恒流注水堵塞器内流特性研究及结构优化
发布时间：2021-01-17 00:37
国内油田大都进入了高含水开发期,为提高水驱油田总体的采收率需要采用合理的注水技术。油田分层注水可实现油田长期高产、稳产和改善油田开发效果,注水工艺中保持合理恒定的注水量是提高采收率的重要保障。定量注水技术的目的就是在井下压差变化时堵塞器的阀芯能自动随之进行相应调整从而减小压差变化引起的流量波动,以尽可能保持流量的恒定。现有恒流堵塞器存在恒流参数与结构参数理论关系不明确、磨损及大压差条件下恒流效果差等问题。本文对恒流注水堵塞器的恒流机理进行了研究,建立了恒流堵塞器内部流体几何模型,采用k-e模型,对其内部流场进行数值模拟。开展了堵塞器不同阀芯位移内流场数值模拟研究,得到了恒流条件下阀芯位移与压差的相应关系;采用计算与数值仿真相结合的方法对堵塞器进行水嘴大小与恒流流量之间关系的研究,得到了恒流堵塞器水嘴大小与其恒流流量、压差之间的关系;对堵塞器模型进行了冲刷磨损的数值模拟,得到了堵塞器易磨损部位。设计恒流堵塞器的性能测试室内试验装置,对堵塞器的阀芯进行限位实验,结果表明,随着滑阀开度的减小,压差逐渐增大,在滑阀开度较小时,压差增加显著,造成恒流效果不佳。将实验结果与数值模拟结果进行了对比,...
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
定量阀工作原理图
2-阀座，3-阀套，4-压缩弹簧，5-活塞，6-挡圈图 1.2 活塞式恒流阀结构口，经阀套 3 圆周壁上多个径向开的小孔流向恒视为恒流阀的流通截面积。当恒流阀处于正常工，恒流阀进、出口的压差为△ P0=P1-P2；当管道内差由原来的△ P0变化为△ P，活塞5 在改变后的时会挡住阀套 3 上的一部分小孔，使阀的流通截推力与压缩弹簧4 的弹力大小相等时，则活塞的林雄伟[16]等人设计出了管道用的恒流量控制弹簧、支撑板等，其结构如图 1.3 所示。压差范围内的工作过程中：当工作压差增大时，阀芯则向右运动压缩弹簧，阀芯与挡板之间的过力相互平衡，阀芯便停止运动；当工作压差减小，阀芯便向左移动，阀芯与挡板之间的流通面积
图 1.2 活塞式恒流阀结构口，经阀套 3 圆周壁上多个径向开的小孔流向视为恒流阀的流通截面积。当恒流阀处于正常A0，恒流阀进、出口的压差为△ P0=P1-P2；当管道差由原来的△ P0变化为△ P，活塞5 在改变后时会挡住阀套 3 上的一部分小孔，使阀的流通的推力与压缩弹簧4 的弹力大小相等时，则活学的林雄伟[16]等人设计出了管道用的恒流量控弹簧、支撑板等，其结构如图 1.3 所示。压差范围内的工作过程中：当工作压差增大时阀芯则向右运动压缩弹簧，阀芯与挡板之间的力相互平衡，阀芯便停止运动；当工作压差减，阀芯便向左移动，阀芯与挡板之间的流通面时，阀芯又处于平衡而停止运动[8]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈多油层笼统注水合采的层间干扰问题[J]. 王旭刚. 云南化工. 2018(12)
[2]基于驱替定量表征的高含水油田注水井分层配注量确定方法[J]. 孙召勃,李云鹏,贾晓飞,李彦来,张国浩. 石油钻探技术. 2018(02)
[3]延长油田注水管道腐蚀因素及防腐措施探析[J]. 王雪鹏. 中国石油和化工标准与质量. 2017(14)
[4]精细分层注水技术的研究与应用[J]. 夏兵. 中国石油和化工标准与质量. 2017(14)
[5]基于网格无关性与时间独立性的数值模拟可靠性的验证方法[J]. 冯静安,唐小琦,王卫兵,应锐,张亭. 石河子大学学报(自然科学版). 2017(01)
[6]注水井细分层技术研究与应用[J]. 李濯非. 化工管理. 2015(24)
[7]基于FLUENT的出口球阀内部流场动态数值模拟[J]. 张生昌,杨琳,张玉林,邓鸿英,马艺,王炤东. 液压气动与密封. 2013(12)
[8]基于FLUENT软件的喷砂器磨损规律数值模拟[J]. 王尊策,王森,徐艳,刘华,马全善. 石油矿场机械. 2012(08)
[9]恒流式配水堵塞器静动态性能研究[J]. 严金坤. 流体传动与控制. 2008(04)
[10]二次节流油嘴数值模拟[J]. 王尊策,徐艳,王晓萍,卢召宏,安伟煜. 大庆石油学院学报. 2007(01)
硕士论文
[1]恒流量控制阀的设计及系列化研究[D]. 林雄伟.浙江大学 2010
[2]偏心定量配水技术及配水装置优化设计[D]. 韩延峰.中国石油大学 2008
[3]用于偏心分层注水的可调堵塞器的研制[D]. 张冰华.哈尔滨工业大学 2007
[4]大庆油田聚合物驱油经济评价研究[D]. 李清华.哈尔滨工程大学 2007
[5]定量配产器结构及特性研究[D]. 徐艳.大庆石油学院 2007
[6]油田分层注水恒流堵塞器的研究[D]. 马伟.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：2981845
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
定量阀工作原理图
2-阀座，3-阀套，4-压缩弹簧，5-活塞，6-挡圈图 1.2 活塞式恒流阀结构口，经阀套 3 圆周壁上多个径向开的小孔流向恒视为恒流阀的流通截面积。当恒流阀处于正常工，恒流阀进、出口的压差为△ P0=P1-P2；当管道内差由原来的△ P0变化为△ P，活塞5 在改变后的时会挡住阀套 3 上的一部分小孔，使阀的流通截推力与压缩弹簧4 的弹力大小相等时，则活塞的林雄伟[16]等人设计出了管道用的恒流量控制弹簧、支撑板等，其结构如图 1.3 所示。压差范围内的工作过程中：当工作压差增大时，阀芯则向右运动压缩弹簧，阀芯与挡板之间的过力相互平衡，阀芯便停止运动；当工作压差减小，阀芯便向左移动，阀芯与挡板之间的流通面积
图 1.2 活塞式恒流阀结构口，经阀套 3 圆周壁上多个径向开的小孔流向视为恒流阀的流通截面积。当恒流阀处于正常A0，恒流阀进、出口的压差为△ P0=P1-P2；当管道差由原来的△ P0变化为△ P，活塞5 在改变后时会挡住阀套 3 上的一部分小孔，使阀的流通的推力与压缩弹簧4 的弹力大小相等时，则活学的林雄伟[16]等人设计出了管道用的恒流量控弹簧、支撑板等，其结构如图 1.3 所示。压差范围内的工作过程中：当工作压差增大时阀芯则向右运动压缩弹簧，阀芯与挡板之间的力相互平衡，阀芯便停止运动；当工作压差减，阀芯便向左移动，阀芯与挡板之间的流通面时，阀芯又处于平衡而停止运动[8]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈多油层笼统注水合采的层间干扰问题[J]. 王旭刚. 云南化工. 2018(12)
[2]基于驱替定量表征的高含水油田注水井分层配注量确定方法[J]. 孙召勃,李云鹏,贾晓飞,李彦来,张国浩. 石油钻探技术. 2018(02)
[3]延长油田注水管道腐蚀因素及防腐措施探析[J]. 王雪鹏. 中国石油和化工标准与质量. 2017(14)
[4]精细分层注水技术的研究与应用[J]. 夏兵. 中国石油和化工标准与质量. 2017(14)
[5]基于网格无关性与时间独立性的数值模拟可靠性的验证方法[J]. 冯静安,唐小琦,王卫兵,应锐,张亭. 石河子大学学报(自然科学版). 2017(01)
[6]注水井细分层技术研究与应用[J]. 李濯非. 化工管理. 2015(24)
[7]基于FLUENT的出口球阀内部流场动态数值模拟[J]. 张生昌,杨琳,张玉林,邓鸿英,马艺,王炤东. 液压气动与密封. 2013(12)
[8]基于FLUENT软件的喷砂器磨损规律数值模拟[J]. 王尊策,王森,徐艳,刘华,马全善. 石油矿场机械. 2012(08)
[9]恒流式配水堵塞器静动态性能研究[J]. 严金坤. 流体传动与控制. 2008(04)
[10]二次节流油嘴数值模拟[J]. 王尊策,徐艳,王晓萍,卢召宏,安伟煜. 大庆石油学院学报. 2007(01)
硕士论文
[1]恒流量控制阀的设计及系列化研究[D]. 林雄伟.浙江大学 2010
[2]偏心定量配水技术及配水装置优化设计[D]. 韩延峰.中国石油大学 2008
[3]用于偏心分层注水的可调堵塞器的研制[D]. 张冰华.哈尔滨工业大学 2007
[4]大庆油田聚合物驱油经济评价研究[D]. 李清华.哈尔滨工程大学 2007
[5]定量配产器结构及特性研究[D]. 徐艳.大庆石油学院 2007
[6]油田分层注水恒流堵塞器的研究[D]. 马伟.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：2981845
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