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非成岩水合物单喷嘴射流破碎规律实验研究
被引量：
4
1
作者
张计春
钟林
+5 位作者
王国荣
王雷振
李清平
付强
何玉发
陈雨
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期607-613,共7页
为了提高单喷嘴射流破碎采掘水合物的效率,推进海洋非成岩水合物固态流化开采的商业化进程,基于非成岩水合物替代试样,设计非成岩天然气水合物单喷嘴射流破碎实验方案,搭建单喷嘴射流破碎实验系统,研究射流时间、射流靶距、射流压力和...
为了提高单喷嘴射流破碎采掘水合物的效率,推进海洋非成岩水合物固态流化开采的商业化进程,基于非成岩水合物替代试样,设计非成岩天然气水合物单喷嘴射流破碎实验方案,搭建单喷嘴射流破碎实验系统,研究射流时间、射流靶距、射流压力和喷嘴水平段直径等因素对替代样射流破碎深度和破碎体积的影响。研究结果表明:在所设的实验条件下,随时间增加,水合物破碎深度和破碎体积呈先增大后趋于平稳的趋势,水射流作用下达到极限破碎深度的时间为30 s;破碎体积和破碎深度与射流靶距呈反比例关系,与射流压力呈近似二次方正比例关系;破碎深度与水平段直径呈正比例线性关系,破碎体积与水平段直径呈二次方关系;在射流压力和直径的影响下,破碎相同体积所需要的耗能分别为0.91 W/cm^(3)和2.85 W/cm^(3),射流压力对非成岩水合物的射流破碎影响更大。该研究为海洋非成岩水合物的固态流化射流破碎缩扩型单喷嘴的设计及优化提供了实验依据。
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关键词
非
成岩
水合物
替代样
单喷嘴
破碎深度
破碎体积
下载PDF
职称材料
非成岩水合物组合喷嘴射流破碎规律研究
被引量：
2
2
作者
冯清
王国荣
+3 位作者
钟林
张林锋
王党飞
刘小平
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期106-119,共14页
基于LS-DYNA软件,建立淹没水射流破碎天然气水合物沉积物的拉格朗日-欧拉流固耦合模型,分析射流速度、喷嘴直径和喷嘴间距等对组合射流破碎结果的影响。基于自主研制的水合物替代试样以及相关试验装置,进行淹没水射流破碎天然气水合物...
基于LS-DYNA软件,建立淹没水射流破碎天然气水合物沉积物的拉格朗日-欧拉流固耦合模型,分析射流速度、喷嘴直径和喷嘴间距等对组合射流破碎结果的影响。基于自主研制的水合物替代试样以及相关试验装置,进行淹没水射流破碎天然气水合物沉积物的试验,通过三维扫描仪得到破碎坑形貌,测量了破碎坑尺寸。研究发现:增加射流速度可有效提高射流破碎效率,喷嘴直径对射流破碎坑直径影响明显。对比喷嘴直径为3 mm和4 mm以及4 mm和5 mm射流形成的破碎坑宽度,分别增大了111.66%和123.63%;当射流速度与喷嘴直径一定,喷嘴间距在17~51 mm之间增加时,破碎坑体积先增大后减小,且存在一个最优间距;减小喷嘴直径会增加节流压耗,直径过小还会导致设备精度和寿命降低;射流采掘工具未旋转时产生的射流破碎坑会降低破碎效率和破碎坑壁面的稳定性。这项研究为组合喷嘴射流破碎水合物沉积物提供了参考和依据。
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关键词
淹没水射流
非
成岩
水合物
组合喷嘴
数值模拟
试验
破碎坑
原文传递
非成岩水合物储层降压开采过程中出砂和沉降实验研究
被引量：
13
3
作者
卢静生
熊友明
+4 位作者
李栋梁
梁德青
金光荣
何勇
申小冬
《海洋地质与第四纪地质》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期183-195,共13页
天然气水合物多赋存在非成岩地层中,在开采过程中易出现出砂和沉降情况,制约了天然气水合物的安全高效长期开采。为研究水合物开采过程中的温压、产气、产水、出砂和沉降情况,在自主研发水合物出砂及防砂模拟装置上进行了不同条件下的...
天然气水合物多赋存在非成岩地层中,在开采过程中易出现出砂和沉降情况,制约了天然气水合物的安全高效长期开采。为研究水合物开采过程中的温压、产气、产水、出砂和沉降情况,在自主研发水合物出砂及防砂模拟装置上进行了不同条件下的开采模拟实验。研究表明,在前两个生产阶段,产水含砂率和出砂粒径随着水合物开采而逐渐增大;水合物细砂储层产气速率增加会增大携液能力,导致携砂能力增强而增大出砂风险,同时高产气速率促进井筒温度降低导致冰相生成,存在冰堵的风险;开采过程中的储层沉降与储层水合物含量相关性较大,而产气速率和降压速率对储层沉降的影响与产气模式有关。水合物开采中后期进行增产作业会增加储层出砂风险和沉降速率,进一步探讨了该实验对日本2013年第一次海域水合物试采出砂情况的推测,提出水合物开采分阶段分级防砂的概念。
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关键词
非
成岩
水合物
储层
降压开采
出砂实验
沉降
增产作业
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职称材料
题名
非成岩水合物单喷嘴射流破碎规律实验研究
被引量：
4
1
作者
张计春
钟林
王国荣
王雷振
李清平
付强
何玉发
陈雨
机构
西南石油大学机电工程学院
南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)
中海油研究总院有限责任公司(天然气水合物国家重点实验室)
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期607-613,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFC0304008,2018YFC0310201-03,2019YFC0312305)
南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)资助项目(ZJW-2019-03)
中国工程院战略咨询项目(2020-ZD-13-02)。
文摘
为了提高单喷嘴射流破碎采掘水合物的效率,推进海洋非成岩水合物固态流化开采的商业化进程,基于非成岩水合物替代试样,设计非成岩天然气水合物单喷嘴射流破碎实验方案,搭建单喷嘴射流破碎实验系统,研究射流时间、射流靶距、射流压力和喷嘴水平段直径等因素对替代样射流破碎深度和破碎体积的影响。研究结果表明:在所设的实验条件下,随时间增加,水合物破碎深度和破碎体积呈先增大后趋于平稳的趋势,水射流作用下达到极限破碎深度的时间为30 s;破碎体积和破碎深度与射流靶距呈反比例关系,与射流压力呈近似二次方正比例关系;破碎深度与水平段直径呈正比例线性关系,破碎体积与水平段直径呈二次方关系;在射流压力和直径的影响下,破碎相同体积所需要的耗能分别为0.91 W/cm^(3)和2.85 W/cm^(3),射流压力对非成岩水合物的射流破碎影响更大。该研究为海洋非成岩水合物的固态流化射流破碎缩扩型单喷嘴的设计及优化提供了实验依据。
关键词
非
成岩
水合物
替代样
单喷嘴
破碎深度
破碎体积
Keywords
non-diagenetic gas hydrate
substitute sample
single nozzle
crushing depth
crushing volume
分类号
TE53 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
下载PDF
职称材料
题名
非成岩水合物组合喷嘴射流破碎规律研究
被引量：
2
2
作者
冯清
王国荣
钟林
张林锋
王党飞
刘小平
机构
西南石油大学机电工程学院
出处
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期106-119,共14页
文摘
基于LS-DYNA软件,建立淹没水射流破碎天然气水合物沉积物的拉格朗日-欧拉流固耦合模型,分析射流速度、喷嘴直径和喷嘴间距等对组合射流破碎结果的影响。基于自主研制的水合物替代试样以及相关试验装置,进行淹没水射流破碎天然气水合物沉积物的试验,通过三维扫描仪得到破碎坑形貌,测量了破碎坑尺寸。研究发现:增加射流速度可有效提高射流破碎效率,喷嘴直径对射流破碎坑直径影响明显。对比喷嘴直径为3 mm和4 mm以及4 mm和5 mm射流形成的破碎坑宽度,分别增大了111.66%和123.63%;当射流速度与喷嘴直径一定,喷嘴间距在17~51 mm之间增加时,破碎坑体积先增大后减小,且存在一个最优间距;减小喷嘴直径会增加节流压耗,直径过小还会导致设备精度和寿命降低;射流采掘工具未旋转时产生的射流破碎坑会降低破碎效率和破碎坑壁面的稳定性。这项研究为组合喷嘴射流破碎水合物沉积物提供了参考和依据。
关键词
淹没水射流
非
成岩
水合物
组合喷嘴
数值模拟
试验
破碎坑
Keywords
submerged water jets
non-diagenetic hydrates
combined nozzle
numerical simulation
testing
crushed pits
分类号
TE53 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
原文传递
题名
非成岩水合物储层降压开采过程中出砂和沉降实验研究
被引量：
13
3
作者
卢静生
熊友明
李栋梁
梁德青
金光荣
何勇
申小冬
机构
西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
中国科学院天然气水合物重点实验室
成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
出处
《海洋地质与第四纪地质》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期183-195,共13页
基金
国家重点研发计划“南海多类型天然气水合物成藏原理与开采基础研究”(2017YFC0307305)
自然资源部海底矿产资源重点实验室开放基金“南海天然气水合物开采过程中的防砂研究”(KLMMR-2018-B-05)
+2 种基金
广东省自然科学基金“海域天然气水合物开采出砂机理和防砂研究”(2017A030310448),“南海天然气水合物开采过程地层变形机制”(2018B0303110007)
广东省促进经济发展专项资金(海洋经济发展用途)“天然气水合物先导区建设与资源区块优选”(GDME-2018D001),“南海天然气水合物高效开采与控制技术研究”(GDME-2018D002)
国家自然科学基金项目“南海天然气水合物储层水合物开采过程地质力学参数演化规律研究”(51661165011)
文摘
天然气水合物多赋存在非成岩地层中,在开采过程中易出现出砂和沉降情况,制约了天然气水合物的安全高效长期开采。为研究水合物开采过程中的温压、产气、产水、出砂和沉降情况,在自主研发水合物出砂及防砂模拟装置上进行了不同条件下的开采模拟实验。研究表明,在前两个生产阶段,产水含砂率和出砂粒径随着水合物开采而逐渐增大;水合物细砂储层产气速率增加会增大携液能力,导致携砂能力增强而增大出砂风险,同时高产气速率促进井筒温度降低导致冰相生成,存在冰堵的风险;开采过程中的储层沉降与储层水合物含量相关性较大,而产气速率和降压速率对储层沉降的影响与产气模式有关。水合物开采中后期进行增产作业会增加储层出砂风险和沉降速率,进一步探讨了该实验对日本2013年第一次海域水合物试采出砂情况的推测,提出水合物开采分阶段分级防砂的概念。
关键词
非
成岩
水合物
储层
降压开采
出砂实验
沉降
增产作业
Keywords
non-diagenetic hydrate reservoir
depressurization exploitation
sand production experiments
subsidence
stimulation operation
分类号
P754 [天文地球—海洋科学]
TE5 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非成岩水合物单喷嘴射流破碎规律实验研究
张计春
钟林
王国荣
王雷振
李清平
付强
何玉发
陈雨
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
下载PDF
职称材料
2
非成岩水合物组合喷嘴射流破碎规律研究
冯清
王国荣
钟林
张林锋
王党飞
刘小平
《中国造船》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
原文传递
3
非成岩水合物储层降压开采过程中出砂和沉降实验研究
卢静生
熊友明
李栋梁
梁德青
金光荣
何勇
申小冬
《海洋地质与第四纪地质》
CAS
CSCD
北大核心
2019
13
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职称材料
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