的影响规律。最后,通过模拟实验,对比分析了淬火后残余应力分布的均匀性和单组整夹钳与两组离散夹钳夹持拉伸后的残余应力消减情况,验证了多夹钳拉伸有限元模型的有效性。

关键词：拉伸机主驱动同步拉伸多夹钳铝合金板锯切量

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泡沫封堵稠油井管外窜流模拟试验

中国石油大学学报（自然科学版） 2009年第3期33卷 103-107页

作者：杨浩岳湘安赵仁保杨朝蓬中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249

为了减少对油层的伤害,研究使用泡沫对稠油井管外窜流进行封堵。建立不同压力体系下的管外窜流物理模型,分析管外窜流出液规律和注入方式对封堵效果的影响,评价岩心和模拟窜流通道的填砂管的突破压力和封堵效率。试验结果表明:气-液-气... 详细信息

为了减少对油层的伤害,研究使用泡沫对稠油井管外窜流进行封堵。建立不同压力体系下的管外窜流物理模型,分析管外窜流出液规律和注入方式对封堵效果的影响,评价岩心和模拟窜流通道的填砂管的突破压力和封堵效率。试验结果表明:气-液-气的注入方式效果最好;注入气体可以使油层压力升高到大于水窜层压力,压制水窜层水流出;稠油层注入困难,存在盖层,气和稠油不易分离,水窜层的水饱和了油层的亏空,也可以使油层压力升高到大于水窜层压力;注入流体转向主要进入了需要封堵的水窜层,泡沫封堵效果较好。

关键词：泡沫封堵管外窜流突破压力封堵效率模拟试验

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多孔介质中泡沫封堵有效期评价

石油学报 2009年第5期30卷 735-739页

作者：杨浩岳湘安赵仁保杨朝蓬邓鲁强中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249 中国石油大港油田公司采油工艺研究院天津300280

在室内实验中,用玻璃器皿等不能准确反映泡沫在岩心多孔介质中的稳定性,为此研究了泡沫在均质岩心中的泡沫封堵的有效期。根据动力相似准则,推导出了泡沫有效期理论评价模型,将现场生产压差和泡沫波及范围分别和实验室岩心驱替压差和岩... 详细信息

在室内实验中,用玻璃器皿等不能准确反映泡沫在岩心多孔介质中的稳定性,为此研究了泡沫在均质岩心中的泡沫封堵的有效期。根据动力相似准则,推导出了泡沫有效期理论评价模型,将现场生产压差和泡沫波及范围分别和实验室岩心驱替压差和岩心长度建立相似比例。模型评价表明,泡沫形成的生产压差是几何长度比的4次方。建立了泡沫封堵有效期评价实验模型,研究了驱替动态和含油、不含油情况的封堵时间和封堵效率。结果表明:多孔介质含油封堵时间远低于不含油时,即泡沫对油层实现暂堵;油的存在只是增加了油层流体出流速度,对封堵效率没有明显影响。随着生产压差的下降,泡沫质量增加,封堵效率提高。根据实验数据,结合现场情况,预测了泡沫在均质岩心中相同生产压差、不同生产压差及不同波及范围情况下的封堵有效期。结果表明:在一定生产压差下,泡沫在均质岩心中封堵有效期长,封堵效率高,能满足现场生产要求;随着生产压差的增加,封堵有效期下降;当泡沫波及范围增加时,泡沫封堵有效期也迅速增加。

关键词：泡沫封堵有效期评价均质岩心封堵效率相似准则评价模型

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致密砂岩气藏阈压梯度对采收率的影响

天然气地球科学 2014年第9期25卷 1444-1450页

作者：李奇高树生杨朝蓬冯全乐叶礼友中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油天然气管道局第一工程分公司河北廊坊065007

致密砂岩气藏具有低孔、低渗、高含水等储层特征,致密储层中孔隙水的存在使得气体在渗流过程中产生了存在阈压梯度的非达西渗流,从而减小了单井控制储量降低了气藏采收率。通过对苏里格气田岩样采用气泡法与压差流量法相结合的实验方法... 详细信息

致密砂岩气藏具有低孔、低渗、高含水等储层特征,致密储层中孔隙水的存在使得气体在渗流过程中产生了存在阈压梯度的非达西渗流,从而减小了单井控制储量降低了气藏采收率。通过对苏里格气田岩样采用气泡法与压差流量法相结合的实验方法,得出致密砂岩气藏具有储层渗透率越低、含水饱和度越高,阈压梯度越大,非达西渗流特征越显著的渗流规律,并根据实验结果建立了阈压梯度与渗透率、含水饱和度的关系式。所得关系式结合稳态产能方程计算表明阈压梯度与气藏采收率呈正线性相关关系,且储层渗透率是致密砂岩气藏采收率的最主要影响因素,当储层渗透率低于0.02×10-3μm2、阈压梯度大于0.1MPa/m时,会造成储层中的绝大多数流体无法被动用;含水饱和度也是致密砂岩气藏采收率的影响因素,当含水饱和度高于临界含水饱和度值时,采收率会随着含水饱和度的升高急剧下降,所得实验结果与数学模型能够正确地反映致密砂岩气藏的渗流机理和开发动态。

关键词：苏里格气田致密砂岩气藏阈压梯度采收率渗透率含水饱和度

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氮气泡沫对管外窜槽的封堵研究

石油天然气学报 2008年第5X期30卷 338-340页

作者：杨朝蓬赵仁保杨浩中国石油大学石油工程教育部重点试验室北京102249

针对油井出现的管外窜槽导致的水层出水问题进行了室内模拟研究,利用80cm长岩心及其并联模型进行试验以避免短岩心试验产生的端面效应,模拟油井近井地带水层通过窜槽向油层窜流及对采油的影响,并利用氮气泡沫进行封堵试验,优选了泡沫注... 详细信息

针对油井出现的管外窜槽导致的水层出水问题进行了室内模拟研究,利用80cm长岩心及其并联模型进行试验以避免短岩心试验产生的端面效应,模拟油井近井地带水层通过窜槽向油层窜流及对采油的影响,并利用氮气泡沫进行封堵试验,优选了泡沫注入参数,评价了其封堵强度,注入采用气-发泡剂-气三段塞注入方式。结果表明,水气交替注入时的平衡压力和气液比对于泡沫封堵出水层位时的效果影响十分明显。

关键词：泡沫窜流封窜泡沫质量平衡压力

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苏里格低渗致密气藏阈压效应

石油学报 2015年第3期36卷 347-354页

作者：杨朝蓬李星民刘尚奇高树生叶礼友刘剑中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007

低渗致密气藏孔吼细小,束缚水饱和度普遍较高,气-水关系复杂,存在阈压效应。采用苏里格低渗致密储层的岩样,开展了低渗致密气藏阈压效应的研究。实验采用气泡法与压差流量法相结合测试并研究了阈压梯度及其引起的气体非线性渗流特征。... 详细信息

低渗致密气藏孔吼细小,束缚水饱和度普遍较高,气-水关系复杂,存在阈压效应。采用苏里格低渗致密储层的岩样,开展了低渗致密气藏阈压效应的研究。实验采用气泡法与压差流量法相结合测试并研究了阈压梯度及其引起的气体非线性渗流特征。通过核磁共振和恒速压汞实验测试了赋存水的分布规律和岩样孔喉结构,分析了阈压效应产生的机理及其影响因素。实验结果表明可动水和孔喉特征是影响阈压效应的主要因素,可动水比例越高、孔喉越致密,阈压梯度越大,阈压效应越强。并得出了通过气藏的绝对渗透率和含水饱和度定量表征苏里格低渗致密气藏阈压梯度的公式,进一步建立了通过渗透率和含水饱和度预测存在阈压效应的气井产能数学模型。IPR曲线表明,阈压效应会降低气藏的储量动用程度,导致一定的产能损失,因此减少气藏含水饱和度是提高开发效果的有效途径。

关键词：低渗致密气藏阈压含水饱和度渗透率产能模型

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车用锂离子动力电池风冷散热系统研究进展

电源技术 2023年第1期47卷 2-5页

作者：杨朝蓬张宁段志宇中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

锂离子电池作为电动汽车动力电池首选,维持其工作在最佳温度范围需要应用散热系统。针对常用的风冷散热系统,阐述了不同类型的特点,综述了国内外在电池内部流道、进出风口结构、冷却空气流体参数等方面开展的仿真与实验研究,以及采用优... 详细信息

锂离子电池作为电动汽车动力电池首选,维持其工作在最佳温度范围需要应用散热系统。针对常用的风冷散热系统,阐述了不同类型的特点,综述了国内外在电池内部流道、进出风口结构、冷却空气流体参数等方面开展的仿真与实验研究,以及采用优化算法和优化策略,改善电池内部温度和温差的优化设计研究。为克服风冷散热系统冷却效率低及密封性不足的问题,基于风冷散热系统的混合冷却系统被研究者广泛提出。

关键词：锂离子电池风冷散热系统温度温差混合冷却系统

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铝合金板材多夹钳非均匀拉伸的仿真分析

热加工工艺 2014年第12期43卷 75-78,82页

作者：杨朝蓬吴运新龚海曹明慧中南大学机电工程学院湖南长沙410083 高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

针对打滑与夹钳失效造成的多夹钳非均匀拉伸,建立了铝合金板材多夹钳拉伸仿真模型。运用模型对夹钳与板材间摩擦系数不同的情况进行模拟计算,获得了板材伸长变形和夹持区节点受力情况,并从理论上推导了拉伸不打滑条件。同时对部分夹钳... 详细信息

针对打滑与夹钳失效造成的多夹钳非均匀拉伸,建立了铝合金板材多夹钳拉伸仿真模型。运用模型对夹钳与板材间摩擦系数不同的情况进行模拟计算,获得了板材伸长变形和夹持区节点受力情况,并从理论上推导了拉伸不打滑条件。同时对部分夹钳失效的工况进行仿真计算,获得了板材残余应力消减不合格区的锯切量化结果和夹钳的拉伸载荷。结果表明:满足不打滑条件时不会出现完全打滑,但局部打滑仍存在,增大摩擦系数可降低其打滑程度;比较不同失效形式下的锯切率与拉伸载荷,得到了夹钳失效对板材锯切率和拉伸设备载荷的影响规律。

关键词：多夹钳拉伸打滑夹钳失效锯切率拉伸载荷