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液滴撞击单丝铺展特性的数值研究

化工学报 2024年第6期75卷 2233-2242页

作者：黄斌丰生杰傅程张威重庆科技大学石油与天然气工程学院重庆401331 东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

液滴撞击单丝现象在石油与天然气处理过程中广泛存在,研究液滴撞击单丝的铺展特性对于提高化工设备的热质传递效率有重要意义。基于VOF方法建立液滴撞击单丝的数值模型,系统研究了初始速度、初始直径、撞击偏心距、撞击角度对液滴铺展... 详细信息

液滴撞击单丝现象在石油与天然气处理过程中广泛存在,研究液滴撞击单丝的铺展特性对于提高化工设备的热质传递效率有重要意义。基于VOF方法建立液滴撞击单丝的数值模型,系统研究了初始速度、初始直径、撞击偏心距、撞击角度对液滴铺展因子的影响。结果表明,增加初始速度能加快铺展因子增长速率并延长其最大铺展因子的保持时间。减小液滴的初始直径显示出更高的铺展因子;缩短撞击偏心距有助于液滴的更充分铺展,控制在0.2R以内时铺展效果最佳;减小撞击角度也可促进液滴更充分地铺展,其中铺展因子曲线在不同撞击角度下存在一个铺展转换点。此外液膜中心与两侧压差驱动液滴快速铺展,直至达到最大铺展长度后停止。研究结果可为含有丝网填料的化工设备的优化设计提供理论参考。

关键词：液滴碰撞铺展因子铺展机制数值模拟

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自然演化碎屑锆石裂变径迹长度影响因素分析

地球科学进展 2024年第2期39卷 169-180页

作者：陈鸿蔡长娥罗开通雷超尚文亮重庆科技大学复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室重庆401331 重庆科技大学石油与天然气工程学院重庆401331

锆石裂变径迹长度是锆石裂变径迹热年代学研究的一个重要参数。基于不同热背景的沉积盆地样品实测数据,分析锆石裂变径迹的退火行为,探讨锆石裂变径迹长度的影响因素。研究表明,Sk1井样品的裂变径迹长度和径迹与结晶C轴夹角之间具有一... 详细信息

锆石裂变径迹长度是锆石裂变径迹热年代学研究的一个重要参数。基于不同热背景的沉积盆地样品实测数据,分析锆石裂变径迹的退火行为,探讨锆石裂变径迹长度的影响因素。研究表明,Sk1井样品的裂变径迹长度和径迹与结晶C轴夹角之间具有一定的负相关性,即夹角愈小,径迹长度愈长;反之,夹角愈大,径迹长度愈短。Sk1井样品径迹与结晶C轴夹角主要分布在10°~70°,整体分布较随机;而Ku1井样品多分布于高角度(60°~90°),整体分布不随机。Sk1井锆石裂变径迹在沉积盆地开始退火温度为220℃,深层样品的平均径迹长度为5.02~5.55μm;Ku1井锆石裂变径迹在沉积盆地开始退火温度为170℃,深层样品的平均径迹长度为8.06~8.31μm,高温热背景下Sk1井的锆石裂变径迹开始受到沉积盆地影响的温度高于Ku1井。研究认为锆石裂变径迹在不同热背景下的开始退火温度和退火行为产生的差异是由盆地不同的增温速率导致的。Sk1井的中浅层样品平均径迹长度范围为5.85~8.36μm,Ku1井中浅层样品平均径迹长度为9.21~10.05μm。2口井中浅层样品的最小年龄大于地层年龄,表明未受到沉积盆地的影响,缩短的径迹长度是受到母源区热事件的影响。对锆石裂变径迹的退火行为和径迹长度影响因素的分析对于油气成藏过程以及烃源岩的热演化史研究具有指导意义。

关键词：碎屑锆石裂变径迹退火行为径迹与结晶C轴夹角增温速率母源区热事件

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分时电价下油田分压周期注水优化研究

石油钻探技术 2024年第3期52卷 106-111页

作者：周军史叶梁光川彭操西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 重庆市北碚区应急管理局重庆400711

为降低由各注水井需求压力不一致导致的阀组节流损失,以泵站总能耗成本最低为目标函数,以站内泵机组及站外注水井服务要求为约束条件,借助数学规划和优化高级建模系统(GAMS)建模编程,调用内嵌分枝减小最优化导航(BARON)求解器求解,建立... 详细信息

为降低由各注水井需求压力不一致导致的阀组节流损失,以泵站总能耗成本最低为目标函数,以站内泵机组及站外注水井服务要求为约束条件,借助数学规划和优化高级建模系统(GAMS)建模编程,调用内嵌分枝减小最优化导航(BARON)求解器求解,建立了一种分时电价下分压周期注水的数学模型。针对实际注水情况,考虑各压力范围注水井组交叉注水与顺次注水2种运行方案,通过对比分析确定了最佳注水方案。研究结果表明,优化后低压注水井组节流损失平均降低约7 MPa,中压注水井组节流损失平均降低约3 MPa,分时分压周期注水方式一周期内能耗成本可降低约13000元,极大降低了现场因节流损失带来的能耗成本,具有良好的经济效益。同时,顺次注水相较交叉注水具有更好的实用价值与可操作性,可为现场实际运行生产提供一定参考。

关键词：分时电价分压周期注水交叉注水顺次注水节流损失泵站能耗优化模型

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深水钻井导管-软土作用特性与疲劳影响分析

石油机械 2024年第4期52卷 80-86页

作者：苏堪华李昊李猛魏健达文豪张浪重庆科技大学石油与天然气工程学院

深水钻井过程中,导管承受复杂的水平载荷作用,导管-软土相互作用特性有待深入研究,且软土作用对管柱疲劳的影响规律尚不明确。为此,基于有限元软件建立了深水钻井导管-软土相互作用数值分析模型,研究了黏土和砂土2种地基模型中水平载荷... 详细信息

深水钻井过程中,导管承受复杂的水平载荷作用,导管-软土相互作用特性有待深入研究,且软土作用对管柱疲劳的影响规律尚不明确。为此,基于有限元软件建立了深水钻井导管-软土相互作用数值分析模型,研究了黏土和砂土2种地基模型中水平载荷作用对钻井导管产生的剪力、弯矩影响规律。考虑单向循环载荷、双向不对称循环载荷、双向对称循环载荷3种载荷形式,对钻井导管进行疲劳寿命分析。研究结果表明:黏土地基中由于土反力较小,导致导管出现更大的弯矩、剪力,在长期循环应力的作用下将产生严重的疲劳损伤;砂土地基中导管疲劳损伤情况仅存在于浅部位置,且疲劳寿命明显大于黏土地基中的导管模型;当海底浅部地层为黏土时,需要采取措施减小导管顶部水平载荷、改变载荷作用形式以提高钻井导管疲劳寿命。所得结论可为现场作业提供理论支撑。

关键词：深水钻井钻井导管相互作用特性循环载荷疲劳

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系山西组砂体叠置模式及油气开发意义

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岩性油气藏 2024年第2期36卷 147-159页

作者：雷涛莫松宇李晓慧姜楠朱朝彬王桥瞿雪姣王佳中国石化华北油气分公司勘探开发研究院郑州450006 重庆科技学院石油与天然气工程学院重庆401331 复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室重庆401331

河流相砂体储层构型对致密砂岩中相对优质储层的分布规律和天然气开发具有重要意义。通过野外地质剖面和钻井岩心观察,结合测井、录井和岩心分析测试资料,对鄂尔多斯盆地大牛地气田大12井区二叠系山西组致密砂岩的砂体构型要素、叠置模... 详细信息

河流相砂体储层构型对致密砂岩中相对优质储层的分布规律和天然气开发具有重要意义。通过野外地质剖面和钻井岩心观察,结合测井、录井和岩心分析测试资料,对鄂尔多斯盆地大牛地气田大12井区二叠系山西组致密砂岩的砂体构型要素、叠置模式及油气开发意义进行了研究。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地大牛地气田大12井区二叠系山西组发育六级复合辫流带和五级单一辫流带,其中单一辫流带包括河床(分流河道)和河漫共2个四级构型单元,河道内单个心滩沉积包含有三级增生体和落淤层;(2)辫状河三角洲平原五级单一辫流带中的四级泛滥平原沉积较辫状河河漫沉积更加发育,辫状河心滩沉积中落淤层欠发育;(3)山西组上部山2-2亚段辫状河单一辫流带内砂体呈“河道-心滩”连续沉积,泥质不发育,砂体叠置程度高(多呈复合式叠置)、连通性好,优质储层多;(4)山西组中下部山1段和山2-1亚段三角洲平原沉积中,西部河道连片性好,砂体以复合式和侧拼式叠置样式为主,连通性和生产效果均较好,东部砂体多为孤立式和侧接式,砂体钻遇率低,单井产量差。

关键词：砂体构型三角洲平原辫状河辫流带山西组二叠系大12井区大牛地气田鄂尔多斯盆地

改性Cu-BTC基混合基质膜在CO_(2)分离中的应用

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化工进展 2024年第6期43卷 3240-3246页

作者：王涛高翔高继峰邓海全余显涌周振华唐玲吕航中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院新疆克拉玛依834000 中石化中原石油工程设计有限公司技术发展中心河南郑州451000 中国石化天然气分公司重庆天然气销售中心重庆450002

金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)作为一种有潜力的分离材料,其孔道结构独特,具有高度可调性和选择性,在膜分离领域具有广阔的应用前景。然而,MOFs在潮湿的环境下易损坏,这严重限制了其在膜分离领域的应用。因此,提高M... 详细信息

金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)作为一种有潜力的分离材料,其孔道结构独特,具有高度可调性和选择性,在膜分离领域具有广阔的应用前景。然而,MOFs在潮湿的环境下易损坏,这严重限制了其在膜分离领域的应用。因此,提高MOFs的水稳定性,是实现其在膜分离领域应用的重要问题之一。本文通过柠檬酸铵(ammonium citrate,AC)功能化制备了具有高水稳定性的Cu-BTC-AC填料,并将其与Pebax 1657聚合物共混制备了系列不同掺杂量的MMMs,并考察了25℃饱和水蒸气下所制备Cu-BTC-AC/Pebax膜的CO_(2)/N_(2)分离性能。与纯Pebax膜相比,本工作中制备的MMMs具有更优异的CO_(2)渗透性和CO_(2)/N_(2)选择性,在CO_(2)渗透通量为776.5GPU时CO_(2)/N_(2)选择性为46.7。此外,AC功能化改性赋予填料的高水稳定性使得本工作中制备的MMMs具备了应用于实际工业气体分离的潜力。

关键词：金属有机骨架柠檬酸铵水稳定性混合基质膜气体分离

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微观剩余油分布及提高采收率评价方法

油田化学 2024年第2期41卷 356-366页

作者：杨忠全程婷婷罗陶涛李俊严文德侯吉瑞重庆科技学院石油与天然气工程学院重庆401331 复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室重庆401331 中国石油大学(北京)非常规科学技术研究院北京102249

随着常规油藏进入高采出程度和高含水“双高”阶段,剩余储量可动用性变差,稳油增产难度日益增加。为长期挖潜油藏剩余油,加强剩余油分布赋存状态及表征,全面了解剩余油分布规律成为提高原油采收率的必要前提。通过梳理国内外针对不同油... 详细信息

随着常规油藏进入高采出程度和高含水“双高”阶段,剩余储量可动用性变差,稳油增产难度日益增加。为长期挖潜油藏剩余油,加强剩余油分布赋存状态及表征,全面了解剩余油分布规律成为提高原油采收率的必要前提。通过梳理国内外针对不同油藏开展的岩心分析、一维岩心驱油、微观驱油实验,并结合激光共聚焦、核磁共振成像、CT扫描成像、荧光分析等技术,从定性到定量对一到三维微观剩余油分布研究方法进行全面总结。结果表明,含油薄片分析因高保留残余油分布状态、能真实反映残余油原貌特征且技术成熟成为研究残余油分布的基本实验方法;传统岩心驱油模型是研究剩余油分布规律及提高采收率机理必不可少的实验方法,可反映真实储层情况,但只能从宏观视角分析不同因素对渗透效果的影响;真实岩心可视化模型可有效弥补传统岩心驱油模型的不足,但可视化实验装置耐高温高压有限,制作成本较高,图像处理不太清晰;微流控模型作为新兴技术,参数可控、实验重复性高,同时可将各种驱油模式下的微驱过程、流体的流动情况进行可视化展示,为评价驱油效果提供一条新途径,但简化的微观多孔模型与实际驱替实验结果仍存在一定差距。以核磁共振成像技术、X射线CT成像技术为主的成像分析技术凭借各自优势与真实岩心实验相结合,成为从微观角度有效描述剩余油分布特征的重要方法。该综述将为了解现有剩余油研究方法提供重要借鉴,为不同类型储层进行剩余油分布、高效开发、提高原油采收率等研究提供理论支撑。

关键词：剩余油分布评价方法室内实验微观提高采收率综述

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掺稀稠油重组分沉积规律研究

石油科学通报 2024年第1期9卷 158-166页

作者：黄辉荣虞维超唐艺宁梁平王大庆孙晓波重庆科技大学石油与天然气工程学院重庆401331 国家石油天然气管网集团有限公司油气调控中心北京100013 重庆相国寺储气库有限公司重庆401120

稠油因蜡、胶质、沥青质等重组分含量多,致使其流动性差,在管输过程中极易出现重组分沉积堵塞管道,给管输安全带来严峻挑战。掺混稀油是改善稠油流动性的有效方法之一,但目前的研究对掺混原油沉积规律关注较少。基于此,本文采用小型沉... 详细信息

稠油因蜡、胶质、沥青质等重组分含量多,致使其流动性差,在管输过程中极易出现重组分沉积堵塞管道,给管输安全带来严峻挑战。掺混稀油是改善稠油流动性的有效方法之一,但目前的研究对掺混原油沉积规律关注较少。基于此,本文采用小型沉积实验装置,系统研究稀油类型、掺混比例、沉积时间等对掺混原油沉积规律的影响。结果表明,随着沉积时间增加,掺混原油沉积物质量逐渐增大;施加搅拌后,掺混原油沉积物质量减小,且搅拌速率越大,沉积物质量越小;增大稀油掺混量,掺混原油析蜡点降低,沉积物质量减小。揭示了沉积物中蜡、胶质、沥青质含量增加是造成沉积物质量增大的主要原因,提出了将掺混原油析蜡点作为稠油掺稀输送的重要工艺参数加以考虑。该结论为掺混原油管道主要进线指标以及清管周期的确定提供了理论指导。

关键词：稠油掺混原油掺混比例析蜡点沉积规律

川中古隆起北斜坡寒武系龙王庙组油气成藏特征及演化模式

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岩性油气藏 2024年第4期36卷 159-168页

作者：卢科良吴康军李志军孙永河徐少华梁锋刘露李爽重庆科技大学石油与天然气工程学院重庆401331 复杂油气田勘探开发重庆市重点实验室重庆401331 中国石油西南油气田分公司川中油气矿四川遂宁629000

利用测井、录井、岩心分析化验等资料,对川中古隆起北斜坡下寒武统龙王庙组油气成藏条件、油气充注特征及成藏演化模式展开了深入研究。研究结果表明:(1)川中古隆起北斜坡下寒武统龙王庙组天然气具备良好的成藏条件,下伏筇竹寺组烃源岩... 详细信息

利用测井、录井、岩心分析化验等资料,对川中古隆起北斜坡下寒武统龙王庙组油气成藏条件、油气充注特征及成藏演化模式展开了深入研究。研究结果表明:(1)川中古隆起北斜坡下寒武统龙王庙组天然气具备良好的成藏条件,下伏筇竹寺组烃源岩在北斜坡腹部及西侧裂陷槽存在2个生烃中心,其TOC平均值分别为1.90%和3.46%,有机质以Ⅰ型干酪根为主,可提供充足且优质的烃源;龙王庙组内部发育的颗粒滩体岩溶储层与上覆高台组厚层致密泥质云岩,构成了优势储-盖组合;区内广泛发育的油源断裂可作为纵向优势运移通道高效输导油气。(2)研究区龙王庙组具3期成藏特征:晚三叠世末期(约214~206 Ma)发生第1期充注,大量成熟油聚集形成古油藏;早侏罗世末期(约193~186 Ma)发生第2期充注,表现为“多油少气”混合充注;中侏罗世末期(约170~164 Ma)发生第3期充注,大量油裂解气充注储层并聚集形成现今气藏。(3)研究区龙王庙组油气成藏演化可划分为4个阶段:加里东早期—二叠纪前少量低熟油充注阶段、二叠纪—三叠纪大量成熟油充注形成古油藏阶段、中侏罗世—白垩纪古油藏被破坏形成裂解气藏阶段以及晚白垩世至今气藏调整阶段。

关键词：颗粒滩体岩溶储层泥质云岩盖层储-盖组合油源断裂古油藏混合充注裂解气龙王庙组寒武系北斜坡川中古隆起