三元复合驱分压注入工具流场的数值模拟研究

发布时间：2017-06-07 16:01

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【摘要】：目前,大庆油田在水驱开发的后期,开采难度逐年提高,针对含水量不断上升,产油量不断下降的现状,开发出三元复合驱油技术。在三元配注过程中,注入压力较高,流体流经配注器时的流场较为复杂。在流体流经压力调节器时,剪切作用会使三元液的粘度急剧降低,影响开发效果。注入压力越高,对三元液的剪切程度越强;压力过低,不能满足生产条件。因此,保证足够的注入压力和较小的粘度损失是流体流经压力调节器的最优状态,使粘度的损失和压力的损失达到一定程度上的平衡。本文运用扫描电镜分析三元复合溶液流经分压注入工具过程中,溶液浓度、分子量、流量对分子聚集形态的影响。利用FLUENT软件对不同结构的分压注入工具进行流场的分析,根据不同流体流经不同结构分压注入工具时速度场、压力场、湍动能等的分布,确定出流体经过降压槽时的压力及粘度变化趋势,选择出适合油田使用的分压注入工具。针对所选的流线型降压槽,以4个结构参数为基础,合理设计出正交试验,选出流量在50m3/d时,压差能够达到1.2MPa且粘损较小的优流线型降压槽尺寸,该降压槽尺寸的选择对油田选择分压注入工具有一定的借鉴作用。
【关键词】：三元复合溶液 聚集体形态 分压注入工具 数值模拟 压降
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE934
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究的目的及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 国内研究现状9-12
• 1.2.2 国外研究现状12-13
• 1.3 主要研究内容13-14
• 第二章 油田常用注入工艺研究14-23
• 2.1 同心分注工艺研究14-16
• 2.2 地面控制分注工艺16-17
• 2.3 单管偏心多层分注工艺17-23
• 2.3.1 偏心分注工艺管柱设计17-20
• 2.3.2 配套工具的研究20-23
• 第三章 分注前后三元复合溶液分子聚集形态研究23-33
• 3.1 扫描电镜简介23-24
• 3.1.1 扫描电镜工作原理23-24
• 3.1.2 扫描电镜使用方法24
• 3.2 实验内容24-25
• 3.2.1 试验材料24
• 3.2.2 试验方案24-25
• 3.2.3 实验步骤25
• 3.3 实验结果及分析25-33
• 3.3.1 未流经分压注入工具三元复合溶液扫描电镜观察结果25-29
• 3.3.2 流经分压注入工具三元复合溶液扫描电镜观察结果29-33
• 第四章 流体流经分压注入工具的数值模拟33-52
• 4.1 CFD简介33-35
• 4.2 数值模拟基本理论35-38
• 4.3 流体流经不同结构降压槽的数值模拟38-47
• 4.3.1 几何模型的建立38-39
• 4.3.2 数值模拟结果分析39-47
• 4.4 不同流体流经分压注入工具的数值模拟47-52
• 4.4.1 压力分布47-48
• 4.4.2 速度分布48-49
• 4.4.3 视粘度分布49-50
• 4.4.4 湍动能分布50
• 4.4.5 应变率分布50-52
• 第五章 分注工具结构参数优化研究52-58
• 5.1 降压槽结构参数确定52
• 5.2 数值模拟过程52-53
• 5.3 正交试验的设计与分析53-58
• 5.3.1 正交试验的设计53-54
• 5.3.2 正交试验结果分析54-55
• 5.3.3 因素的显著性分析55-57
• 5.3.4 流线型降压槽优化结构的验证分析57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-62
• 致谢62-63

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本文编号：429522