本文關鍵詞：新型稠油井井口含硫化氫產出液密閉取樣裝置模擬研究

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【摘要】：遼河油田稠油具有高密度、高黏度、高凝固點、高膠質瀝青質含量的特點。其開發(fā)方式以蒸汽吞吐為主。但在這種開發(fā)過程中會出現(xiàn)高濃度硫化氫氣體,這些硫化氫氣體會威脅到操作人員的人身安全并且污染環(huán)境給,取樣工作帶來了困難。目前我國石油化工企業(yè)所使用的井口取樣器多為開放式,其存在著取樣不準確、浪費原料、難清洗、對操作人員人身安全有威脅以及污染環(huán)境等多種弊端。另外,歐美國家生產的取樣器價格不菲,并且不符合我國油田實際情況,針對以上問題,急需設計一款新型的、取樣準確的、密閉環(huán)保的取樣裝置,這對油田現(xiàn)場的取樣工作、經濟節(jié)約以及安全環(huán)保等方面都具有非常重要的意義。本文通過對油田現(xiàn)場實際情況的充分調研,深入地剖析了目前國內取樣器裝置的結構與工作原理,總結了其存在的缺點,針對這些缺點合理地設計出了新型稠油井井口取樣裝置:繪制出裝置的二維圖,繼而進行三維建模得到取樣器的三維模型;將取樣器進內部結構簡化,建立取樣裝置的內部三維流場模型;對所得流場模型進行網格劃分;編寫UDF程序;根據(jù)多相流理論,運用FLUENT實現(xiàn)取樣器取樣的仿真動態(tài)模擬。通過對取樣器非定常流的數(shù)值模擬,得出在含水率一定的情況下不同的流體流速、原油粘度、硫化氫含量、取樣閥旋轉速對所取油樣中各組分含量的影響。將計算最終得出的含氣率和含油率與設定值做對比得出誤差曲線從而驗證所設計密閉取樣器的取樣準確性。此外還可根據(jù)取樣器內部壓力場、速度場等對取樣器結構以及材質進行優(yōu)化。本研究可為所設計取樣器未來在現(xiàn)場的實際應用提供理論依據(jù)。
【關鍵詞】：取樣裝置 硫化氫 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE93
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 創(chuàng)新點摘要6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究的背景及目的意義9-12
• 1.1.1 稠油井井口取樣逸出氣體問題9
• 1.1.2 硫化氫氣體的產生性質以及危害危害9-11
• 1.1.3 設計的目的及意義11-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 取樣器國外發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國內取樣裝置的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的主要研究內容13-16
• 1.3.1 設計取樣器的工作原理以及特點13-14
• 1.3.2 本文主要工作14-16
• 第二章 油氣水多相流基本理論16-23
• 2.1 油氣水三相流動的基本參數(shù)16-19
• 2.1.1 流量16-17
• 2.1.2 流速17-18
• 2.1.3 滑動比和滑差18
• 2.1.4 密度18-19
• 2.2 氣液兩相流動模型19-20
• 2.2.1 均相流模型19-20
• 2.2.2 分相流模型20
• 2.3 管線中油氣水三相流動的基本方程20-23
• 2.3.1 連續(xù)性方程20-21
• 2.3.2 動量方程21
• 2.3.3 理想流體的伯努利方程21
• 2.3.4 實際流體總流的伯努利方程21-22
• 2.3.5 管道軸向溫降基本公式22-23
• 第三章 基于SOLIDWORKS的模型建立23-31
• 3.1 SOLIDWORKS軟件簡介23-25
• 3.1.1 Solid Works軟件介紹23
• 3.1.2 Solid Works軟件特點23-24
• 3.1.3 全動感用戶界面和配置管理24
• 3.1.4 協(xié)同工作和裝配設計24-25
• 3.1.5 工程圖25
• 3.2 取樣裝置模型的建立25-31
• 3.2.1 取樣器的結構25-26
• 3.2.2 主閥體的建模26
• 3.2.3 卡箍頭的建模26-27
• 3.2.4 換向球的建模27
• 3.2.5 芯軸、螺母、手輪、頂針的模型27-28
• 3.2.6 連接套與中間軸體的模型28
• 3.2.7 球座和密封圈的模型28-29
• 3.2.8 扳手與螺釘?shù)哪Ｐ?/span>29
• 3.2.9 模型零部件的裝配29-30
• 3.2.10 取樣裝置的工作原理30-31
• 第四章 簡化模型的建立與計算31-45
• 4.1 簡化模型的建立31-32
• 4.1.1 用Solidwo rks軟件建立簡化模型31-32
• 4.2 用ANSYS ICEM CFD軟件進行網格劃分32-38
• 4.2.1 ANSYS ICEM CFD軟件基本功能32-34
• 4.2.2 ANSYS ICEM CFD的操作界面34-35
• 4.2.3 簡化模型在ANSYS ICEM CFD中的網格劃分35-38
• 4.3 用FLUENT軟件進行數(shù)值計算38-45
• 4.3.1 FLUENT軟件簡介38-39
• 4.3.2 動網格技術39-41
• 4.3.3 用戶自定義函數(shù)（UDF）的編寫41-43
• 4.3.4 FLUENT相關參數(shù)設定43-45
• 第五章 數(shù)值計算及結果分析45-72
• 5.1 不同取樣速度對取樣結果的影響45-55
• 5.1.1 不同取樣速度下取樣器的內部流場分析45-52
• 5.1.2 不同取樣速度對取樣結果的影響52-55
• 5.2 不同入口流速對取樣結果的影響55-62
• 5.2.1 不同入口流速下去取樣器的內部流場分析55-59
• 5.2.2 不同入口流速對取樣結果的影響59-62
• 5.3 不同原油粘度對取樣結果的影響62-69
• 5.3.1 不同原油粘度下取樣器的內部流場分析62-66
• 5.3.2 不同原油粘度對取樣結果的影響66-69
• 5.4 較高硫化氫含量情況下取樣器取樣的準確性69-72
• 5.4.1 硫化氫含量為 0.1% 時取樣器內部流場分析69-70
• 5.4.2 硫化氫含量為 0.1% 時取樣器取樣的準確性70-72
• 結論72-73
• 參考文獻73-78
• 作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目錄78-79
• 致謝79-80

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 一■;瓶式取樣器的容量桿[J];水文工作通訊;1958年02期

2 ;簡易管式取樣器[J];有色金屬(冶煉部分);1976年09期

3 龔介明;張隆枝;劉恩祥;;水泥裝包自動取樣器[J];水泥;1977年04期

4 曹國良;密封取樣器[J];勞動保護;1979年06期

5 王正容;醬醅取樣器[J];調味副食品科技;1981年10期

6 孫孝;;對幾種取樣器的初步探討[J];水泥;1984年09期

7 李治昌;李虹;楊雪珍;尹恩華;;金屬濃縮取樣器的研制[J];低溫與特氣;1984年01期

8 施躍明;;定氫快速取樣器研制成功[J];大型鑄鍛件;1984年02期

9 赫淑芝;;原油在線自動取樣器[J];油田地面工程;1984年02期

10 李明聲;;簡易的蒸球取樣器[J];紙和造紙;1985年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉海濤;張一羽;趙天浩;孫金鋒;趙丹星;;低剪切取樣器的研制與應用[A];2009年石油裝備學術研討會論文專輯[C];2009年

2 武山;張昌云;陳莉云;張海濤;張利興;;大氣氙取樣器樣機的取樣效率研究[A];中國化學會第26屆學術年會現(xiàn)代核化學與放射化學分會場論文集[C];2008年

3 李國民;劉寶林;桂暖銀;;冰凍取樣器的結構設計[A];探礦工程（巖土鉆掘工程）技術與可持續(xù)發(fā)展研討會論文集[C];2003年

4 張昌云;武山;王亞龍;陳莉云;張利興;;大氣氙取樣器樣機的研制[A];中國化學會第26屆學術年會現(xiàn)代核化學與放射化學分會場論文集[C];2008年

5 李世倫;葉瑛;顧臨怡;吳能友;陶軍;余平;耿雪樵;盛堰;;重力活塞式保壓取樣器及其對水合物勘查的意義[A];海洋地質、礦產資源與環(huán)境學術研討會論文摘要集[C];2006年

6 阮銳;;重力取樣技術及其發(fā)展[A];《測繪通報》測繪科學前沿技術論壇摘要集[C];2008年

7 武山;張昌云;陳莉云;曾寶珠;解峰;劉龍波;;適用于氙取樣器的氡去除方法研究[A];第九屆全國核化學與放射化學學術研討會論文摘要集[C];2010年

8 王茜;卞直上;王紅俠;李偉;;Xe核查空中取樣器[A];中國工程物理研究院科技年報(2008年版)[C];2009年

9 邢偉;;用LOGO!設計智能粉料取樣器[A];水泥生產關鍵檢測及控制技術研討會論文集[C];2005年

10 李媛;;插入非線性網絡對擴展取樣器帶寬特性的分析[A];1995年全國微波會議論文集（下冊）[C];1995年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 沈麗娜;我國自主研制成功深水隨鉆取樣器[N];中國國土資源報;2011年

2 李艷靜 張劍;煤粉取樣器的改造[N];中國建材報;2010年

3 記者 陳惠玲;我水合物取樣器主要指標國際領先[N];中國國土資源報;2006年

4 劉承軍;白灰自動取樣器性能優(yōu)越[N];中國礦業(yè)報;2005年

5 郭慶洋;懸濁物取樣器及其沉淀厚度換算裝置[N];今日信息報;2006年

6 劉成剛 左朝勝;我自主研制成功天然氣水合物保真取樣器[N];科技日報;2006年

7 李新正;與“蛟龍”號在一起的日子[N];中國海洋報;2013年

8 鐘欣;香港“理大”研制巖芯取樣器五月將赴太空探索火星[N];北京科技報;2003年

9 本報記者 左朝勝　國土資源報記者 陳惠玲;日記中的科考故事[N];科技日報;2011年

10 國土資源報記者 陳惠玲 本報記者 左朝勝;深海搭載留心愿 科考完勝踏歸程[N];大眾科技報;2011年

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1 王建軍;深海靜水壓力驅動沉積物取樣技術研究[D];浙江大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 劉湛;深海重力活塞取樣器沖擊取樣系統(tǒng)動力學特性分析[D];湖南科技大學;2015年

2 潘金偉;深海熱液多腔取樣器的開發(fā)設計[D];青島科技大學;2015年

3 何承霖;新型稠油井井口含硫化氫產出液密閉取樣裝置模擬研究[D];東北石油大學;2016年

4 陳毅章;深海懸浮物濃縮保真取樣器保壓性能及薄膜過流能力研究[D];中南大學;2004年

5 魏雙豐;海底沉積物靜水壓力驅動取樣器機理及其效率研究[D];杭州電子科技大學;2011年

6 李民剛;40米重力活塞取樣器設計及仿真[D];青島理工大學;2012年

7 陳濤;散糧卡車取樣器自動控制系統(tǒng)設計研究[D];河南工業(yè)大學;2014年

8 吳迪;土壤與水下采挖機具的相互作用研究[D];中國海洋大學;2013年

，

本文編號：594994