管道内溶气稠油-水分散体系中相分布与流动特性研究

基本信息
批准号:51674281
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:吕宇玲
学科分类:
依托单位:中国石油大学(华东)
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:何利民,叶天旭,李琦瑰,田洋阳,韩云蕊,吕国彬,韩建伟
关键词:
反相点微气泡溶气稠油水三相流油水乳状液
结项摘要

The presence of dissolved gas will not only significantly change the physical properties of heavy oil, but also make the oil-gas-water multiphase flow in a more complex pattern under the interaction of micron bubbles and water droplets. This study mainly focus on the phase distribution and pipe flow of micron bubbles-in-heavy oil and water-in-live heavy oil dispersed system, aimed at building the constitutive model of micron bubbles-in-heavy oil dispersed flow and revealing the influence of micron bubbles on the heavy oil pipe flow. Considering the evolution, growth, coalescence and breakup of bubbles, the phase equilibrium model for micron bubbles-in-heavy oil dispersed system is established to interpret the development of equilibrium state. In order to explore the law of flow of heavy oil dispersed system, the constitutive relationship of micron bubbles-water-heavy oil system is modeled. The phase inversion of live heavy oil is studied to discuss the effect of micron bubbles on the reversed point. Based on the rules of heavy oil-bubble-water droplet multiphase flow, the pipe flow model system of live heavy oil is developed, which will theoretically provide guidance to the development of heavy oil and extra heavy oil.

稠油中溶解气的存在改变了稠油物性,气泡与水滴共存使管道内稠油流动呈现复杂的双分散相油气水多相流动状态。本项目针对微气泡-稠油、微气泡-水滴-稠油分散体系开展课题研究,旨在建立微气泡-稠油多相分散体系的管流本构关系,揭示微气泡对管道内稠油流动的影响规律。针对微气泡在管道中析出、长大、合并和破裂过程,建立微气泡-稠油分散体系的相平衡模型,揭示管流过程中稠油分散体系平衡状态的演变规律。通过建立微气泡-水滴-稠油分散体系的管流本构方程,获得微气泡、微水滴共存状态下稠油分散体系的流动规律。研究溶气稠油反相过程,探求微气泡对油水乳状液反相点的影响。基于上述获得的对微气泡-水滴-稠油多相流动规律的认识,形成溶气稠油管流模型体系,为稠油、超稠油开发提供新的理论支持。

项目摘要

根据任务书的研究内容,搭建了高温高压无泵剪切实验环道系统,建立了微气泡-稠油和微气泡-水滴-稠油分散体系的管流本构方程,探求了微气泡对油水乳状液反相点的影响,从微观层次及多相流体力学角度揭示了稠油溶气的降粘机理。主要研究成果如下:.(1)设计研发了溶气稠油、溶气稠油-水分散体系制备系统,建立了高温高压无泵剪切管流实验环道系统,解决了泵带来的剪切力无法量化的问题。.(2)得到了高温高压下溶气稠油的流型,明确了不同工况下的流型转变规律,结合流型探究了不同溶气量、流速、温度和压力条件下压降梯度变化规律。分析了溶气稠油的表观粘度,揭示不同因素对表观粘度和降粘率的影响规律。.(3)基于幂律模型,建立了脱气稠油、溶气稠油及溶气稠油-微气泡分散体系的流变模型,揭示了泡沫质量与流变参数的关系。得到了稠油-微气泡分散体系微气泡分布规律,分析了温度和压力对微气泡粒径的影响,建立了溶气稠油-微气泡分散体系粘度预测模型。.(4)得到了高温高压下溶气稠油-水分散体系的流型,明确了油为连续相情况下的流型转变条件,结合流型探究了压降梯度变化规律。得到了不同影响因素下的溶气w/o乳状液和溶气w/o乳状液-微气泡分散体系的表观粘度,揭示了表观粘度变化规律。.(5)基于幂律模型,建立了脱气w/o乳状液、溶气w/o乳状液、溶气w/o乳状液-分散体系的流变模型,得到了不同状态下的本构方程。.(6)获得了溶气稠油-水分散体系反相的临界条件,揭示了温度、溶气量对反相点的影响规律。. 研究成果提高了对微气泡-水滴-稠油多相流动规律的认识,为稠油、超稠油开发提供新的理论支持。项目研究期间,发表SCI论文9篇(二区4篇,三区5篇);申请国家发明专利2项,已授权1项。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

多能耦合三相不平衡主动配电网与输电网交互随机模糊潮流方法

多能耦合三相不平衡主动配电网与输电网交互随机模糊潮流方法

DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.190276
发表时间:2020
2

基于多色集合理论的医院异常工作流处理建模

基于多色集合理论的医院异常工作流处理建模

DOI:
发表时间:2020
3

2009 -2017年太湖湖泛发生特征及其影响因素

2009 -2017年太湖湖泛发生特征及其影响因素

DOI:10.18307/2018.0503
发表时间:2018
4

基于油楠(Sindora glabra)转录组测序的SSR分子标记的开发

基于油楠(Sindora glabra)转录组测序的SSR分子标记的开发

DOI:http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20191231.1357.008.html
发表时间:2020
5

油源断裂输导和遮挡配置油气成藏有利部位预测方法及其应用

油源断裂输导和遮挡配置油气成藏有利部位预测方法及其应用

DOI:10.16509/j.georeview.2021.02.010
发表时间:2021

吕宇玲的其他基金

批准号:51106182
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

稠油-气-水三相水平管流流动规律研究

批准号:50674097
批准年份:2006
负责人:宫敬
学科分类:E0403
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
2

油-气-水三相段塞流相分布及流动特性研究

批准号:50676109
批准年份:2006
负责人:何利民
学科分类:E0605
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
3

两相岐管式微通道均热热沉内气液两相流流动与传热特性研究

批准号:50476035
批准年份:2004
负责人:夏国栋
学科分类:E0603
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
4

提升管进料混合段内气、液、固三相流动特性的研究

批准号:20576076
批准年份:2005
负责人:鄂承林
学科分类:B0803
资助金额:28.00
项目类别:面上项目