虚拟计量系统流动参数采集方案优化研究

发布时间：2017-03-21 14:08

  本文关键词：虚拟计量系统流动参数采集方案优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：相对于常规的实体多相流量计,虚拟计量系统在气液多相流计量中具有明显优势:投资成本低、流量测量精确度高、功能强大、系统维护方便等。为了进一步提高计量精度,本文对虚拟计量系统流动参数采集方案进行了分析和研究,描述了节流阀内流体流动的控制方程,介绍了垂直井筒内的气液两相流,阐述了气液两相流的特性参数、流型判别及其影响因素。对井筒内压力梯度计算进行了分析,分别列举了加速度压力梯度、重位压力梯度和摩擦压力梯度的公式。研究了井筒内的温度场分布情况,重点讲述了井筒内气液两相流对流换热系数的计算。在考虑了气油比、地层体积系数、油水比等参数的情况下,通过对油气水各相体积分数、密度、速度等物性参数的分析,得出了油气水各相及总相流量的近似公式。以崖城13-4气田A1井为例,计算得到了节流阀的公称直径和流动的基本参数情况。模拟了节流阀在不同开度、不同流量和不同含水率情况下的流场分布情况,同时模拟了压力计托筒内部的压力场和温度场,为虚拟计量系统参数采集提供了参考意见。
【关键词】：虚拟计量 节流阀 温度 压力 压力计托筒
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TE31
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究的目的和意义8
• 1.2 多相流量计量技术研究现状8-14
• 1.2.1 常规的实体多相流量计9-10
• 1.2.2 新型的虚拟计量技术10-14
• 1.3 论文的主要内容14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章 垂直井筒内压力场和温度场分布研究16-30
• 2.1 气液两相流流型研究16-21
• 2.1.1 两相流的研究现状16-17
• 2.1.2 气液两相流动的主要参数17-18
• 2.1.3 气液两相流流型的判别及其影响因素18-21
• 2.2 井筒内压力场梯度计算21-23
• 2.2.1 重位压力梯度公式21-22
• 2.2.2 加速度压力梯度公式22-23
• 2.2.3 摩擦压力梯度公式23
• 2.3 井筒内温度场分布研究23-28
• 2.3.1 井筒内温度场研究现状23-24
• 2.3.2 井筒内气液两相对流换热系数24-28
• 2.4 本章小结28-30
• 第三章 虚拟计量系统理论模型30-36
• 3.1 虚拟计量技术应用条件30
• 3.2 虚拟计量技术理论模型30-35
• 3.2.1 模块和方程介绍30-31
• 3.2.2 虚拟计量技术数学模型31-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第四章 虚拟计量的数值模拟方法36-45
• 4.1 FLUENT软件进行多相流数值模拟36-37
• 4.2 流体运动控制方程37-40
• 4.2.1 连续性方程38
• 4.2.2 动量方程38-39
• 4.2.3 能量方程39
• 4.2.4 湍流输运方程39-40
• 4.3 计算流体动力学(CFD)方法40-44
• 4.3.1 CFD中的计算方法40-41
• 4.3.2 CFD中的湍流数值模拟方法41-42
• 4.3.3 湍流模型控制方程处理方法42-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第五章 节流阀前后的流场数值模拟45-61
• 5.1 节流阀简介及动力学理论分析45
• 5.2 节流阀公称直径理论计算45-47
• 5.3 流体流动基本参数计算47-48
• 5.4 物理模型与模拟计算48-60
• 5.4.1 几何模型与假设条件48-50
• 5.4.2 模拟计算与分析50-60
• 5.5 本章小结60-61
• 第六章 电子压力计托筒内的流场数值模拟61-68
• 6.1 电子压力计托筒介绍61-62
• 6.2 电子压力计托筒内的流场数值模拟与分析62-67
• 6.2.1 井筒内含有压力计托筒时的对比分析63-65
• 6.2.2 不同流速条件下压力计托筒内的压力场研究65-67
• 6.3 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-72
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果72-73
• 致谢73

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