高温高压模拟井筒流固耦合传热建模与数值求解

模拟井筒加温系统是用于模拟井下高温高压环境,对射孔器材进行高温性能检测的一种实验装置。模拟井筒为耐高温高压的厚壁圆柱形封闭腔体,为研究加温过程中腔体内流体与厚壁腔体之间的动态耦合传热过程,根据模拟井筒加热物理模型,建立了模拟井筒耦合传热数学模型。应用有限差分法离散模拟井筒耦合传热数学模型,得出厚壁井筒和腔体内流体数学模型的离散格式。使用迭代法分别计算厚壁井筒与腔体内流体区域的传热过程,在厚壁井筒与流体的交界边界处应用热平衡法进行耦合传热计算,求解模拟井筒耦合传热温度场,腔体内流体区域采用投影法对数学模型进行求解。通过仿真计算与实验结果的对比,验证了建立的高温高压模拟井筒流固耦合传热模型的正确性。     

镍基合金和铬在高温下的腐蚀电化学特征

利用动电位极化和电化学阻抗(EIS)方法,分别研究了纯铬以及镍基合金UNS N08028在140℃和160℃两种温度下高含H2S/CO2环境所成钝化膜的电化学行为.结果表明:两种成膜条件下028合金钝化膜的耐蚀性优于纯铬.EIS表明电化学阻抗谱均有明显的容抗弧特征,028合金显示单一的容抗弧,纯铬在低频区显示扩散阻抗控制.     

难熔金属钽、钼、钨的高温高压状态方程及声速的第一性原理研究

难熔金属的高压熔化曲线在动-静高压实验之间存在巨大争议,而在发生冲击熔化之前是否存在固-固相变是目前的研究热点问题.本文以3种典型难熔金属钽、钼、钨为例,通过第一性原理晶格动力学方法,计算了钽、钼、钨的声子色散曲线.采用准谐近似的方法,获得了Hugoniot状态方程以及Hugoniot声速.对于钽和钨的声速计算表明,其基态体心立方结构在高压下一直保持其稳定性;而钼的晶格动力学计算表明其基态结构的稳定性在高压下消失,而钼的Hugoniot声速在175–275GPa区域内发生了拐折,这一结果证实了冲击波实验中对于钼的声速测量的结果:在210GPa压力附近声速发生间断.     

高温高压气藏地层水结垢规律实验研究

针对目前国内外缺乏直接检测高温高压地层水离子含量设备的问题,设计了测试高温、高压条件下实际气藏流体中地层水离子含量及结垢量的静态实验。采用实际气藏流体进行了高温高压PVT 分析及离子含量检测实验,测试不同条件下水中气、气中水含量及地层水离子组成,确定地层流体结垢量,综合研究了高温高压地层水相态变化和离子含量的变化规律及其内在联系。结果表明：随地层压力降低,天然气在水中的溶解度降低,水的蒸发加剧,地层水矿化度升高,结垢趋势增加。一定的低压高温条件下,地层流体中的无机盐结垢且结垢量随压力降低而增加,随温度降低而减小;实际地层流体结垢量比脱气地层水低且结垢量随温度压力的变化趋势更为明显。     

α-石英在高温高压下的结构转变研究

以经高能机械球磨的α-SiO2粉体作为初始原料,考察了高压高温下柯石英的合成。使用XRD和Raman等表征手段对合成样品进行了结构表征,结果显示在2．5GPa的低压下就能够合成出少量小尺度柯石英。     

高温高压高产超深凝析气井地面工艺流程系统

柯深101井是一口高温、高压、高产、超深凝析气井,井深6850m,地层温度148.9℃,地层压力高达121.14MPa,最高日产气213619m3／d,油126.75 t／d。地面工艺流程系统涉及多门学科,技术难度大。针对其异常高温高压含蜡特点,提出了“一用一备”的地面流程方式,实行远程控制,数据采集与生产管理。解决了流程复杂的问题,降低了管理风险和难度。实践证明：该井地面工艺流程是安全可靠和可行的。对超深、超高压油气井的勘探开发具有重要意义。     

叙永石的Hugoniot物态方程及高岭石→莫来石转变机制的初步分析

用阻抗匹配法和PZT压电探针技术 ,在 10 0GPa的冲击压力范围内测量了两种孔隙度的叙永石样品的Hugoniot物态方程 ,发现其存在低压和高压两个相区 .通过用热力学叠加原理计算的理论Hugoniot物态方程与实测结果的对比 ,确定了其高压相区的矿物组分 ,并据此分析其相变机制 .这一新的途径确认 :高岭石→莫来石高温高压转变过程中存在SiO2 和Al2 O3 的大量分凝 ,由SiO2 和Al2 O3 反应生成莫来石是形成莫来石的主要途径 .     

锅炉、压办容器、气瓶为什么要进行定期检验

锅炉在高温高压下工作，时刻受到烟、火、水汽等物质的侵蚀和运行状态的影响；压力容器和气瓶有的在高温高压下使用，有的在低温深冷条件下使用，还有的盛装易燃易爆，有毒极毒或腐蚀性介质，这些设备的金属材料因发生腐蚀、磨损、变形、疲劳、脱炭以及金相组织的变化，其附件和附属设备也会随着运行和操作因素的影响，发生故障或造成损坏，如不及时发现处理，就可能发生严重的设备损坏和人身伤亡事故。     

关于检测钻井液用磺甲基酚醛树脂高温高压滤失量的分析与探讨

通过近几年对钻井液用磺甲基酚醛树酯检验获得的大量数据进行归纳分析发现在执行Q/SH0042-2007《钻井液用磺甲基酚醛树脂技术要求》标准的过程中,主要指标高温高压失水量合格率很低。通过对Q/SH0042-2007与标准SY/T5094-95的对比和分析,指出了该问题存在的原因,检验结果表明,我国钻井液用磺甲基酚醛树酯的质量状况令人担忧,应引起生产厂家和油田用户的重视。     

高温高压下NiTi2热力学性质的第一性原理研究

【目的】获得高温高压下NiTi2的热力学性质。【方法】结合准谐德拜模型采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法。【结果】对NiTi2高压下的结构进行了几何结构优化,获得了其力学的弹性性能,表明NiTi2在高压下呈弹性各向异性,同时获得了高温高压下NiTi2的热力学性质。【结论】有助于构建 Ni-Ti合金体系的多项物态方程。