君，已阅读到文档的结尾了呢~~
混合段长度对射流泵性能的影响混合段长度对于射流泵性能的影响星期一23：13王琼 孙华伟 顾玲燕 中航工业金城集团南京机电液压研究中心 江苏南京211102 摘要：射流泵的内部流动情况复杂 而泵内流动情况的好坏直接关系泵的性能。试验中 发现不同测压点测得的增压值不同。文章运用数据模拟阐发了射流泵内部的流动 阐发了射流泵混合段长度对于射流泵性能的影响 截取了射流泵出口段不同位置的速度分布图 为评价泵的特性供给..
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
混合段长度对射流泵性能的影响
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer-4.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口新型环空射流泵基本特性的理论研究_图文_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
新型环空射流泵基本特性的理论研究
上传于||暂无简介
阅读已结束，如果下载本文需要使用1下载券
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩3页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢环形射流泵内部流动机理及结构优化研究--《武汉大学》2014年博士论文
环形射流泵内部流动机理及结构优化研究
【摘要】：射流泵具有结构简单、可靠性高、运行和维护成本低等优点。与传统中心射流泵相比,环形射流泵的吸入通道没有阻碍且被吸流体不用改变流向,因此特别适合于抽吸含有大颗粒固体(活鱼、矿石、胶囊、产业废弃物等)的混合流体,在工程领域中有着广阔应用前景。然而,关于其内流机理和结构优化方面的研究并不充分。环形射流泵内部流动是受限空间环形壁面射流在有逆压梯度环境下的混合与发展,流场内存在逆压梯度、射流剪切层、壁面边界层以及可能的回流区等复杂现象,流动机理十分复杂。为此,本文基于大涡模拟,结合湍流统计理论和拟序运动理论等对环形射流泵内部流动机理进行了系统研究,并采用非传统结构来实现其性能的优化。主要工作和研究成果如下：
(1)为验证本文LES方案的可靠性以及加深对环形射流泵的直观认识,首先对面积比m=1.72,2.26和3.33的环形射流泵进行了试验研究。结果表明：环形射流泵内流动与传统中心射流泵一样存在自模性,且高效区较宽,而其最优结构尺寸随着面积比改变；随着面积比增加,性能曲线向较大流量比方向移动。
(2)采用LES对m=1.72和3.33的环形射流泵在不同工况下进行了计算,并对比分析了不同的网格数、网格布置与亚格子模型的影响。通过与试验数据对比,结果表明本文所采用的LES方案能够较为准确地预测环形射流泵的时均外特性和内部流动。通过对流场中监测点的瞬时压力系数进行频谱分析,获得各个工况下的涡脱落频率以及特征St数。当m=1.72时,St数在0.2～0.22之间,随着流量比增加,St数降低,而当m=3.33时,St约为0.23,并几乎不随流量比变化。
(3)对LES所获得的环形射流泵内时均流场进行分析发现：随着流量比的增加,工作和被吸流体势流核心长度近似线性增加；吸入室内射流半宽接近线性增长,且流量比越小增长越快；而吸入室内边界层厚度增长速率与流量比无关,但在喉管内部,流量比越小边界层越厚,且增长速率越大；剩余能量系数可描述泵内能量的沿程变化情况,该系数沿流向整体呈下降趋势,流量比越大,下降速率越小；回流区在瞬时和时均情况下差别较大,瞬时回流区的形状及分布较不规则,甚至不连续；随着流量比增大,回流区缩小并向下游移动,相比再附点,分离点向下游移动较大。
(4)通过采用压力判据、涡量和Q准则等拟序结构辨识方法有效提取流场中的拟序结构,结果表明：相比Q准则,压力判据对于较小尺度的拟序结构,尤其对大量存在于涡辫区内的肋状涡的辨识度较低；拟序结构主要由混合层、边界层和回流区内产生并交互作用；混合层内涡结构在增长时,对吸入室壁面边界层进行压迫,诱发吸入室壁面边界层内涡环结构的产生,由于二者转向相反,在二者相接处的区域流向相同,相互作用较弱；拟序结构中的流向涡和展向涡由于产生机理不同,导致其强度、形态和演化方式不同,尽管流向涡涡量与展向涡涡量相比较小,然而流向涡促进了展向涡的扭曲和破碎,并对流场中卷吸和混合的贡献较大。流场内流向涡与展向涡之间、混合层内涡结构与边界层内涡结构甚至与回流之间的相互作用,使得环形射流泵内部流场较为复杂。然而亦正是这些复杂的演变过程和相互作用,主宰着泵内流场的湍流特征、流体间的掺混与传能甚至环形射流泵的外特性。
(5)鉴于LES计算成本较高,因此采用RANS湍流模型验证本文所提出的结构优化方案。首先对射流泵模拟中常用的六种RANS湍流模型进行了验证,结果表明：RNG k-ε模型能够较为准确地预测环形射流泵的外特性和内部流动的平均特征；标准k-ε模型低估了环形射流泵的外特性,而对外特性和壁面压力系数的变化趋势预测较为准确。
(6)提出利用等速度变化和等压力变化方法来设计环形射流泵的扩散器,可降低锥形扩散器内由于速度或压力变化不均匀导致的流动损失,并推导出简洁易用的设计公式。数值模拟表明这两种设计方法确实能使扩散器内速度或者压力变化更为均匀,其中等压力变化扩散器内压力的确能够呈线性增长,从而改善环形射流泵的性能；特别在扩散器较短或扩散角度较大时表现更优,因此较为适用于泵的空间和质量受限的场合。相比等速度变化扩散器,等压力变化扩散器在大流量比工况下表现较优,但在小流量比下较差。
(7)提出了新型夹心式环形喷嘴,使得高速环形工作流体内外侧均为被吸流体,避免了高速射流贴壁流动产生的较大摩擦损失,并由于增大了与被吸流体的接触面积,使得泵的最高效率从35.8%提升至45.1%。工作喷嘴与壁面的距离以及内外被吸流体之间的速度比对采用该喷嘴的新型泵性能具有较大影响,且在取不同的工作喷嘴与壁面距离时,相应的最优速度比不同。在最优速度比未知的情况下,选择1/1可获得较好结果。
【关键词】：
【学位授予单位】：武汉大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2014【分类号】：TH38【目录】：
论文创新点5-8中文摘要8-10ABSTRACT10-13第一章 绪论13-29 1.1 射流泵概述13-15 1.2 研究背景及意义15-16 1.3 研究现状及分析16-27 1.4 本文主要研究内容与安排27-29第二章 环形射流泵试验研究29-39 2.1 环形射流泵结构尺寸29-31 2.2 试验设施31-34 2.3 试验步骤与试验工况34-35 2.4 试验结果35-38 2.5 小结38-39第三章 大涡模拟方案与验证39-54 3.1 LES理论39-42 3.2 LES方案42-47 3.3 模拟方案验证47-53 3.4 小结53-54第四章 环形射流泵内时均流动特征54-71 4.1 时均轴向速度分析54-61 4.2 时均径向速度分析61-62 4.3 射流扩展62-67 4.4 压力分布67-70 4.5 小结70-71第五章 环形射流泵内湍动特征71-114 5.1 瞬时速度分布71-74 5.2 湍流强度分布74-86 5.3 雷诺应力分布86-89 5.4 拟序结构89-113 5.5 小结113-114第六章 环形射流泵结构优化114-135 6.1 RANS湍流模型115-119 6.2 RANS模拟方案验证119-123 6.3 流线型扩散器及其对泵性能影响123-129 6.4 新型环形喷嘴及其对泵性能影响129-134 6.5 小结134-135第七章 总结与展望135-139 7.1 本文工作总结135-137 7.2 未来工作展望137-139参考文献139-148符号表148-151攻读博士学位期间发表的科研成果151-152致谢152
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式
【参考文献】
中国期刊全文数据库
李同卓,郑邦民,陆宏圻,邓珊,向清江;[J];华北水利水电学院学报;2005年01期
龙新平;程茜;韩宁;张改兰;;[J];核动力工程;2008年01期
龙新平;王丰景;俞志君;;[J];核动力工程;2011年01期
王常斌,林建忠,石兴;[J];流体机械;2004年09期
黄小华;郭根喜;陶启友;;[J];南方水产;2007年03期
袁丹青;白滨;王冠军;丛小青;陈向阳;;[J];排灌机械;2009年01期
龙新平;鄢恒飞;张松艳;姚鑫;;[J];排灌机械工程学报;2010年03期
龙新平;姚鑫;杨雪龙;;[J];排灌机械工程学报;2012年02期
龙新平，刘景植，陆宏圻，朱劲木;[J];水动力学研究与进展(A辑);1996年05期
何培杰,龙新平,梁爱国,刘景植,陆宏圻;[J];水科学进展;2004年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库
Wei S;[J];Acta Mechanica S2009年02期
;[J];Acta Mechanica S2011年05期
李彦梅;徐英;张涛;李强;;[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年02期
李彦梅;郭玉;江善和;张朝龙;吴文进;;[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年03期
李国伟,蒋德明;[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1995年04期
姜毅;郝继光;傅德彬;;[J];兵工学报;2008年08期
时素果;王国玉;权晓波;赵宇;;[J];兵工学报;2012年04期
李秋实,陆亚钧,李玲;[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
黄宏艳;王强;;[J];北京航空航天大学学报;2008年02期
周国忠,王英琛,施力田;[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年02期
中国重要会议论文全文数据库
周良富;傅锡敏;;[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
龙血松;彭向和;贾兴豪;;[A];中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）论文集[C];2010年
朴英;单繁立;;[A];第三届高超声速科技学术会议会议文集[C];2010年
陈文召;董有;李光明;宋珏容;;[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集（上卷）[C];2007年
邵奇;杨建明;刘树红;吴玉林;戴江;;[A];2003年大型水电机组技术研讨会论文集[C];2003年
敏政;李琪飞;范宗旺;魏志国;王岩;;[A];水轮发电机组稳定性技术研讨会论文集[C];2007年
高忠信;邓杰;张世雄;;[A];水轮发电机组稳定性技术研讨会论文集[C];2007年
李琳;邱秀云;;[A];2008中国水力发电论文集[C];2008年
赵雪峰;茅泽育;;[A];第17届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2008年
孙业华;徐其功;李庆祥;黄启明;;[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集（下册）[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库
李佳;[D];哈尔滨工程大学;2010年
穆勇;[D];哈尔滨工程大学;2010年
邓锐;[D];哈尔滨工程大学;2010年
王超;[D];哈尔滨工程大学;2010年
黄燕;[D];中国海洋大学;2010年
王春林;[D];江苏大学;2010年
朱小林;[D];华南理工大学;2010年
胡军强;[D];浙江大学;2009年
倪建军;[D];华东理工大学;2011年
胡英;[D];昆明理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库
王发辉;[D];河南理工大学;2010年
胡海燕;[D];浙江理工大学;2010年
姜逢章;[D];郑州大学;2010年
马艳;[D];哈尔滨工程大学;2010年
陈林;[D];哈尔滨工程大学;2010年
张哲衡;[D];哈尔滨工程大学;2010年
章小松;[D];哈尔滨工程大学;2010年
位莎;[D];哈尔滨工程大学;2010年
吴曙亮;[D];哈尔滨工程大学;2010年
李洪珠;[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
石惠娴,王勤辉,骆仲泱,岑可法;[J];动力工程;2002年01期
廖振方,唐川林,张凤华;[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年02期
王常斌;林建忠;石兴;;[J];高校化学工程学报;2006年02期
龙新平;程茜;韩宁;张改兰;;[J];核动力工程;2008年01期
,徐文辉;[J];渔业现代化;2003年02期
,黄丽琴;[J];渔业现代化;2003年03期
黄滨,关长涛,林德芳;[J];渔业现代化;2004年06期
叶燮明;;[J];渔业现代化;2006年04期
Toshio K;[J];航空动力学报;2008年07期
刘莉,曹昕歌,李春玲;[J];黑龙江水利科技;1997年02期
中国硕士学位论文全文数据库
蔡标华;[D];武汉大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库
周克山;[J];化工装备技术;2003年03期
王常斌,林建忠,石兴;[J];流体机械;2004年09期
陈向阳;袁丹青;王冠军;丛小青;张晓炜;;[J];中国农村水利水电;2009年04期
王琼;孙华伟;顾玲燕;;[J];中国高新技术企业;2009年20期
张晋华;高传昌;;[J];水电能源科学;2011年07期
王玲花;张川;宁盼华;干超;;[J];水力发电;2011年09期
程洪贵;龙新平;杨雪龙;肖龙洲;;[J];流体机械;2012年07期
李蔼铿;;[J];北京农业机械化学院学报;1984年02期
金锥同;;[J];建筑技术通讯;1973年12期
唐天雄;;[J];排灌机械;1984年04期
中国重要会议论文全文数据库
杨慧霞;莫政宇;罗麟;;[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
徐迎超;周玉磊;;[A];2008全国能源与热工学术年会论文集[C];2008年
王江萍;鲍泽富;朱端银;;[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
汪超;张键;;[A];2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛——装备制造产业发展论坛论文集（下）[C];2009年
刘德祥;辛沛;钱兵;柴毅;;[A];湖北省公路学会——2004年机电工程研讨会论文集[C];2004年
许晶禹;郭军;唐驰;张军;郑之初;吴应湘;;[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
徐聪;黄毅;景山;;[A];中国核学会核化工分会成立三十周年庆祝大会暨全国核化工学术交流年会会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库
崔怀纲　乔丽霞;[N];中国工业报;2009年
中国博士学位论文全文数据库
袁丹青;[D];江苏大学;2009年
李同卓;[D];武汉大学;2005年
王常斌;[D];浙江大学;2004年
杨雪龙;[D];武汉大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库
乌骏;[D];江苏大学;2007年
赵艳红;[D];东北石油大学;2012年
单惠江;[D];中国地质大学（北京）;2008年
宁锋;[D];华北水利水电学院;2007年
李栋;[D];重庆大学;2012年
冯鹏;[D];西安石油大学;2013年
冯琦;[D];西安石油大学;2014年
郭彦华;[D];清华大学;2004年
刘晖霞;[D];重庆大学;2007年
王洁;[D];重庆大学;2011年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 大众知识服务
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：010--
在线咨询：
传真：010-
京公网安备75号你必须知道的采油常识
你必须知道的采油常识
==采油的概念== & & 通过勘探、钻井、完井之后，油井开始正常生产，油田也开始进入采油阶段，根据油田开发需要，最大限度地将地下原油开采到地面上来，提高油井产量和原油采收率，合理开发油藏，实现高产、稳产的过得叫做采油。原油生产流道油层—近井地带—射孔弹道—井眼内部—人工举升装置—油管—井口—采油树—地面管线—计量站—油气分离器—输油管网常用的采油方法1）自喷采油法：利用油层本身的弹性能量使地层原油喷到地面的方法称为自喷采油法。自喷采油主要依靠溶解在原油中的气体随压力的降低分享出来而发生的膨胀。在整个生产系统中，原油依靠油层所提供的压能克服重力及流动阻力自行流动，不需要人为补充能量，因此自喷采油是最简单、最方便、最经济的采油方法。2）人工举升人为地向油井井底增补能量，将油藏中的石油举升至井口的方法是人工举升采油法。随着采出石油总量的不断增加，油层压力日益降低；注水开发的油田，油井产水百分比逐渐增大，使流体的比重增加，这两种情况都使油井自喷能力逐步减弱。为提高产量，需采取人工举升法采油（又称机械采油），是油田开采的主要方式，特别在油田开发后期，有泵抽采油法和气举采油法两种。在陆地油田常用抽油机，海上多用电潜泵，像一些出砂井或稠油井多用螺杆泵，此外常用的还有射流泵、气举、柱塞泵等等；==采油的三个阶段==　在石油界，通常把仅仅依靠岩石膨胀、边水驱动、重力、天然气膨胀等各种天然能量来采油的方法称为一次采油；把通过注气或注水提高油层压力的采油方法称为二次采油；把通过注入化学剂改变张力、注入热流体改变黏度，用这种物理、化学方法来驱替油层中不连续的和难开采原油的方法称为三次采油。?一次采油—让油自己喷出来　　在一次采油阶段，在地层里沉睡了亿万年的石油可以依靠天然能量摆脱覆盖在它们之上的重重障碍，通过油井流到地面。自喷井开采示意图　　这种能量正是来源于覆盖在它们之上的岩石对其所处的地层和地层当中的流体所施加的重压。在上覆地层的重压下，岩石和流体中集聚了大量的弹性能量。当油层通过油井与地面连通后，井口是低压而井底是高压。在这个压差的作用下，上覆地层就像挤海绵一样，将石油从油层挤到油井中，并举升到地面。随着原油及天然气的不断产出，油层岩石及地层中流体的体积逐渐扩展，弹性能量也逐渐释放。总有一天，当弹性能量不足以把流体举升上来时，地层中新的压力平衡慢慢建立起来，流体也不再流动，大量的石油会被滞留在地下。就像弹簧被压缩一样，开始弹力很强，随着弹簧体积扩展，弹力越来越弱，最终失去弹力。　　它的优点是投资少、成本低、投产快，只要按照设计的生产井网钻井后，不需要增加另外的注入设备，只靠油层自身的能量就可将原油采出地面。缺点是天然能量作用的范围和时间有限，不能适应油田较高的采油速度及长期稳产的要求，最终采收率通常较低。?二次采油—用水把油顶出来注水开发示意图　　在二次采油阶段，人们通过向油层中注气或注水来提高油层压力，为地层中的岩石和流体补充弹性能量，使地层中岩石和流体新的压力平衡无法建立，地层流体可以始终流向油井，从而能够采出仅靠天然能量不能采出的石油。　　但是，由于地层的非均质性，注入流体总是沿着阻力最小的途径流向油井，处于阻力相对较大的区域中的石油将不能被驱替出来。有的原油在地下就像沥青一样，根本无法在地层这种多孔介质中流动。因此，二次采油方法提高原油采收率的能力是有限的。　　油田注水开发的原理就是通过打注水井向油层注入水，在整个油层内建立起水压驱动方式，恢复和保持油层压力，从而减少钻井口数，提高采油速度，缩短油田开发的年限，提高油田最终采收率。由于注水工艺容易掌握，水源也比较容易得到，因此油田注水开发的方式迅速推广，成为一种应用最广泛的方法。注水开发从注水时间上大致可分为三种类型：超前注水、早期注水和晚期注水。?三次采油—靠科技把油洗出来聚合物驱油示意图　　在三次采油阶段，人们通过采用各种物理、化学方法改变原油的黏度和对岩石的吸附性，可以增加原油的流动能力，进一步提高原油采收率。三次采油的主要方法有聚合物驱、化学驱、气驱、热力采油、微生物驱等。　　聚合物驱是指在注入水中加入水溶性的高相对分子质量的聚合物，增加水相黏度和降低水相渗透率，改善油水黏度比，从而扩大体积波及系数，达到提高原油采收率的方法。　　1972年我国开始在大庆油田开始进行聚合物驱试验，1990年又在中西部地区开始试验。大庆油田聚合物驱自1996年投入工业化应用以来，创造了世界油田开发史上的奇迹。　　稠油是一种性质较特殊的原油，其特点是沥青质与胶质含量高，因而原油黏度很高，在油层及井筒中流动困难、开采难度大。==油气井增产工艺== & & 油气井增产工艺是提高油井（包括气井）生产能力和注水井吸水能力的技术措施，常用的有水力压裂及酸化处理法，此外还有井下爆炸、溶剂处理等。1）水力压裂工艺 & &水力压裂是以超过地层吸收能力的大排量向井内注入粘度较高的压裂液，使井底压力提高,将地层压裂。随着压裂液的不断注入，裂缝向地层深处延伸。压裂液中要带有一定数量的支撑剂(主要是砂子)，以防止停泵后裂缝闭合。充填了支撑剂的裂缝，改变了地层中油、气的渗流方式，增加了渗流面积，减少了流动阻力，使油井的产量成倍增加。最近全球石油行业很热门的“页岩气”就是利益于水力压裂技术的快速发展！2）油井酸化处理 & &油井酸化处理分为碳酸盐岩地层的盐酸处理及砂岩地层的土酸处理两大类。通称酸化。?碳酸盐岩地层的盐酸处理：石灰岩与白云岩等碳酸盐岩与盐酸反应生成易溶于水的氯化钙或氯化镁，增加了地层的渗透性，有效地提高油井的生产能力。在地层的温度条件下，盐酸与岩石反应速度很快，大部分消耗在井底附近，不能深入到油层内部，影响酸化效果。?砂岩地层的土酸处理：砂岩的主要岩矿成分为石英、长石。胶结物多为硅酸盐（如粘土）及碳酸盐，都能溶于氢氟酸。但氢氟酸与碳酸盐类反应后，会发生不利于油气井生产的氟化钙沉淀。一般用8～12%盐酸加2～4%氢氟酸混合土酸处理砂岩，可避免生成氟化钙沉淀。氢氟酸在土酸中的浓度不宜过高,以免破坏砂岩的结构,造成出砂事故。为防止地层中钙、镁离子与氢氟酸的不利反应及其他原因，在注入土酸前，还应该用盐酸对地层进行预处理，预处理范围要大于土酸处理范围。近年来发展了一种自生土酸技术。用甲酸甲酯与氟化铵在地层中反应生成氢氟酸,使其在深井高温油层内部起作用,以提高土酸处理效果。从而达到提高油井生产能力。==注水采油==什么是注水采油
& & 油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油采不出来。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水。 & & 注水采油是目前广泛采用的一种采油方式，是利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注入油层，保持油层压力，驱替地下原油至油井，这是一种以提高石油采收程度，从而取得较好经济效益的方法。 注水方式 & 注水方式指注水井在油藏所处的部位和注水井 与生产井之间的一种排列关系，又称注采系统。目前应 用的注水方式有：①边缘注水：是将注水井布在油田边缘含水区内或油水过渡区或含油边界以内不远的地方，均称为边缘注水。②切割注水：是利用注水井排将油藏切割成若干区块，每个区块作为一个独立的开发单元进行注水开发。③面积注水：是指将注水井和油井按一定几何形状和密度均匀布置在整个开发区上进行注水和采油的系统，实质上是把油层分割成许多小单元进行注水开采。④点状注水：通常应用于一些地质条件复杂或小断块油田，视油砂体分布状况、断层的位置及构造形态布井，注水井与生产井之间没有规则的排列关系。?注意事项1、注水井排方向要注意地应力的研究，原则上注水井排方向应与最大主应力方向一致。 油田中注水井和油井的井数比例与分布形态称为井网，例如面积注水方式的井网即有四点系统(注水井与生产井的比例为1：2)、五点系统(比例为1：1)、反九点系统(比例为1：3)等。2、 注水管理人工注水开采的油田管理的日常工作最重要的是根据油田的动态变化(压力、产量、油气比、含水量等)搞好配产配注，也就是在一个阶段内对注水井和采油井确定好各口井及各个层段合理的注水量和 产油量，以取得较好的开发效果。还要注意提高注水利用率和水质处理。 & ①选择最佳开始注水时间和保持油层压力水平。
& 要注意充分利用天然能量，以实现最简便、最经济的方法开发油田。同时要使油藏保持的压力足以满足一定 采油速率的要求，还要使油、气、水在地下的运动状态有利于提高采收率。一般认为在能达到要求的采油 速率时，以油层压力降至饱和压力附近开始注水较为广泛。 & ②调整吸水剖面，提高 注人水利用 率。注水过程要经常调整注 水井的吸水剖 面，改造吸水少的中、低渗透层，控制影响其他层吸水的特高吸水层，使更多油层按需要吸水，以提高注人水的波及系数，采油井也要定期监测产油剖面，以便采取措施。水动力学方法调整是平面上提高注人水的利用率，从而提高注人水波及系数的方法，如对非均质性严重或带有裂缝性的油层，将连续注水改为周期性注水，对高含水地区改变注水井的分布，从而改变水驱油的液流方向等，均可减少注人水的采出量，提高注人水的驱油效率。 & ③控制注人水的水质和污水回注。注人油层中的水如含有机械杂质，易使油层堵塞，含腐蚀物质，易使 注水设备和注水管柱损坏;腐蚀物的堆积易使井底油层堵塞;水中含有细菌和具有细菌生存条件，会加剧腐蚀和结垢。这些都会妨碍注水工作顺利进行。3、必须依据油田的孔隙结构、矿物成分、地下水性质等，对注人水进行过滤、除铁、杀菌、脱氧以及加缓蚀剂、防膨剂等 处理，以保证注入水的水质。生产井排出的含油污水， 一般应脱油后，按注人水质要求进行处理，再回注油层，以保护环境、节约用水。?三维动画—注水采油==蒸汽吞吐采油== & & 蒸汽吞吐又叫周期性注蒸汽、蒸汽浸泡、蒸汽激产等。所谓蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采重油的增产方法。蒸汽吞吐作业的过程可分为三个阶段，即注汽、焖井及回采。作用机理 & &稠油油藏进行蒸汽吞吐开采的增产效果非常显著，其主要机理如下：1）加热降粘作用向油层注入高温高压蒸汽，近井地带相当距离内的地层温度升高，将油层及原油加热。注入油层的蒸汽优选进入高渗透带，然而由于蒸汽的密度很小，在重力作用下，蒸汽将向油层顶部超覆，油层加热并不均匀，但由于热对流和热传导作用，注入蒸汽量足够多时，加热范围逐渐扩展，蒸汽带的温度仍保持井底蒸汽温度Ts（250~350℃），蒸汽凝结带，即热水带的温度Tw虽有所下降，但仍然很高。形成的加热带中的原油粘度由几千到几万mPa.s降低至几个mPa.s。这样，原油流向井底的阻力大大减小，流动系数Kh/μ成几十倍的增加，油井产量必然增加许多倍。2) 热膨胀作用当高温蒸汽注入油层后，加热后的原油产生膨胀，原油中如果存在少量的溶解气，也将从原油中逸出，产生溶解气驱的作用。同时油藏中的流体和岩石骨架产生热膨胀作用，孔隙体积缩小，流体体积增大，维持原油生产的弹性能量增加。原油的热膨胀程度主要取决于原油的组分组成，通常情况下，轻质原油的热膨胀系数大于重质原油。3) 蒸汽蒸馏作用 & &在注蒸汽过程中，原油和水的汽化压力随温度升高而升高，当油和水的汽化压力等于油层当前压力时，原油中的轻质组分汽化成气相，产生蒸汽蒸馏作用。蒸馏作用的存在对稠油开采产生的有利影响主要表现在：气相粘度低，流动阻力小，驱替前缘产生溶剂驱；岩石盲端孔隙中的轻质组分将转移到连通孔隙中，产生自掺稀降粘作用。4) 相对渗透率的变化 & 在高温润湿性试验中，普遍的规律是随着温度的升高，岩心润湿性由亲油转向亲水，由弱亲水转向强亲水。其主要原因是稠油中的胶质、沥青质等极性物质含量较多。5) 乳化驱替 & 在蒸汽驱过程中，由于蒸汽腔内的蒸汽流速和比容较大，同时蒸汽腔前缘的蒸汽由于冷凝并释放热量，而产生扰动效应，发生乳化作用，形成水包油或油包水乳状液。在非均质油层中，这些粘滞乳状液会堵塞高渗透条带，降低蒸汽在冷凝区的指进作用，提高波及体积。6) 重力泄油 & &由于汽液密度差异，在注蒸汽过程中形成超覆现象，油层纵向受热不均，但油藏的表现受热面积增加，油层的非驱替部分由于导热作用而得到加热，受热原油在重力作用下流到井底。重力泄油作用主要发生在单层厚度较大的稠油油藏中。 & &从总体上讲，蒸汽吞吐开采属于依靠天然能量开采，只不过在人工注入一定数量蒸汽并加热油层后，产生了一系列强化采油机理，主要是原油加热降粘的作用。?主要生产特征1）蒸汽吞吐采油属于三次采油。注入油层的蒸汽数量极有限，只是注入了热能，使井筒周围一定范围油层加热，一般仅10~30m，最大不超50m，以原油加热降粘、改善油的流动性为主，强化上述多种天然驱动能量的作用，从而增加油井产量。2）蒸汽吞吐开采和蒸汽驱开采都是强化开采手段，采油速度很高。一般为地质储量的4%~6%，甚至还高。3）蒸汽吞吐开采每个周期内的产量变化幅度较大，有初期的峰值期，有递减期。峰值期是主要产油期。另外，每个吞吐周期的产量接近或达到经济极限产量时再开始下一周期的注汽—采油。4）蒸汽吞吐是单井作业，对各种类型稠油油藏地质条件的适用范围较蒸汽驱，经济上的风险性较汽驱开采小得多。5）汽吞吐采油过程中的主要矛盾，是注入油层的蒸汽发生向顶部超覆推进及沿高渗透层指进，垂向扫油系数一般很难超过50%。这主要是湿饱和蒸汽的特性及油藏非均质性所致。6）蒸汽吞吐与蒸汽驱开采阶段的衔接至关重要。7）蒸汽吞吐开采的一次投资较少，而且生产见效快，经济回收期短，经济效益好。但是，随着多周期吞吐进程，产量递减快。?地面流程及设备（以海上为例）1）水源供给：海水—水罐—海水淡化设备—水处理设备—高压柱塞泵—蒸汽发生器；2）燃料供给：燃油—油罐—油泵房—蒸汽发生器—油井；3）氮气系统：空压机——膜分离—增压机—油井环空；其中蒸汽发生器是核心设备，经过水处理得到的水进入蒸汽发生器，产生大量的蒸汽，源源不断地注入到油井当中。?技术评价指标1）周期产油量及吞吐阶段累积采油量；2）周期原油蒸汽比及吞吐阶段累积油汽比；3）采油速度，年采油量占开发区动用地质储量百分数；4）周期回采水率及吞吐阶段回采水率，即采出水量占注入蒸汽的水当量百分数；5）原油生产成本；6）吞吐阶段原油采收率，即阶段累积产量占动用区块地质储量的百分数；7）油井生产时率及油井利用率；8）阶段油层压力下降程度；?三维动画 | 蒸汽吞吐
发表评论：
TA的最新馆藏}