超临界CO_2钻井井筒内流动参数变化规律

优选适用于超临界CO_2钻井井筒温度和压力条件下的CO_2物性参数计算方法,基于井筒中CO_2的物性变化规律,以比焓为研究对象,建立超临界CO_2钻井井筒流体流动控制方程组,分析超临界CO_2流体物性参数变化对井筒内流动规律的影响。计算结果表明:在超临界CO_2钻井井筒温度和压力条件下,采用Span-Wagner方法和V-W方法计算CO_2的物性参数平均计算误差最小,分别在0.5%和1.5%以内,相对于其他方法计算精度更高;随井深的增加,钻杆内和环空中CO_2密度、黏度和导热系数逐渐减小,比热容先增大后减小;受物性参数变化的影响,环空流体流速和动能沿井深逐渐增大,携岩能力逐渐增强,流体压力沿井深的变化趋势呈非线性;忽略密度、黏度、比热容、导热系数等物性参数的变化会导致CO_2携岩能力、井底压力和井筒温度分布的计算误差,算例中各误差分别在10.7%、7.9%和1.1%以内。     

超临界CO_2压裂井筒流动模型及耦合求解

超临界CO_2压裂是一种新型的无水压裂技术,井筒温度和压力准确预测是该技术成功实施的关键。基于Span-Wagner状态方程和Fenghour输运性质模型,结合质量、动量和能量守恒方程,建立考虑热量源汇的超临界CO_2压裂井筒流动解析模型,采用压力和温度以及油管-环空-地层的迭代计算,实现井深和径向方向的双重耦合数值求解。通过对比分析经典模型和现场实测数据,分别验证模型的推导过程和精度。结果表明:气体膨胀或压缩做功对井筒温度和压力的影响不能忽略;大排量超临界CO_2压裂过程中,须考虑摩擦生热对井筒温度和压力的影响;焦耳-汤姆逊效应对井筒温度和压力影响较小,工程计算中可忽略。     

“欠平衡钻井井筒多相流动规律研究”通过鉴定

由石油大学(华东 )孙宝江教授、博士生导师王瑞和教授主持完成的“欠平衡钻井井筒多相流动规律研究”近日通过了由山东省科技厅组织的专家鉴定。鉴定委员会一致认为该项研究技术路线先进 ,研究成果达到了国际先进水平。该项研究通过对空隙率波、流动湍流度、平均含气率的测量和信号分析 ,成功地揭示了流型转化机理的新特点、新规律 ;通过对多相流动中空隙率波的传播特性及多相介质压力与弹性变形关系的研究 ,为“欠平衡钻井”井筒压力的计算提供了精确和有效的方法。该项研究得到了一套适用于直井、定向井充气欠平衡钻井中的七种组分的多相…     

泡沫排水采气井筒流动规律实验研究

泡沫排水采气工艺因成本低、施工简单及收效快在国内外各大气田广泛应用,在众多排水采气工艺中扮演主力军作用。准确揭示泡沫排水井井筒压降规律及携液规律对于优化泡沫排水工艺技术参数、提高泡沫排水采气工艺技术水平具有重要意义。搭建了高8 m、内径30 mm可视化实验装置,通过垂直管流实验对比了起泡剂对气液两相流型特征及流型转化条件的影响,揭示了其内在机理;测试了起泡剂浓度、气相表观流速、液相表观流速和倾角对气液两相压降、持液率和临界携液气相流速的影响规律。实验表明,加入起泡剂后:1)降低了段塞流向搅动流、搅动流向环状流转变的气相表观流速,使段塞流和搅动流的气相流速区间变窄。2)段塞流和搅动流的压力梯度显著降低,环状流压力梯度显著增加。3)段塞流和环状流气液间的滑脱减弱,持液率降低。4)连续临界携液气相流速急剧降低,在5 0°左右的倾斜管段效果尤为明显,最大降幅超过4 0%。     

CO_2气井井筒压力梯度算法的研究

由于CO2气体的腐蚀性,有很多CO2气井在试井时不能按要求下入仪器,需要进行压力折算来计算井筒压力梯度和井底压力。CO2偏差因子是实现井筒压力计算的关键。文中介绍了CO2偏差因子实验图版的拟合公式,对天然气气井关井压力梯度计算方法法进行修改,使之成为CO2气井井筒压力梯度的计算方法,并对CO2气井实测资料进行了试算,取得了很好的计算结果。     

注液态CO_2采油井筒热力分析

目前CO2已经被用作有效的驱油剂,CO2到达井底时的热力状态对驱油效果有较大影响.针对影响井底CO2压力和温度的因素,根据液态CO2在竖直井筒中的热量传递原理和流体流动理论,在Ramey建立的物理模型基础上,建立了液态CO2井筒流动与传热数学模型,通过求解实例,得到井筒内液态CO2温度和压力的分布规律以及各因素对井底CO2参数的影响.结果表明:井筒内CO2的温度和压力随井深的增加而近似成线性增加;当注入速率增大时,气液分界面加深;井底温度随入口流量的增加而降低,而受入口温度的影响较小;井底压力随井口注入压力的增加而成比例增加,随着流量的增加呈先增后减的趋势;环空介质采用清水比空气的导热效果好.     

超临界CO_2萃取分离生物油

考察了超临界CO2萃取前后玉米秸杆快速热裂解生物油的分离提质效果,并对提质后生物油的品质进行了初步评价.醛类、酮类、酚类等弱极性化合物可被scCO2选择性的萃取,而酸类和水则主要残留于萃余相中;提质后生物油中GC-MS可识别的物质种类由17种提高到80种,这表明利用超临界萃取与GC-MS分析相结合,可显著地提高生物油的定性和半定量分析的准确性.提质后生物油由不透明的黑褐色变为浅黄色透明的液体,且具有较高的耐热稳定性,含水率降至原来的五分之一,热值提高了将近1倍,pH值也从2.1提高到了4.1.确定的适宜萃取工艺条件为55℃和30.0 MPa.     

超临界CO_2抗溶剂方法修饰碳纳米管

为增加碳纳米管与高分子材料的相容性,增强其在树脂共混体系中的稳定性,用超临界CO2抗溶剂沉积方法将PCL包覆到碳纳米管的表面,以阻止其分散后再次团聚,该方法对多壁碳纳米管和单壁碳纳米管均适用.探讨了CO2压力和PCL浓度与碳纳米管修饰效果之间的关系,为碳纳米管修饰提供了有效方法.     

超临界CO_2体系黏度分子动力学研究

由于具有较低的临界温度以及适中的临界压力,超临界CO2成为最为常见的超临界流体,被广泛应用到超临界萃取和制冷等领域.充实超临界CO2体系的基础物性数据,对于进一步利用超临界CO2具有积极意义.运用平衡分子动力学方法,以Lammps免费开放源代码模拟平台为基本框架,自行编译针对超临界CO2特性的脚本文件,对超临界CO2体系的黏度物性进行计算,并将计算结果与成熟的物性数据库进行对比.结果表明,所编译脚本文件计算值与相关数据误差在0.5%以内,说明使用该方法用来获得超临界CO2黏度是可行的.     

二氧化碳连续管井筒流动传热规律研究

基于二氧化碳在井筒内流动时的传热过程,考察二氧化碳在井筒内的热量和压力传递方式及其对相态和物性变化的影响规律。建立二氧化碳井筒内热传递模型,采用交替方向推进法进行求解,分析二氧化碳在井筒内流动过程中温度、压力和相态的变化规律。结果表明:二氧化碳在连续管内热交换效率较高,温度上升幅度随着井深的增大逐渐减小;二氧化碳沿环空上返过程中,温度逐渐降低,在靠近井口处温度显著下降;随着井深的增大,连续管内的液态二氧化碳逐渐转变为超临界态,在沿环空上返的过程中再次转变为液态,继而变为气液两相至出口。     

“欠平衡钻井井筒多相流动规律研究”获2003年度教育部提名国家科学技术奖

20 0 3年度教育部提名国家科学技术奖日前公布。全部拟授奖项目2 70项,一等奖94项,二等奖176项,其中自然科学奖113项,技术发明奖2 0项,科技进步奖137项。由石油大学(华东)博士生导师孙宝江教授、博士生导师王瑞和教授主持完成的“欠平衡钻井井筒多相流动规律研究”获得2 0 0 3年度教育部提名国家科学技术奖科技进步二等奖,这也是石油院校中惟一由院校独立完成获科技进步奖的项目。该项研究通过对空隙率波、流动湍流度、平均含气率的测量和信号分析,成功揭示了气液多相流流型转化的新特点、新规律。通过对多相流动中空隙率波的传播特性及多相…     

超临界CO_2萃取蛋黄油的研究

采用超临界二氧化碳萃取技术,在比较温和的实验条件下,从蛋黄粉中分离出蛋黄油。系统研究了萃取压力、萃取温度和萃取时间等因素对萃取率的影响,并以丙酮为夹带剂,对夹带剂及其加入量对萃取效果的影响进行了研究。     

超临界CO_2抽提在食品业中的应用

本文综述了超临界ＣＯ２抽提法在食品工业中的优越性及其在食品原料处理，油类萃取和精制等过程的应用．     

布洛芬在超临界CO_2中的溶解度测定

用动态法测定了布洛芬在SC CO2 的溶解度 .结果表明 ,布洛芬在SC CO2 中的溶解度较大 ,其溶解度摩尔分率为 10 -3 ～ 10 -2 ,而且随着温度的升高其溶解度降低 ,随着压力的升高其溶解度增大     

超临界CO_2萃取丹参酮IIA提取工艺

采用超临界CO2萃取法提取了丹参酮IIA,讨论了压力、温度、时间、乙醇流量对丹参酮IIA提取收率的影响。得出最佳条件为:萃取压力25 MPa,萃取温度40℃,萃取时间2 h,乙醇流量1.0 mL/min,并与乙醇提取法进行对比。结果表明,超临界CO2萃取法优于乙醇提取法。而后用液质联机分析得到其结构式。     

超临界CO_2提高煤层渗透性的实验

利用自制的三轴渗透装置,在低渗透煤层中注入CO2,测定不同孔隙压力下非超临界和超临界CO2的流速,通过显微CT成像观察超临界CO2作用前后煤层微观截面孔隙裂隙的变化.结果表明:超临界CO2作用后,流速较非超临界CO2作用时明显提高;随着孔隙压力的增加,CO2的流速呈指数递增的关系;煤层微观截面CT图显示,超临界CO2作用后,孔隙、裂隙较非超临界CO2作用时明显发育、尺寸增大、密度增加、连通性提高,说明由于超临界CO2的作用进一步促进了煤层微观孔隙、裂隙的充分发育,增加了渗流通道,有效提高了煤层的渗透性.     

超临界CO_2与甲醇直接合成碳酸二甲酯

以碳酸钾和碘甲烷为催化剂 ,在 CO2 的临界点附近研究了由 CO2 与甲醇直接合成碳酸二甲酯 ( DMC)的新工艺 ,考察了反应温度及反应压力对合成 DMC的影响 ;根据超临界 CO2 所具有的性质 ,讨论了该反应的机理。     

超临界CO_2的均相催化加氢

超临界ＣＯ_２的均相催化加氢以ＣＯ２２作为起始物来合成有机化合物是长期以来追求的目标，通过ＣＯ。的加氢作用可以形成甲酸和别的有机化合物，但这种途径还存在不少困难。最近，日本的Ｙａａｈｉｇｕｓａ博士等人报道，运用ＲＵ的金属有机化合物作催化剂，让ＣＯ。处?..