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南海海洋土含水合物浆液流变特性研究

南海海洋土含水合物浆液流变特性研究

作者：刘然大连理工大学

学位级别：硕士

天然气水合物是一种广泛分布在深海中的新型清洁能源。传统水合物开采方法有很多,针对南海天然气水合物储层特性,周守为院士提出了固态流化开采法,其核心思想是将水合物储层破碎后注入海水使其流化,通过管道将浆液运输到工程船进行深度... 详细信息

天然气水合物是一种广泛分布在深海中的新型清洁能源。传统水合物开采方法有很多,针对南海天然气水合物储层特性,周守为院士提出了固态流化开采法,其核心思想是将水合物储层破碎后注入海水使其流化,通过管道将浆液运输到工程船进行深度分解。在此过程中,水合物浆液流变特性对管道输运以及堵塞风险评估尤为重要。本文以南海海洋土为材料,制备不同质量分数水泥浆浆液,并在高压流变仪中进行甲烷水合物浆液生成实验。重点研究了不同海洋土质量分数、不同水合物饱和度条件下水合物浆液的流变特性,为固态流化开采提供数据支撑。首先,分析海洋土基础物性,包括粒径分布、物质构成、以及微观结构等。配置了不同质量分数海洋土浆液,开展剪切实验与振荡扫描探究了海洋土质量分数对其流变特性影响。实验结果表明:海洋土浆液为黏弹性流体,且具有明显的剪切变稀特性与触变性,海洋土质量分数越大,其黏度越高、屈服应力越大。其次,在上述海洋土浆液内进行了甲烷水合物生成实验研究,分析了海洋土质量分数和系统初始压力对水合物生成及黏度变化的影响。实验结果表明:海洋土质量分数越高、水合物生成量越多,浆液的黏度增加越大;系统初始压力越高,水合物生成量越多,浆液黏度增加速率越快。最后,在浆液内进行升温试验获得不同质量分数、不同饱和度的水合物浆液,分析了水合物饱和度、海洋土质量分数对浆液流变特性的影响。实验结果表明:海洋土水合物浆液是黏弹性流体,水合物的存在可以增加浆液的屈服应力,且海洋土质量分数越大、水合物饱和度越高,浆液的屈服应力越大;升温过程初期,水合物分解量大,浆液黏度下降快,后期水合物分解完全,浆液进入平稳流动状态;同时,水合物浆液在频率扫描中呈现出固态特性,且水合物饱和度越大,其固态特性越明显。

关键词：甲烷水合物南海海洋土水合物浆液流变特性黏弹性流体

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聚驱井抽油杆偏磨原因及预防

大庆石油学院学报 2005年第1期29卷 114-115页

作者：杨晶杨树人王春生大庆石油学院石油工程学院黑龙江大庆163318

计算了黏弹性流体在内管作轴向运动的偏心环空中流动的速度场、应力场和黏弹性流体作用于抽油杆上的径向力,并分析了作用在抽油杆上的惯性力和流体阻力. 结果表明:聚驱井抽油杆所受的径向力随抽油杆偏心距和运动速度的增加而增大,径向... 详细信息

计算了黏弹性流体在内管作轴向运动的偏心环空中流动的速度场、应力场和黏弹性流体作用于抽油杆上的径向力,并分析了作用在抽油杆上的惯性力和流体阻力. 结果表明:聚驱井抽油杆所受的径向力随抽油杆偏心距和运动速度的增加而增大,径向力是造成偏磨的主要原因.

关键词：黏弹性流体偏心环空径向力抽油杆偏磨

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微孔道中残余油膜变形驱替机理研究

当代化工 2021年第7期50卷 1540-1545,1549页

作者：杨树人梁永昊赵静东北石油大学石油工程学院大庆163318 天津石油职业技术学院天津301607

为了进一步探讨驱替液的弹性对剩余油的驱替机理,选择上随体的麦克斯韦本构方程建立微孔道中黏弹性流体的流动方程。基于应力张量理论,计算了作用在残余油膜上的法向偏应力差和水平偏应力差。分析比较了不同黏弹性驱替液和油膜宽度对作... 详细信息

为了进一步探讨驱替液的弹性对剩余油的驱替机理,选择上随体的麦克斯韦本构方程建立微孔道中黏弹性流体的流动方程。基于应力张量理论,计算了作用在残余油膜上的法向偏应力差和水平偏应力差。分析比较了不同黏弹性驱替液和油膜宽度对作用于残余油膜的水平偏应力差和法向偏应力差的影响。结果表明:驱替液作用于残余油膜,会使残余油膜受到的水平偏应力和法向偏应力突然变化;黏弹性越大的聚合物溶液,作用在残余油膜上的法向偏应力和水平偏应力就越大,残余油膜的变形越大。

关键词：微孔道黏弹性流体残余油威森伯格数

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三元复合驱油井流入动态特征研究

科学技术与工程 2010年第18期10卷 4395-4400页

作者：张淑云崔海清大庆石油学院提高油气采收率教育部重点实验室大庆163318

在用黏弹性流体本构模型描述三元复合驱地层流体流变特性的基础上,建立了三元复合驱地层流体在地层中渗流的基本微分方程,采用有限差分法对其进行了数值求解,并用拉格朗日插值法对产能进行预测,分析了流体的流变参数对产能的影响。通过... 详细信息

在用黏弹性流体本构模型描述三元复合驱地层流体流变特性的基础上,建立了三元复合驱地层流体在地层中渗流的基本微分方程,采用有限差分法对其进行了数值求解,并用拉格朗日插值法对产能进行预测,分析了流体的流变参数对产能的影响。通过对大庆油田采油四厂5口油井的产能预测结果与实测结果进行对比分析,其相对误差在20%以内,表明用黏弹性流体本构模型来描述地层流体的流变性能较好地预测油井的产能。

关键词：黏弹性流体三元复合驱流变特性数值求解

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聚合物采出液中的阻力对抽油杆管偏磨的影响

大庆石油学院学报 2003年第4期27卷 21-23,38页

作者：韩洪升国丽萍宋玉旺大庆石油学院石油工程学院黑龙江大庆163318 吐哈油田分公司吐鲁番采油厂新疆鄯善838202

针对聚合物采出液对抽油杆管偏磨严重,杆管断脱,检泵周期缩短问题,开展了摩擦阻力实验,测出了黏弹性流体对抽油杆柱沿程阻力、抽油杆接箍和扶正器的局部阻力以及抽油泵凡尔局部阻力,得出了阻力计算公式。实验结果表明:抽油杆柱对聚合物... 详细信息

针对聚合物采出液对抽油杆管偏磨严重,杆管断脱,检泵周期缩短问题,开展了摩擦阻力实验,测出了黏弹性流体对抽油杆柱沿程阻力、抽油杆接箍和扶正器的局部阻力以及抽油泵凡尔局部阻力,得出了阻力计算公式。实验结果表明:抽油杆柱对聚合物采出液的沿程阻力主要取决于聚合物采出液的黏性,弹性影响可忽略不计;抽油杆的接箍和扶正器的局部阻力主要与聚合物的流速有关,质量浓度影响可忽略不计;抽油泵各凡尔所受阻力与其流量符合指数关系;抽油泵凡尔总阻力中主要是下凡尔阻力引起的,水和聚合物采出液对凡尔的阻力影响相近,抽油杆管严重偏磨及检泵周期缩短的根本原因并不完全是聚合物驱后上顶力增加造成的。

关键词：聚合物采出液黏弹性流体摩擦阻力抽油杆管偏磨

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分数元的树形分形结构研究

分数元的树形分形结构研究

激光诱导空化泡与弹性边界相互作用的实验研究

中国力学学会学术大会'2009

作者：胡开鑫朱克勤清华大学航天航空学院

分数元模型描述了一种特殊的黏弹性流体。它的应力与应变的分数阶导数成正比。在物理上,这种本构关系可以用由弹簧和黏壶组成的分形结构来模拟。运用Heaviside运算微积,介绍了一种描述分数元本构关系的算子

关键词：黏弹性流体 Heaviside运算微积分数元分数阶导数

来源： cnki会议评论

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激光诱导空化泡与弹性边界相互作用的实验研究

第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研...

作者：何志博刘洋曾卿丰郑智颖王璐哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院

通过制备聚丙烯酰胺(PAM)凝胶作为弹性边界材料来模拟生物组织,配制质量浓度为0.1%的PAM溶液作为黏弹性非牛顿流体来模拟生物流体,采用高速摄影的方法获得水中和PAM溶液中弹性边界附近激光诱导产生的空化泡的动力学行为。弹性边界的杨... 详细信息

通过制备聚丙烯酰胺(PAM)凝胶作为弹性边界材料来模拟生物组织,配制质量浓度为0.1%的PAM溶液作为黏弹性非牛顿流体来模拟生物流体,采用高速摄影的方法获得水中和PAM溶液中弹性边界附近激光诱导产生的空化泡的动力学行为。弹性边界的杨氏模量E变化范围为30～485 kPa,空化泡无量纲距离γ(空化泡产生位置距弹性边界的距离s与空化泡最大半径R的比值)变化范围为0.07～1.5。根据可视化实验结果研究不同E和γ工况下空化泡的形态演变、微射流和迁移等特性。

关键词：空化泡弹性边界黏弹性流体动力学行为

来源： cnki会议评论

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黏弹流体挤出胀大行为的研究进展

上海塑料 2011年第3期39卷 18-21页

作者：樊斌斌河南理工大学材料科学与工程学院河南焦作454000

介绍了聚合物挤出胀大的理论机理及数值模拟,并综述了最近几年黏弹流体挤出胀大行为的研究进展。最后指出目前存在的一些问题,并展望发展前景。

关键词：黏弹性流体挤出胀大数值模拟

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旋转气流中圆柱黏弹性射流的三维不稳定性

旋转气流中圆柱黏弹性射流的三维不稳定性