基于不可逆热力学原理的油藏多孔介质耦合作用模型

油藏多孔介质渗流过程存在多场耦合作用,目前的一些研究方法和分析模型具有一定局限性。本文将不可逆热力学原理应用于油藏复杂渗流过程,在局域平衡和连续性假设基础上,提出了基于表征单元体(Representative Elementary Volume,简称REV)的元胞描述方法;推导出了多孔介质渗流过程考虑导热和扩散作用的耦合方程;基于所建模型,分析了稠油热采过程的熵产变化特性。稠油热采过程除包括热传导和扩散耦合作用外,还包括黏滞流动和化学反应等不可逆过程,可根据本文模型扩展。     

STUDY ON ANALYSIS METHOD OF “THREE BOX” IN HEAT AND MASS TRANSFER PROCESS OF RESERVOIR MEDIA

油藏多孔介质孔隙组成及结构变化多样,一些特性参数很难全部获得,精确描述和分析困难;另外,多孔介质内渗流过程水力条件和作用机理复杂,存在热流固耦合作用,目前的一些分析方法和研究模型具有一定的局限性.提出了油藏多孔介质的表征单元体（representative elementary volume,REV）描述表征方法;基于表征单元体建立了多孔介质的黑箱模型、灰箱模型和白箱模型,据此提出了多孔介质的“黑箱→灰箱→白箱”分析过程.基于黑箱模型和灰箱模型推导了REV导热系数计算公式、给出了REV热质传递过程的热平衡方程.结合中国油藏热采情况,对多孔介质导热系数变化规律和蒸汽驱热质传递特性进行了分析,得到了一些有意义的结果.该工作为多孔介质热质传递过程分析提供了新思路和新方法.     

胶凝原油颗粒变形的数值模拟研究

在胶凝原油水力悬浮输送过程中,胶凝原油颗粒在复杂的相间作用力下发生变形。本文基于VOSET方法对胶凝原油颗粒在水力悬浮输送过程中的变形进行模拟研究,颗粒变形后的长短轴通过Image Pro Plus图像处理软件确定,变形的大小用变形度衡量。模拟结果表明,在水流的剪切作用下圆形的颗粒逐渐发生变形,变形后的原油颗粒接近椭圆形。在给定的模拟条件下,当温度分别为55℃(原油属于牛顿流体)、46℃(原油属于假塑性流体)、40℃(屈服假塑性流体,并呈现胶凝状态)时,原油颗粒的出口变形度分别为59.38%、47.29%、32.47%,胶凝原油颗粒的变形度最小。通过机理分析,明确了胶凝原油颗粒变形受流场的剪切作用、原油的屈服值和剪切稀释性共同影响。     

Fe2+/UV催化臭氧-曝气生物滤池降解腈纶废水研究

腈纶废水是一种难降解的有毒有机废水。本文采用Fe2+/UV催化臭氧-曝气生物滤池降解腈纶废水,探讨了臭氧浓度和紫外光辐射强度等影响因素对腈纶废水的COD去除效果的影响,并考察了紫外催化臭氧氧化单元和曝气生物滤池单元对COD去除的协同作用。结果表明,臭氧浓度对COD的去除率影响较大,臭氧浓度下降25%时,臭氧催化氧化和曝气生物滤池单元处理的COD去除率分别下降了12.53%和15.98%。紫外光强度对臭氧催化氧化单元的COD去除率影响较小,但对曝气生物滤池单元影响较大。臭氧催化氧化单元和曝气生物滤池单元COD去除率之比为1∶2,其协同作用使总出水COD值稳定在较低水平。     

利用透射光谱反演硒化锌的光学常数

建立了单块样品和两块叠加样品的透射比计算模型,并提出了一种基于两块相同厚度样品叠加后的透射光谱反演其光学常数的新方法。通过Bruke V70傅里叶光谱仪测试了不同厚度单块硒化锌样品以及两块硒化锌样品叠加的1.33～21 μm范围的透射光谱,结合实验透射光谱利用光学常数反演方法,计算得到了硒化锌样品的光学常数。部分反演结果与文献中数据进行比较,验证了反演方法的可靠性。     

含聚浓度对轴向动态反冲洗法过滤和反冲洗效能影响*

利用轴向动态反冲洗法处理含聚污水,研究考察了聚合物浓度对滤层阻力损失、油和悬浮物去除效能、反冲洗强度、反冲洗历时、及滤料反洗再生效能的影响规律。结果表明,聚合物浓度可以减少滤层成熟时间,过滤后期滤层阻力增长率大。含聚浓度对过滤效能影响较小,油和悬浮物去除率达到95.67 %和80.87%以上。聚合物浓度对反冲洗过程影响较大,通过提高反冲洗强度和增加反冲洗历时可以消除聚合物浓度对反冲洗过程的影响,反冲洗强度为10.5L/s.m₂和反冲洗历时22.0~25.0min时滤料可以获得较好的反洗再生效果,反冲洗后核桃壳滤料油量为0.21~1.34 mg(油)/g(干核桃壳)。     

管输条件下球形胶凝原油颗粒融化特性研究

研究管输条件下胶凝原油颗粒的融化特性对原油集输及停输再启动等具有重要的意义,基于宽相变区,采用数值分析方法研究了球形胶凝原油颗粒在管道中的融化特性.利用Fluent软件,模拟分析了油水温差为40、50、60°、水流速度为0.1、0.2、0.3m/s、半径为5、10、15mm胶凝原油的温度场及液相云图,得到不同初始条件下球形胶凝原油的总融化时间及温度变化曲线.结果表明:受导热机制作用,原油为同心融化;原油中心附近三个监测点的融化过程分为五个阶段,且相变前后换热速率发生显著变化;颗粒半径每增加5mm原油融化时间增加的幅度升高、油水温差每增加10°原油融化时间减少的幅度降低、水流速度每增加0.1m/s原油融化时间减少的幅度升高.     

粉煤灰在废水处理中的应用研究进展

粉煤灰的高附加值综合利用已成为循环经济和环境保护领域中亟待解决的重要课题之一,粉煤灰用于水处理是变废为宝、变害为利的一种尝试。粉煤灰因其形貌特征、比表面积、孔隙率和化学成分等方面的优势而在膜过滤、Fenton处理、光催化、吸附等方面均有显著应用价值。本文重点介绍粉煤灰在这几方面的应用,并对其在废水处理中的应用前景进行了展望。     

水-胶凝原油两相流压降特性研究

压降是影响胶凝原油水力悬浮输送系统安全运行的主要参数。本文运用量纲分析原理建立水-胶凝原油两相流压降计算关联式,并通过试验的方法确定出其四种典型流型的压降计算模型。利用该模型对压降的计算值与测试值进行比较,相对误差在17%以内。分析了含水率和混合物流速对压降的影响,结果表明:含水率对压降的影响存在一个转折点,转折点之前,对于同种流型,定流速时压降随含水率的增加而降低;转折点之后压降是流速的单值函数。     

油藏多孔介质热质传递“三箱”分析模型研究

油藏多孔介质孔隙组成及结构变化多样,一些特性参数很难全部获得,精确描述和分析困难;另外,多孔介质内渗流过程水力条件和作用机理复杂,存在热流固耦合作用,目前的一些分析方法和研究模型具有一定的局限性.提出了油藏多孔介质的表征单元体（representative elementary volume,REV）描述表征方法;基于表征单元体建立了多孔介质的黑箱模型、灰箱模型和白箱模型,据此提出了多孔介质的“黑箱→灰箱→白箱”分析过程.基于黑箱模型和灰箱模型推导了REV导热系数计算公式、给出了REV热质传递过程的热平衡方程.结合中国油藏热采情况,对多孔介质导热系数变化规律和蒸汽驱热质传递特性进行了分析,得到了一些有意义的结果.该工作为多孔介质热质传递过程分析提供了新思路和新方法.