非牛顿流体偏心环空螺旋流的解析解 被引量：7

1

作者 张海桥 吴继周 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1994年第7期627-638,共12页

石油和化工中许多问题需要求解非牛顿流体偏心环空螺旋流。本文全面地研究了幂律流体和宾汉流体在偏心环空中层流螺旋流的流动规律与流动状态的判别。在理论上，根据流体力学原理，运用数学方法，在作者同心环空螺旋流的理论基础上，通... 石油和化工中许多问题需要求解非牛顿流体偏心环空螺旋流。本文全面地研究了幂律流体和宾汉流体在偏心环空中层流螺旋流的流动规律与流动状态的判别。在理论上，根据流体力学原理，运用数学方法，在作者同心环空螺旋流的理论基础上，通过对偏心环空螺旋流流场的无限细分法，给出了该流场的视粘度分布、速度分布、流量和压降方程，进而建立了判别流态的稳定性参数。 展开更多

关键词 偏心环空 螺旋流 非牛顿流体 解

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幂律流体偏心环空流场的CFD模拟 被引量：9

2

作者 王常斌 陈皖 +2 位作者 田迪 贾雪松 赵海燕 《钻井液与完井液》 CAS 2009年第3期62-64,共3页

在流体计算软件PHOENICS的VR编辑环境中,在三维直角坐标系下建立了偏心环空流动的物理模型,采用正交网格和湍流模型及壁面函数法,对幂律流体的偏心环空流动进行数值计算,分析了幂律流体下流性指数和偏心度对偏心环空流场中速度、压力分... 在流体计算软件PHOENICS的VR编辑环境中,在三维直角坐标系下建立了偏心环空流动的物理模型,采用正交网格和湍流模型及壁面函数法,对幂律流体的偏心环空流动进行数值计算,分析了幂律流体下流性指数和偏心度对偏心环空流场中速度、压力分布的影响。结果表明,正交网格和湍流模型及壁面函数法可以很好地反映出偏心环空流动的基本特征,为石油生产中常见的偏心环空流问题的研究提供了理论依据。 展开更多

关键词 偏心环空流 数值模拟 计算流体动力学CFD 幂律流体 模型

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钻井液偏心环空螺旋流的无限细分法 被引量：7

3

作者 张海桥 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1991年第2期104-115,共12页

在理论上全面地研究了石油钻井液常用的幂律液体和宾汉液体在偏心环形空间中层流螺旋流的流动规律与流动状态的判别。在理论上,根据非牛顿流体力学原理,运用数学方法,在作者的同心环空螺旋流理论的基础上,通过对偏心环空螺旋流流场的无... 在理论上全面地研究了石油钻井液常用的幂律液体和宾汉液体在偏心环形空间中层流螺旋流的流动规律与流动状态的判别。在理论上,根据非牛顿流体力学原理,运用数学方法,在作者的同心环空螺旋流理论的基础上,通过对偏心环空螺旋流流场的无限细分,给出了该流场的视粘度分布、速度分布、流量和压降方程;进而建立了判别流态的稳定性参数及其最大值的计算方法。 展开更多

关键词 钻井液 偏心环空 螺旋流 无限细分法

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定向井偏心环空中Bingham流体层流螺旋流流动特性 被引量：2

4

作者 张景富 李邦达 代明午 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1992年第4期32-38,共7页

根据非牛顿流体力学基本原理及定向井偏心环空的几何特点,导出了倾斜偏心环空中Bingham流体层流螺旋流流场视粘度函数、速度函数的解析表达式。并对偏心环空螺旋流场的流动特性进行了计算分析。

关键词 定向井 Bingham流体 偏心环空

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幂律流体偏心环空间隙雷诺数及层流区域计算方法研究 被引量：7

5

作者 蒋世全 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2009年第3期186-189,共4页

以平板流模型为基础,提出了幂律流体偏心环空间隙雷诺数及层流区域计算方法。计算实例表明:可用偏心环空间隙雷诺数分析并表征偏心环空横截面上紊流和层流同时存在的现象;可用幂律流体偏心环空层流区域方程确定环空局部层流和紊流区域范... 以平板流模型为基础,提出了幂律流体偏心环空间隙雷诺数及层流区域计算方法。计算实例表明:可用偏心环空间隙雷诺数分析并表征偏心环空横截面上紊流和层流同时存在的现象;可用幂律流体偏心环空层流区域方程确定环空局部层流和紊流区域范围;在偏心度较大情况下,偏心环空幂律流体不易发生完全紊流;偏心环空综合雷诺数大于临界值2 100时,幂律流体也可能出现紊流和层流两种流态。 展开更多

关键词 幂律流体 偏心环空 间隙雷诺数 层流 紊流

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偏心环状层流管流的流动规律 被引量：4

6

作者 贺成才 《油气储运》 CAS 北大核心 2002年第11期25-28,共4页

根据流体力学中N-S方程对层流的描述,结合经典的力学理论分析,对两相偏心环状管流的相界面提出了严密而科学的力学耦合条件,得到了完整描述偏心环状管流的适定的偏微分方程组。利用计算机仿真技术,得到了两相流中偏心环状层流管流的流... 根据流体力学中N-S方程对层流的描述,结合经典的力学理论分析,对两相偏心环状管流的相界面提出了严密而科学的力学耦合条件,得到了完整描述偏心环状管流的适定的偏微分方程组。利用计算机仿真技术,得到了两相流中偏心环状层流管流的流动规律,这种规律具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 偏心环状层流管流 流动规律 牛顿流体 两相流 数学模型 油气输送

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宾汉液体和幂律液体偏心环空层流螺旋流的流量与压降计算

7

作者 张海桥 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1992年第1期111-117,共7页

研究了一类带屈服应力的宾汉液体和一类不带屈服应力的幂律液体在偏心环空中的层流螺旋流的流动规律。作者过去建立了偏心环空螺旋流流场的无限细分法,并给出了视粘度分布和速度分布。在此基础上,本文在理论上,又给出了偏心环空层流螺... 研究了一类带屈服应力的宾汉液体和一类不带屈服应力的幂律液体在偏心环空中的层流螺旋流的流动规律。作者过去建立了偏心环空螺旋流流场的无限细分法,并给出了视粘度分布和速度分布。在此基础上,本文在理论上,又给出了偏心环空层流螺旋流的流量和压降计算方法。 展开更多

关键词 偏心环空 螺旋流 流量 压降方程

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页岩气水平井套管偏心条件下注水泥全过程压力动态预测

8

作者 杨谋 赵鹏超 +2 位作者 赵文奎 尹海 王涛 《新疆石油天然气》 CAS 2023年第4期42-48,共7页

某油田二叠系山西组页岩气水平井注水泥过程中易出现漏失和溢流等复杂问题,严重影响固井质量,现有套管居中条件下井筒压力计算方法难以满足井筒压力精确计算要求。亟需建立一套考虑实际井下工况的注水泥全过程井筒压力计算模型来准确预... 某油田二叠系山西组页岩气水平井注水泥过程中易出现漏失和溢流等复杂问题,严重影响固井质量,现有套管居中条件下井筒压力计算方法难以满足井筒压力精确计算要求。亟需建立一套考虑实际井下工况的注水泥全过程井筒压力计算模型来准确预测、实时评价井筒压力分布特征,以确保固井安全与提高固井质量。考虑套管偏心工况下注水泥过程中多种流体注入对井筒静压和循环摩阻的影响,引入偏心环空摩阻压降修正系数,建立了考虑套管偏心条件下注水泥环空流动计算模型,结合计算A井套管偏心数据,分析了套管偏心对环空压力的影响。结果表明,套管偏心条件下环空摩阻压降比同心环空降低了22.7%~33.42%,套管偏心条件下压力计算模型的预测值与实际泵压吻合度高,计算误差在1.37%以内,采用该计算方法确保了注水泥施工过程中的压稳不漏原则。验证了建立的注水泥全过程压力预测模型与计算方法的准确性,成果对低压易漏地层固井施工具有重要指导意义,避免了井下复杂情况发生,确保固井施工安全。 展开更多

关键词 固井 套管偏心 环空流动 循环压力 压力预测

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偏心环空中幂率流体层流流动特性数值模拟研究 被引量：2

9

作者 Hicham Ferroudji Ahmed Hadjadj +1 位作者 Titus N Ofei Ahmed Haddad 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期37-42,共6页

Herschel-Bulkley模型(即屈服幂率模型)可用于研究非牛顿流体的流动特性,并能在大范围剪切速率条件下得到准确的预测结果。为此,采用有限体积方法(FVM),研究了内部管柱旋转及流变参数(屈服应力τ0、稠度系数K和流性指数n)对偏心环空(E=0... Herschel-Bulkley模型(即屈服幂率模型)可用于研究非牛顿流体的流动特性,并能在大范围剪切速率条件下得到准确的预测结果。为此,采用有限体积方法(FVM),研究了内部管柱旋转及流变参数(屈服应力τ0、稠度系数K和流性指数n)对偏心环空(E=0.5)中Herschel-Bulkley流体层流区域的轴向、切向速度剖面与压降梯度的影响。研究结果表明,内部管柱转速从100 r/min增加至400 r/min时,会引起最大轴向速度增加,增幅为120%;较低的流性指数(n=0.2)会引起偏心环空宽区域出现二次流;内部管柱转速及流变参数的变化对偏心环空宽区域切向速度剖面有不良影响;内部管柱转速从0增加至400 r/min时,会引起不同偏心环空(E=0.2,0.4,0.6和0.8)内幂率流体压降梯度降低,降低幅度为10%。 展开更多

关键词 计算流体力学 幂率流体 偏心环空 层流流动 流变参数 流动特性 压降梯度

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宾汉流体偏心环状管流的数值模拟 被引量：1

10

作者 贺成才 《天然气与石油》 2006年第5期13-15,18,共4页

在调研了大量关于宾汉流体偏心环状管流的文献之后,发现大都是近似计算而不具有普适性。根据流体力学中N-S方程对层流的描述,再结合力学理论,对其流动界面提出严密而科学的界面耦合条件,得到了完整描述其流动的适定的偏微分方程组,通过... 在调研了大量关于宾汉流体偏心环状管流的文献之后,发现大都是近似计算而不具有普适性。根据流体力学中N-S方程对层流的描述,再结合力学理论,对其流动界面提出严密而科学的界面耦合条件,得到了完整描述其流动的适定的偏微分方程组,通过计算机数值模拟,得到了它的流动规律,具有工程应用价值。 展开更多

关键词 油气集输 两相流 宾汉流体 偏心环状流 数学模型 数值模拟

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幂律流体偏心环状管流的数值模拟

11

作者 贺成才 《油气储运》 CAS 北大核心 2005年第9期20-24,共5页

根据流体力学N-S方程对层流的描述,结合力学理论,对幂律流体偏心环状管流的界面提出了严密而科学的界面耦合条件,得到了完整描述幂律流体偏心环状管流的适定的偏微分方程组。通过计算机数值模拟,发现了幂律流体偏心环状管流的流动规律,... 根据流体力学N-S方程对层流的描述,结合力学理论,对幂律流体偏心环状管流的界面提出了严密而科学的界面耦合条件,得到了完整描述幂律流体偏心环状管流的适定的偏微分方程组。通过计算机数值模拟,发现了幂律流体偏心环状管流的流动规律,具有重要的工程应用价值,可为管道设计提供参考。 展开更多

关键词 两相流 幂律流体 偏心环状流 数学模型 数值模拟 计算机数值模拟 管流 环状 偏心 偏微分方程组

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小间隙井注水泥环空流动计算方法与应用 被引量：9

12

作者 徐璧华 刘文成 杨玉豪 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期90-94,共5页

非常规井身结构中小间隙与小井眼段的注水泥环空流动与常规井眼有很大出入,采用常规流动计算方法来分析小间隙流动,则会造成很大的误差,影响到作业安全。为此,分析了小间隙对环空流态、流动阻力的影响,从理论上系统研究了小间隙注水泥... 非常规井身结构中小间隙与小井眼段的注水泥环空流动与常规井眼有很大出入,采用常规流动计算方法来分析小间隙流动,则会造成很大的误差,影响到作业安全。为此,分析了小间隙对环空流态、流动阻力的影响,从理论上系统研究了小间隙注水泥流动的流态判别、偏心效应系数、摩阻系数等关键参数的计算方法,并提出了相应的修正方法:小间隙环空的水泥浆流变参数计算,应使用旋转黏度计600转和300转的读值进行流变参数计算,进而综合考虑流态、偏心、环空尺寸等影响因素,将环空进行分段,建立了深井固井环空流动摩阻计算模型。在中国西部地区应用了5口小间隙井,固井套管下入深度达到6 000m,小间隙井段长度达到2 000m,采用该修正方法计算的压力值和实际施工压力值的误差控制在1.5MPa以内,很好地满足了生产要求。 展开更多

关键词 小间隙井 小井眼段 注水泥 环空流动 流态判别 偏心效应 摩阻系数 环空流动压力计算

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高压气井电缆作业密封失效解决措施

13

作者 唐英才 李光 《化工管理》 2024年第8期130-132,共3页

文章通过引入电缆运动增加密封脂消耗量和密封脂在注脂管线内的流动压降等影响密封的因素,分析了本次作业密封失效的主要原因。同时,提出通过控制影响密封理论参数等因素,如季节性温度变化、电缆结构和新旧程度及井内气体等,有效解决了... 文章通过引入电缆运动增加密封脂消耗量和密封脂在注脂管线内的流动压降等影响密封的因素,分析了本次作业密封失效的主要原因。同时,提出通过控制影响密封理论参数等因素,如季节性温度变化、电缆结构和新旧程度及井内气体等,有效解决了本次作业密封失效的问题。 展开更多

关键词 电缆测井 防喷装置 流管 偏心环形缝隙 圆管层流

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牛顿流体条件下偏心环空间隙雷诺数及层流区域方程研究 被引量：3

14

作者 蒋世全 《中国海上油气》 CAS 2007年第6期398-401,共4页

以平板流模型为基础,提出了偏心环空间隙雷诺数及其计算方法,并用偏心环空分区的概念,研究了偏心环空牛顿流体的层流区域方程。研究结果表明:偏心环空间隙雷诺数和偏心环空综合雷诺数存在不一致性,可用偏心环空间隙雷诺数来研究偏心环... 以平板流模型为基础,提出了偏心环空间隙雷诺数及其计算方法,并用偏心环空分区的概念,研究了偏心环空牛顿流体的层流区域方程。研究结果表明:偏心环空间隙雷诺数和偏心环空综合雷诺数存在不一致性,可用偏心环空间隙雷诺数来研究偏心环空的局部紊流和层流;可用偏心环空牛顿流体层流区域方程确定环空局部层流和紊流区域范围。 展开更多

关键词 偏心环空间隙雷诺数 层流 紊流 偏心环空分区 牛顿流体

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精细化泵送程序设计软件研究及应用

15

作者 赵昕迪 杨登波 +2 位作者 刘维 聂靖雯 王舰 《测井技术》 CAS 2023年第2期247-252,共6页

在非常规油气资源开发过程中,运用水力泵送进行射孔枪串输送一直是业界的主要手段。但传统的射孔枪串水力泵送程序设计存在完全依赖工程人员的经验、井下射孔枪串受力状态不明确、泵送程序精确度低等问题,导致现场施工风险高且效率低下... 在非常规油气资源开发过程中,运用水力泵送进行射孔枪串输送一直是业界的主要手段。但传统的射孔枪串水力泵送程序设计存在完全依赖工程人员的经验、井下射孔枪串受力状态不明确、泵送程序精确度低等问题,导致现场施工风险高且效率低下。为了能够在非常规水平井泵送作业中完成精细化的泵送程序设计,开发了一种基于偏心圆环间隙流压降计算公式的精细化泵送程序设计软件。该软件通过对偏心圆环间隙流压降计算公式与现场实际泵送程序参数进行拟合,获得了泵送各阶段的精确泵注参数与受力情况,通过软件工程设计方法模拟了射孔管柱在水平井水力泵送过程中的井筒状态、管串参数、泵送速度、推力阻力参数、泵送液体的动力学特征、泵注排量阶梯等施工关键数据。该软件已在中国石油集团测井有限公司进行推广,截至2023年1月,已累计完成213口井的泵送程序设计,设计符合率达98.2%。 展开更多

关键词 桥射联作 水力泵送 偏心圆环间隙流压降 泵送程序设计

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偏心螺旋套管环形侧流动及换热特性数值研究 被引量：2

16

作者 罗文 韩怀志 +2 位作者 于瑞天 蔡磊 高瑞琛 《东北电力大学学报》 2021年第6期53-60,共8页

换热器作为关键设备,广泛运用于能源高效利用及能量交换等领域.其中,螺旋套管换热器是高效紧凑的流体换热设备,换热能力受流体物性、管材以及结构等因素的影响.内管偏心对螺旋套管环形侧的流动和换热特性具有重要影响.文中通过数值方法... 换热器作为关键设备,广泛运用于能源高效利用及能量交换等领域.其中,螺旋套管换热器是高效紧凑的流体换热设备,换热能力受流体物性、管材以及结构等因素的影响.内管偏心对螺旋套管环形侧的流动和换热特性具有重要影响.文中通过数值方法模拟了不同偏心程度的螺旋套管,探究对比了五个偏心率对应环形流道的流动阻力及换热特性.研究结果表明:偏心螺旋套管环形侧的努塞尔数(Nu_(a))和摩擦因数(f_(a))随着内管偏心率的增加分别增大和减小.当偏心率从0增加至0.8,偏心螺旋套管环形侧的努塞尔数(Nu_(a))和摩擦因数(f_(a))分别增加9.8%和减小5.1%.此外,以同心直套管环形侧为强化传热技术评价的参照,偏心率为0.8的螺旋套管换热器的环形流道的综合传热性能PEC_(a)为1.39.与同心螺旋结构相比,偏心螺旋套管环形侧的PEC_(a)增加了11.9%. 展开更多

关键词 偏心螺旋套管换热器 偏心率 环形流道 换热强化因子

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偏心有限长大间隙环流的动特性研究

17

作者 孙启国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期228-230,273,共4页

基于所建立的大间隙环流中转子运动的三维力学模型,用摄动法推导了有限长大间隙环流流场非线性控制方程的零阶摄动方程组。该方程组是一个复杂的三维非线性偏微分方程组,其求解有一定的困难。为此,提出了一种简化数值方法。该简化方法... 基于所建立的大间隙环流中转子运动的三维力学模型,用摄动法推导了有限长大间隙环流流场非线性控制方程的零阶摄动方程组。该方程组是一个复杂的三维非线性偏微分方程组,其求解有一定的困难。为此,提出了一种简化数值方法。该简化方法是采用作者以前获得的同心有限长大间隙环流的动特性系数来计算三维偏心有限长大间隙环流的动特性系数。与已有的数值计算结果和实验结果比较,该简化方法具有较好的实用性和精度。数值计算结果表明与同心有限长大间隙环流相比,偏心有限长大间隙环流的动特性系数不再具有主项相等,耦合项大小相等、符号相反的特点,动特性系数主项随着偏心率的增加而呈不同程度的指数增加,这意味着在大偏心情况下有限长大间隙环流的动特性系数将增大。 展开更多

关键词 偏心 有限长 大间隙环流 动特性 数值方法

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