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天然气井应用涡流工具排水采气的流场分析 被引量：7
1
作者 杨树人 庞博学 刘丽丽 《石油矿场机械》 2014年第10期13-16,共4页
涡流排水采气技术施工方便、环保高效,在解决气井积液问题方面前景广阔。为进一步了解井下流场情况、分析气井生产参数对气井排液效果的影响,基于计算流体动力学方法,通过Fluent多相流模型对气井内流动进行仿真模拟计算。通过观察气液... 涡流排水采气技术施工方便、环保高效,在解决气井积液问题方面前景广阔。为进一步了解井下流场情况、分析气井生产参数对气井排液效果的影响,基于计算流体动力学方法,通过Fluent多相流模型对气井内流动进行仿真模拟计算。通过观察气液流动状态及速度矢量的变化以及监测井口气相含量及其径向分布,研究分析了涡流工具对气井流场的影响规律,为生产工况的优选及涡流工具结构的优化提供依据。 展开更多
关键词 气井 排水采气 涡流工具 FLUENT
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基于动网格与UDF技术的内杆做行星运动的环空中流场数值模拟 被引量：4
2
作者 庞博学 杨树人 +3 位作者 刘丽丽 刘超 张莹 马立辉 《新技术新工艺》 2015年第6期64-67,共4页
应用动网格技术以及UDF程序成功实现了内杆在油井偏心环空中自转同时公转的行星运动状态。完成了内杆在井筒偏心环空中不同偏心率位置转动的情况下,流体在井筒环空中流动的数值模拟。计算结果表明,内杆偏心率增加,流体周向运动增强,湍... 应用动网格技术以及UDF程序成功实现了内杆在油井偏心环空中自转同时公转的行星运动状态。完成了内杆在井筒偏心环空中不同偏心率位置转动的情况下,流体在井筒环空中流动的数值模拟。计算结果表明,内杆偏心率增加,流体周向运动增强,湍流高黏度区域扩大,层流区域相应增加。存在一临界偏心率εr,在其两侧,流体作用力分别将内杆离心外推和向心内拉。且内杆偏心率越大,流体内推力就越大,流体对内杆公转运动方向上的阻力也越大。 展开更多
关键词 动网格 UDF 行星运动 FLUENT 偏心率
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水力喷砂器流态分析及冲蚀磨损研究 被引量：4
3
作者 赵云婷 褚会娟 +2 位作者 杜秋影 康健 庞博学 《石油矿场机械》 2014年第2期97-100,共4页
在水平井压裂施工中,随着施工排量和加砂量的增加,喷砂器的磨损问题也随之加剧。建立喷砂器的理论模型,模拟喷砂器的流场形态,分析流态、速度及含砂量等对结构表面的影响。建立冲蚀模型,并将冲蚀模型应用到CFD得到的流场中,借助Fluent... 在水平井压裂施工中,随着施工排量和加砂量的增加,喷砂器的磨损问题也随之加剧。建立喷砂器的理论模型,模拟喷砂器的流场形态,分析流态、速度及含砂量等对结构表面的影响。建立冲蚀模型,并将冲蚀模型应用到CFD得到的流场中,借助Fluent中的散相模型,计算喷砂器结构在不同速度下及含沙量下的最大冲蚀磨损量。根据最大冲蚀磨损量计算出了对应管道的最大冲蚀磨损量,并预测了对应情况的维修时间。分析了影响冲蚀的基本参数,实现了对流态模拟及冲蚀磨损的预测,对现场具体操作有指导意义。 展开更多
关键词 喷砂器 冲蚀作用 磨损
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水力振动器在地层解堵中的应用研究 被引量：3
4
作者 庞博学 杨树人 +2 位作者 张体鹏 刘丽丽 孙奇 《当代化工》 CAS 2015年第2期375-378,共4页
水力振动器对于解除近井地带的孔隙通道堵塞有着很好的应用效果,有必要对振动器工作过程流场进行研究并分析工况及结构对解堵效果的影响。以计算流体动力学为基础,应用动网格技术及用户自定义函数(UDF),实现腔室结构水力振动器内球体仿... 水力振动器对于解除近井地带的孔隙通道堵塞有着很好的应用效果,有必要对振动器工作过程流场进行研究并分析工况及结构对解堵效果的影响。以计算流体动力学为基础,应用动网格技术及用户自定义函数(UDF),实现腔室结构水力振动器内球体仿真运动并对其解堵过程进行了模拟计算。研究结果表明,球体进出振动器喉道结构瞬间产生水击压缩波及膨胀波,振幅达数兆帕;地层压力释放过程工作液流量减小,球体可能卡止于喉道。通过计算结果研究建立了工作液流量与喉道应具备摩擦力的关系,揭示了水力振动器解堵机理,为水力振动器解堵工况及装置结构优化提供方向。 展开更多
关键词 水力振动器 解堵 FLUENT 动网格 水击 喉道摩擦力
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高压压裂油套环空井压降计算 被引量：2
5
作者 刁宇 孙宝龙 +3 位作者 王春生 康健 庞博学 冯昭森 《石油矿场机械》 2014年第3期26-29,共4页
应用达西公式、伯努利方程等建立了数学模型,进行压降计算的数值模拟;编写了压降计算程序,实现软件编程模拟,并针对63.5mm(2英寸)油管和76.3mm(3英寸)油管进行压降分析。结果表明:随着管径的增大,流速增大,沿程水头损失与局部... 应用达西公式、伯努利方程等建立了数学模型,进行压降计算的数值模拟;编写了压降计算程序,实现软件编程模拟,并针对63.5mm(2英寸)油管和76.3mm(3英寸)油管进行压降分析。结果表明:随着管径的增大,流速增大,沿程水头损失与局部水头损失均显著增加,最终导致压降增大;此压降若超过运行条件允许的范围,会造成压裂施工停止、油井停产、管道停输等严重事故,影响正常生产,因此对流体在环空管道中的流动阻力以及压降进行准确的计算至关重要。 展开更多
关键词 环空 压降 数值计算 阻力损失
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内管行星运动环空中幂律流体流动的数值模拟 被引量：1
6
作者 杨树人 陈璨 庞博学 《天然气与石油》 2017年第1期89-93,共5页
运用函数UDF和动网格技术,对内管行星运动的偏心环空中幂律流体流动进行数值模拟,计算分析了自转与公转参数对流场速度分布、二次流、杆柱扭矩以及流体轴向压降的影响。计算结果表明:流动时的雷诺数Re=24.083~828.75;内管的公转使偏心... 运用函数UDF和动网格技术,对内管行星运动的偏心环空中幂律流体流动进行数值模拟,计算分析了自转与公转参数对流场速度分布、二次流、杆柱扭矩以及流体轴向压降的影响。计算结果表明:流动时的雷诺数Re=24.083~828.75;内管的公转使偏心环空流场速度核心区绕内管轴线向公转反方向偏移;内管自转与公转方向相反时,环空内二次流现象显著;内管自转且公转时,杆柱扭矩以及环空内流体轴向压降均比内管仅自转时大。 展开更多
关键词 幂律流体 偏心环空 行星运动 数值模拟 函数UDF
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压力脉冲解堵振荡场数值模拟
7
作者 王春生 褚会娟 +5 位作者 卢澍韬 王晓虎 孙英蕃 庞博学 陈桂玲 田明磊 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2014年第24期146-150,共5页
在油田开发过程中油水井地层堵塞一直严重影响油水井产能,在诸多解堵方法中,压力脉冲解堵技术由于施工方便、操作简单,有很好的应用前景.目前解堵机理方面还有待进一步研究,所以对压力脉冲解堵工艺进行数值模拟计算.以压力解堵脉冲管为... 在油田开发过程中油水井地层堵塞一直严重影响油水井产能,在诸多解堵方法中,压力脉冲解堵技术由于施工方便、操作简单,有很好的应用前景.目前解堵机理方面还有待进一步研究,所以对压力脉冲解堵工艺进行数值模拟计算.以压力解堵脉冲管为研究对象,建立其三维结构模型,研究其腔室内部结构,分析其结构尺寸对流场的影响规律.建立其内部流场二维简化模型,编译装置内橡胶球体运动状态的UDF程序,应用动网格技术通过Fluent对脉冲管内非定常流动进行数值模拟计算.通过对流场压力、速度及进口截面物理量的监测,研究分析仪器安装深度、工作流量、装置结构及地层泄压过程对压力震荡场的影响规律.揭示脉冲管工作机理,推动认识压力脉冲解堵工艺的本质,为脉冲管的结构优化设计提供依据和方向,为压力脉冲解堵技术的应用及其动力学模拟奠定理论基础. 展开更多
关键词 压力脉冲 解堵 UDF 动网格 数值模拟
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注汽锅炉在线吹灰装置内可燃气体爆炸过程模拟分析
8
作者 杨树人 范恩庆 +2 位作者 庞博学 张莹 崔悦 《新技术新工艺》 2016年第2期65-68,共4页
注汽锅炉脉动在线吹灰装置内可燃气体的爆炸研究对油田的安全运行极为重要。建立了基于FLUENT软件的总能量RNGk-ε湍流模型与PDF燃烧模型,以有限体积法求解爆炸流动及反应控制方程,对二维吹灰装置中不同能量、不同点火位置条件下的可燃... 注汽锅炉脉动在线吹灰装置内可燃气体的爆炸研究对油田的安全运行极为重要。建立了基于FLUENT软件的总能量RNGk-ε湍流模型与PDF燃烧模型,以有限体积法求解爆炸流动及反应控制方程,对二维吹灰装置中不同能量、不同点火位置条件下的可燃气体爆炸过程进行数值模拟分析,获得了可燃气体爆炸温度场、速度场及压力场。模拟结果表明,点火能量越大,爆炸进行的越剧烈,压力峰值与速度峰值就越大;中心点火与底端点火只是初始时反应剧烈程度不同,吹灰装置最终输出压力能达到5~6个标准大气压,温度约为2 600℃,在压力波与高温作用下能够将锅炉内积灰碳化、震碎和掉落。所得结论为油田设计注汽锅炉在线脉动吹灰装置及安全运行提供了理论依据。 展开更多
关键词 注汽锅炉 数值模拟 爆炸 安全
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内管自转及公转对非牛顿流体在偏心环空中流动的影响规律研究
9
作者 庞博学 廖小奎 《当代化工》 CAS 2015年第5期1082-1084,1089,共4页
应用非牛顿流体在内管自转且公转的环空中流动的数学模型,对仅有内管自转的偏心环空螺旋流和流体在内管自转且公转的环空中的流动分别进行了模拟计算。结果表明:内管公转使流体周向运动区域更大,流体有阻止内管公转并将内管向环空内侧... 应用非牛顿流体在内管自转且公转的环空中流动的数学模型,对仅有内管自转的偏心环空螺旋流和流体在内管自转且公转的环空中的流动分别进行了模拟计算。结果表明:内管公转使流体周向运动区域更大,流体有阻止内管公转并将内管向环空内侧推回的趋势,环空内湍流高粘度区发生与内管自转方向相同的旋转偏移,内管自转与公转转向相反会使得流体周向速度受到削弱并形成涡流,二次流区域将变大。 展开更多
关键词 自转公转 偏心环空 动网格 数值模拟
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