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煤层气不压井小修作业工艺及关键设备研究

煤层气不压井小修作业工艺及关键设备研究

作者：杜继芸中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

本学位论文结合国家科技重大专项“柳林示范区煤层气井高效排采工艺技术研究”(编号:2011ZX05062-004)课题和国家自然科学基金(51174224),针对目前煤层气井小修作业中存在的问题,结合煤层气储层和排采工艺要求,设计了适用于煤层气生产... 详细信息

本学位论文结合国家科技重大专项“柳林示范区煤层气井高效排采工艺技术研究”(编号:2011ZX05062-004)课题和国家自然科学基金(51174224),针对目前煤层气井小修作业中存在的问题,结合煤层气储层和排采工艺要求,设计了适用于煤层气生产的小修不压井作业工艺,给出了关键设备的设计,完善了煤层气排采工艺与装备。首先介绍了国内外油气田用不压井修井作业的工艺和设备现状以及煤层气储层特征和作业要求,给出了不能直接将油气田用不压井修井设备移植到煤层气井的原因;提出了煤层气不压井小修作业技术,该技术可在不压井、不放空的前提下,快速高效地完成小修作业,有利于煤层气井作业后的产能恢复和稳产高产。接着对煤层气不压井小修作业系统的整体方案进行了设计,并详细介绍了其工作原理,完成了煤层气不压井小修作业工艺的设计,该工艺的核心是采用气胎式环形防喷器保证管柱密封,避免了压井或放空对煤层气井的伤害,同时可实现油管接箍的直接通过,作业效率高,作业后煤层气井产能恢复好。为完成上述作业要求,创新性地提出了气胎式环形防喷器的结构方案,该防喷器采用气体作为控制防喷器开闭的动力,利用气体的可压缩性实现管柱接箍的直接通过,可以显著地提升防喷器的密封性能和通过性;确定了防喷器的最大工作压力、通径、胶芯的抱紧力以及油管起下过程中的平衡点;对防喷器的核心零部件进行了结构设计和校核,计算表明,气胎式环形防喷器的各核心部件均能满足作业要求。为了完成作业,对强行起下装置的起下液压缸和游动卡瓦进行了方案和结构设计,完成了相应的设计和校核计算;根据起下油缸和游动卡瓦的作业要求,设计了强行起下装置的液压控制回路;对煤层气不压井作业系统进行了完善,并根据煤层气小修作业工艺流程,对煤层气不压井小修作业系统进行了作业效率评估。结果表明煤层气不压井小修系统可在规定时间内完成作业,其作业效率可达到作业要求。本文提出的煤层气不压井小修作业工艺及作业装置,可以在不压井不放空的前提下,使用小型修井车快速完成不压井小修作业,解决目前煤层气小修作业伤害储层、效率低等问题,这对于提升煤层气的开发效益,促进煤层气的商业化开发,意义重大。

关键词：煤层气不压井小修工艺不压井小修设备

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煤层气井产气通道内煤粉运动特征分析

煤炭学报 2013年第9期38卷 1627-1633页

作者：綦耀光张芬娜刘冰孟尚志朱洪迎杜继芸莫日和中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 中联煤层气有限责任公司北京100108

基于脱落煤粉滚动启动条件和运移,建立了煤粉脱落、运移和堵塞的孔隙度和渗透率模型;分析了煤粉排出量对煤层孔隙度和渗透率的影响。依据该渗透率模型,研究煤粉适度排出理论,建立煤粉适度排出模型和携煤粉地层液速度窗口模型,使脱落的... 详细信息

基于脱落煤粉滚动启动条件和运移,建立了煤粉脱落、运移和堵塞的孔隙度和渗透率模型;分析了煤粉排出量对煤层孔隙度和渗透率的影响。依据该渗透率模型,研究煤粉适度排出理论,建立煤粉适度排出模型和携煤粉地层液速度窗口模型,使脱落的煤粉适度排出,疏通渗流通道,增加渗透率提高单井产气量。结果表明:煤粉的脱落增加了煤层的孔隙度和渗透率,而煤粉的沉积堵塞减少了煤层的孔隙度和渗透率;渗透率随煤粉的排出量的增加呈二次关系增大,煤层排出脱落煤粉可在一定程度上改善储层物性,提高煤储层的孔隙度和渗透率;采取压裂增产的煤层气井支撑剂粒径为20/40目正排列时,通过的最大煤粉粒径为0.16 mm,排液量大于13.53 m3/d有利于粒径小于0.1 mm脱落的煤粉排出,最大限度地提高煤层渗透率,增加煤层气单井产气量。

关键词：煤层气井煤粉适度排煤粉地层液流速

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煤层气井射流冲煤粉装置冲击深度的研究

煤炭学报 2014年第4期39卷 713-718页

作者：刘冰綦耀光张芬娜杜继芸孟尚志朱洪迎吴天宠黄芳宇中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 中联煤层气有限责任公司北京100108

为确定煤层气井射流冲煤粉装置合理的结构和工作参数,实现射流冲煤粉系统的优化设计和有效运行,理论分析了冲煤粉装置工作原理和煤粉颗粒运动过程,整个井底冲煤粉射流场可分为:自由射流区、射流冲击区、漫流区、返流区、旋涡区和负压吸... 详细信息

为确定煤层气井射流冲煤粉装置合理的结构和工作参数,实现射流冲煤粉系统的优化设计和有效运行,理论分析了冲煤粉装置工作原理和煤粉颗粒运动过程,整个井底冲煤粉射流场可分为:自由射流区、射流冲击区、漫流区、返流区、旋涡区和负压吸附区6个区域,决定煤粉是旋转上升的复杂运动状态。开展均匀设计方法的冲煤粉实验,运用二次多项式逐步回归法得出回归方程,揭示喷嘴结构参数、射流参数和煤粉特性对冲煤粉深度的互相耦合的影响关系。结果表明,对冲煤粉的深度影响程度的大小依次为:喷距、喷嘴直径、喷嘴流量和煤粉直径。进一步的单因素试验详细了解各影响因素对冲煤粉深度的影响,得出在要求不动管柱时冲煤粉深度达到500 mm的条件下,喷嘴流量不能低于15 m3/h,喷距应小于100 mm。

关键词：煤层气井射流冲煤粉冲击深度影响因素

基于滑移边界的饼干面团双辊挤压成型的数值模拟

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力学与实践 2023年第3期45卷 544-550页

作者：田文马戴晨龙杜继芸袁方洋江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 江南大学机械工程学院江苏无锡214122

饼干是广受欢迎的零食之一,饼干面团的量化生产要求各个面团的挤出重量保持稳定性和一致性。饼干面团属于非牛顿流体,采用Polyflow软件对饼干面团在双辊挤压成型过程进行数值模拟,分析滑移系数和辊子转速之间的关系以及饼干面团挤出流... 详细信息

饼干是广受欢迎的零食之一,饼干面团的量化生产要求各个面团的挤出重量保持稳定性和一致性。饼干面团属于非牛顿流体,采用Polyflow软件对饼干面团在双辊挤压成型过程进行数值模拟,分析滑移系数和辊子转速之间的关系以及饼干面团挤出流量的均匀性。结果表明:面团出口流量具有不均匀性,五个孔道出口流量呈现中间大两边小的分布。滑移系数和辊子转速呈线性正相关,数值模拟可预测出口平均质量流量,且预测精度不会随转速的增加而降低。

关键词：非牛顿流体挤出成型滑移系数流量不均匀性

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同向双螺杆挤出植物肉过程特性研究

中国油脂 2024年

作者：袁方洋田文马王东祥杨新俊杜继芸于伟江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江南大学机械工程学院无锡市通用机械厂有限公司

高湿挤压组织化技术为植物蛋白肉的生产提供了新质生产力，基于同向双螺杆挤出机可以制备高质量拉丝蛋白以替代生产能耗更大的动物肉。测量了植物肉物料的流变，建立模型并采用ANSYS Fluent对挤压机内流场进行全过程数值模拟，与试验数... 详细信息

高湿挤压组织化技术为植物蛋白肉的生产提供了新质生产力，基于同向双螺杆挤出机可以制备高质量拉丝蛋白以替代生产能耗更大的动物肉。测量了植物肉物料的流变，建立模型并采用ANSYS Fluent对挤压机内流场进行全过程数值模拟，与试验数据对比验证了数值模拟的可靠性，并分析了压强、速度、温度、剪切率和剪切应力等关键参数的分布规律。结果表明：挤出机出口流量、螺杆扭矩和机头压强都随着双螺杆转速的增加而增大，但高转速下过高的剪切应力会降低成型质量。通过螺杆元件的排布和机筒壁面温度的控制，螺杆段流道的压强逐渐波动上升，物料温度随着壁面温度先增大后降低。温度对黏度的影响很大，靠近机筒的物料升温和降温都要更快，导致一定程度的壁面滑移。物料达到相分离临界温度的停留时间是螺杆转速的幂律函数，由此可确定双螺杆的适宜转速，以保证充分熟化和拉丝质量的工艺要求。此外，还需考虑物料在挤出流道内的混合以保证内外侧植物肉成型的一致性。

关键词：同向双螺杆植物肉挤出过程数值模拟传热传质

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抽油机井杆管环空瞬态流场煤粉颗粒排出研究

中国石油大学学报（自然科学版） 2014年第1期38卷 117-123页

作者：刘冰杜继芸綦耀光张芬娜莫日和朱洪迎黄芳宇中国石油大学机电工程学院山东青岛266580 中联煤层气有限责任公司北京100011

对具有周期性运动边界的抽油机井杆管环空的瞬态固液两相流问题,提出采用动网格技术处理边界和流场内部网格节点运动的方法,保证较高的网格质量作为数值求解流场的前提;建立基于动网格技术的煤粉颗粒和水的固液两相流数学模型,采用基于... 详细信息

对具有周期性运动边界的抽油机井杆管环空的瞬态固液两相流问题,提出采用动网格技术处理边界和流场内部网格节点运动的方法,保证较高的网格质量作为数值求解流场的前提;建立基于动网格技术的煤粉颗粒和水的固液两相流数学模型,采用基于非结构网格的SIMPLEC算法求解非稳态流场,得到煤粉颗粒瞬态的速度和浓度分布,进而求得杆管环空煤粉的质量流量及不同工况下煤粉颗粒的排出量,并通过排煤粉试验验证了数值计算的准确性。结果表明:抽油杆的往复运动对杆管环空流场产生的扰动作用,使得相同排量不同冲程冲次的抽油机井杆管环空的煤粉排出量不同;排量越小,煤粉粒径越大,煤粉排出量的差异就越大,最大相差达29%。

关键词：杆管环空运动边界瞬态流场动网格煤粉颗粒排出

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煤层气井排煤粉环空射流泵的数值模拟

石油机械 2014年第3期42卷 80-83页

作者：刘冰魏文强唐勇黄永超杜继芸綦耀光张芬娜中国石油大学(华东)机电工程学院中石化天津液化天然气有限责任公司河南中原总机泵业有限公司

基于液固两相流的基本理论和κ-ε两方程湍流模型,利用Fluent软件对煤层气井新型排煤粉环空射流泵的湍射流场进行数值模拟。模拟结果表明,煤粉运动轨迹表明环空射流泵有利于煤粉颗粒的吸入和排出;环空射流泵在吸入液(地层液)流量小于15 ... 详细信息

基于液固两相流的基本理论和κ-ε两方程湍流模型,利用Fluent软件对煤层气井新型排煤粉环空射流泵的湍射流场进行数值模拟。模拟结果表明,煤粉运动轨迹表明环空射流泵有利于煤粉颗粒的吸入和排出;环空射流泵在吸入液(地层液)流量小于15 m3/d时,通过补充动力液产生负压,使地层液和煤粉颗粒吸入泵内进而排出地面;当吸入液含煤粉体积分数相同时,粒径越大的煤粉颗粒在喉管内的分布越靠近中心线。通过对多相流条件下喉管出口断面流速分布的分析,得出了喉管最优长径比为4。该项研究结果为环空射流泵的优化设计提供了依据。

关键词：煤层气井排煤粉环空射流泵内部流场数值模拟 Fluent

分布式光纤传感技术的发展历程及在石油工程领域的应用

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模具制造 2025年第2期25卷 154-156页

作者：杜小芸中石化石油工程设计有限公司山东东营257000

随着科技的发展,分布式光纤传感技术在油气领域的应用越来越广泛。回顾了该技术的发展历程,探讨其基本原理,并详细分析该技术在石油行业的应用。结果表明,凭借其高灵敏度、耐高温高压、抗电磁干扰能力强等特性,该技术在石油工程的物探... 详细信息

随着科技的发展,分布式光纤传感技术在油气领域的应用越来越广泛。回顾了该技术的发展历程,探讨其基本原理,并详细分析该技术在石油行业的应用。结果表明,凭借其高灵敏度、耐高温高压、抗电磁干扰能力强等特性,该技术在石油工程的物探、测井、压裂、生产、储运等领域均取得了成功应用。展望未来,随着数字油气田和智慧化油气田的出现和发展,分布式光纤传感技术将发挥重要作用。

关键词：光纤传感技术石油工程应用

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老年教育是群众文化活动的新舞台

村委主任 2025年第02期 31-33页

作者：杜继霞泰安市老年大学

群众文化活动在农村老年教育中扮演着至关重要的角色，通过丰富多彩的文化形式，不仅丰富了老年人的精神生活，还促进了他们的身心健康。在实践中，通过组织各类文艺演出、书画展览、手工艺制作等活动，老年人得以展示自己的才华，同时...

群众文化活动在农村老年教育中扮演着至关重要的角色，通过丰富多彩的文化形式，不仅丰富了老年人的精神生活，还促进了他们的身心健康。在实践中，通过组织各类文艺演出、书画展览、手工艺制作等活动，老年人得以展示自己的才华，同时学习新知识、新技能，增强了自我价值感和社会参与感。此外，群众文化活动还为老年人提供了交流平台，促进了代际沟通，增强了社区凝聚力。通过开展相关活动，农村老年教育得到了有效推进，老年人的生活质量也得到了显著提升。

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来源：博看期刊