检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：陈晓慧中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

新一代水下生产系统紧凑型布局理念给应用于其中的气液分离器提出了更加苛刻的要求。管柱式气液分离器（简称GLCC）因其独特的优势在深海富气田开采领域具有应用前景。前人对GLCC的研究大多着眼于液体携带起始点之前的情况,且缺少针对... 详细信息

新一代水下生产系统紧凑型布局理念给应用于其中的气液分离器提出了更加苛刻的要求。管柱式气液分离器（简称GLCC）因其独特的优势在深海富气田开采领域具有应用前景。前人对GLCC的研究大多着眼于液体携带起始点之前的情况,且缺少针对完全分离型GLCC的研究。本文的研究对象是气液相出口管不发生汇合的完全分离型GLCC,以液相介质对分离器性能影响作为切入点,通过实验的手段研究了GLCC各段流型分布、溢流压降、LCO起始点曲线和液相分离效率。将相似理论融入到实验数据的分析中,来探索GLCC气液两相流的运动特性,进一步完善用于预测分离性能的经验模型,主要研究成果如下:（1）通过量纲分析得到了表征溢流压降的准数关系式为Eug=f（Rel,Reg,Frg,KA,D/dg,KF）。该关系式囊括了液量、气量、渐缩喷嘴尺寸、溢流管直径以及液体物性等影响因素,可以更加全面地反映溢流压降,具有较高的计算精度。（2）运用方程分析法获得了影响GLCC液体携带过程的无量纲数,并结合学者们对液滴破碎过程的研究结论,对原始准则数进行了加工。绘制了以无量纲表观气速Nvg和无量纲表观液速Nvl为坐标的LCO起始点曲线,并根据三种不同浓度甘油溶液的实验数据,建立了LCO起始点曲线的函数方程。（3）将液相分离效率转化为液体携带率,通过类比竖直管环状流的液体携带问题,引入无量纲数S(S=We0.5Rρ0.6)来反映液体携带率的变化规律,并采用双曲正切函数来描绘携带率曲线。分别得到了环状流和搅混流机制下的液体携带率经验关系式,这两个公式预测的分离效率与实验值的相对误差分别落在±0.5%和±1%范围内,精度满足工程设计要求。

关键词：管柱式气液分离器流体物性溢流压降液相分离效率相似理论

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

深海管柱式气液分离器液相分离效率测量与分析

引用

中国海洋平台 2018年第4期33卷 59-65页

作者：许承炜陈建义董腾贾中会张西兆中国石油大学(北京)重质油国家重点试验室北京102249

采用2种筒体入口结构(0#,1#),以空气和水为介质对管柱式气液分离器(Gas-Liquid Cylindrical Cyclones,GLCC)液相分离效率进行试验研究。结果表明:GLCC的效率变化可划分为2个区域:无液滴带出区和液滴带出区。分析认为引入表示气相、液相... 详细信息

采用2种筒体入口结构(0#,1#),以空气和水为介质对管柱式气液分离器(Gas-Liquid Cylindrical Cyclones,GLCC)液相分离效率进行试验研究。结果表明:GLCC的效率变化可划分为2个区域:无液滴带出区和液滴带出区。分析认为引入表示气相、液相流量变化关系的组合准数S有助于反映分离效率的变化规律。将效率等价为气相出口管液滴携带率,建立GLCC液滴携带曲线分区模型,包含携带初始区、线性带出区、旋流过渡区和稳定带出区。采用双曲正切函数得到0#入口结构液滴携带曲线关联式,相应的效率误差在1%以内。利用1#入口结构试验数据对该方法进行验证,相应的效率误差在1.5%以内,说明该方法对GLCC效率问题适用性较好,满足工程设计需求。

关键词：管柱式气液分离器气液两相流测量模型公式化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

管柱式气液分离器分离性能实验研究

管柱式气液分离器分离性能实验研究

引用

作者：许承炜中国石油大学（北京）

学位级别：硕士

管柱式气液分离器(Gas-Liquid Cylindrical Cyclone简称GLCC)因其结构简单紧凑、操作方便等优势,在深海油气分离等场合受到越来越多的青睐。然而GLCC分离机理复杂,阻碍了其在工业上的广泛应用。本文选取水与空气为实验介质,变换不同结... 详细信息

管柱式气液分离器(Gas-Liquid Cylindrical Cyclone简称GLCC)因其结构简单紧凑、操作方便等优势,在深海油气分离等场合受到越来越多的青睐。然而GLCC分离机理复杂,阻碍了其在工业上的广泛应用。本文选取水与空气为实验介质,变换不同结构尺寸的气相出口管,设计、搭建GCU(Gas Carry Under)测量装置,采用实验的方法对GLCC液相分离性能、气相分离性能与分离压降进行了研究,主要结论如下:(1)气相出口管旋入芯管后对液相分离效率基本无影响。气相出口管直径变化后对液相分离性能有一定影响。GLCC液滴携带率随准数S可以分成四个区域,即携带初始区、线性带出区、旋流过渡区和稳定带出区。利用双曲正切函数对液相分离效率进行关联,误差在1.5%以内,满足工程设计需求。(2)利用不同入口接管和气相出口管的组合结构进行实验,得到综合表征操作参数和结构参数的压降准数关联式。设计了一种喇叭状芯管结构。实验结果证明该结构达到了降压升效的设计目标。(3)设计、搭建快关阀法实验装置对下部筒体气泡带出量进行测量,建立了气相带出率预测模型。将气、液相分离效率综合考虑,对GLCC安全操作区域图进行了修正。提出了综合反映气、液相分离性能的气、液相效率操作图,对工业实践具有一定指导意义。

关键词：管柱式气液分离器气相出口管结构液相分离效率压降气相分离效率

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

深海管柱式气液分离器的相似分析及模化实验设计

深海管柱式气液分离器的相似分析及模化实验设计

引用

全国第十二届非均相分离学术交流会暨2015厦门台湾两地过滤与分离技术交流大会

作者：董腾陈建义路远仇晨李清平中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室中国北京102249 宁波威瑞泰墨赛多相流仪器设备有限公司中国宁波315806 中国海洋石油研究总院中国北京100010

在深海油气田开发过程中,传统重力分离技术由于庞大笨重,应用受到限制.管柱式气液分离器(简称GLCC)是由TULSA大学研发的一种高效分离装置,它体积小巧、操作维护简便,其优势在深海环境表现得尤为突出.GLCC分离机理研究还未成熟,在变工况... 详细信息

在深海油气田开发过程中,传统重力分离技术由于庞大笨重,应用受到限制.管柱式气液分离器(简称GLCC)是由TULSA大学研发的一种高效分离装置,它体积小巧、操作维护简便,其优势在深海环境表现得尤为突出.GLCC分离机理研究还未成熟,在变工况下的分离性能还缺乏准确的预测方法.本文从相似理论的角度系统分析了GLCC的分离性能.首先建立了表征GLCC内部气液相流动气液相运动方程、击碎方程以及液滴运动方程.并通过方程分析推导了相应准数,即Re、Eu、 We以及St等准数.在此基础上,结合实验经验引入了表征气液相不稳定性以及液滴破碎的Oh数等.通过对这些准数的定性分析,得出了表征GLCC分离压降的准数关系式Eug=f(Reg, Rel),以及表征分离效率的准数关系式E=f(N,Rel,Fr).在调研工业现场数据的基础上,设计了能够涵盖大多数工业现场准数范围的实验模型.

关键词：深海油气田管柱式气液分离器结构设计分离性能

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

管柱式气液旋流分离器液膜厚度的空间分布特性

引用

化工学报 2020年第11期71卷 5216-5225页

作者：王亚安陈建义叶松宋占荣韩明珊杨洋中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

管柱式气液旋流分离器(GLCC)是一种耦合离心力与重力的分离设备,其上部筒体内旋流液膜的分布特征显著影响其分离性能。液膜厚度作为该旋流液膜的关键参数,掌握其分布规律可为理解液膜的流动机制奠定基础。利用纽扣式电导传感器测量了GLC... 详细信息

管柱式气液旋流分离器(GLCC)是一种耦合离心力与重力的分离设备,其上部筒体内旋流液膜的分布特征显著影响其分离性能。液膜厚度作为该旋流液膜的关键参数,掌握其分布规律可为理解液膜的流动机制奠定基础。利用纽扣式电导传感器测量了GLCC上部筒体内的液膜厚度,通过改变入口气液相流量、入口喷嘴尺寸,系统地研究了其空间分布特性。结果表明,操作参数一定时,液膜厚度沿轴向向上趋于减小;在某一轴向位置,液膜厚度随入口气量的增大呈现“S”形分布,随入口液量的增大而近线性增大;此外,入口喷嘴尺寸对液膜厚度的分布影响显著:在不同的轴向位置,不同尺寸喷嘴对应的液膜厚度间的大小存在差异。液膜厚度随气液量的变化规律证明液膜逃逸是GLCC液相分离效率降低的直接原因,而喷嘴尺寸对液膜厚度沿轴向分布的影响则反映了GLCC旋流效应与重力效应间的相互作用。

关键词：管柱式气液分离器气液两相流电导探针液膜厚度分布

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

GLCC上部筒体气液流动控制及分离机理研究

GLCC上部筒体气液流动控制及分离机理研究

引用

作者：周宇航中国石油大学(北京)

学位级别：博士

管柱式气液分离器（GLCC）是油气水下生产系统中的重要设备。传统GLCC工作时,如发生来流工况超出工作域的情况,极易发生液相带出（LCO）现象,从而造成液相分离效率下降。为解决这一问题,提高设备的鲁棒性,需厘清气液分离机理,并实现流... 详细信息

管柱式气液分离器（GLCC）是油气水下生产系统中的重要设备。传统GLCC工作时,如发生来流工况超出工作域的情况,极易发生液相带出（LCO）现象,从而造成液相分离效率下降。为解决这一问题,提高设备的鲁棒性,需厘清气液分离机理,并实现流动控制。本文以工业缩尺GLCC为实验主体,以主动调控上行旋流液膜流型为切入点,通过实验观测及数值模拟的方法,对上部筒体内的液膜流动参数、流型转变、倾斜入口管与上部筒体内流型的对应关系以及向上双入口GLCC的控制策略分析进行了研究,得到了以下结果: （1）运用PIV测得了单入口GLCC上部筒体的液膜切向速度v_t、轴向速度va分布,并建立了液膜速度随入口气液量变化的半经验公式,为后续壁面摩擦系数和气液界面摩擦系数的计算提供了依据。（2）根据课题组前人测得的液膜厚度及本文测得的液膜速度并基于气液两相动量分析,得到了壁面液膜和气液界面的摩擦系数关联式。（3）基于最小气液界面剪应力理论建立了一种流型转变判别模型,用以判断旋环流和搅混流之间的转变。经实验验证,该模型与实验结果吻合较好。进一步,为简化模型计算过程,结合流型与分离性能间的关系,建立了基于液膜速度vl和液膜旋流数Sw的流型转变经验关联式。（4）分别以水、甘油溶液、T55导热油为液相介质,观测了向上双入口GLCC倾斜入口管内的气液流型、上部筒体内的液膜流型,并对流型进行了详细描述和划分。重点分析了液相介质对流型的影响规律:液相介质为甘油溶液时,粘度增大,倾斜入口管内整体呈现分层流范围缩小的趋势,即预分离效果变差,上部筒体内液体增多,液膜不稳定性增强,出现过渡流甚至是搅混流;液相介质为T55导热油时,上部筒体内出现环状流流型,且旋环流流型范围缩小,同时有明显的气相携液现象。建立了倾斜入口管内的气液流型与上部筒体内的液膜流型的对应关系,揭示了向上双入口GLCC的液相分离性能变化规律,并建立了一个计算压降的经验模型。（5）基于“改结构-调流型-控带液”的创新设想,提出了一种新型的向上分支的双入口GLCC控制策略。实验观测发现,随着支路流通面积比的减小,倾斜管主路入口附近液膜切向速度变大,旋流强度增大。支路附近及支路以上区域液膜轴向速度变化趋于平稳,这有利于液膜的分离。利用数值模拟解释了构效关系,通过对比气液量分配比及流迹线发现,可依据工况设定最佳流量分配比、调整竖直筒体内液膜流型,从而提高分离效率。（6）以球阀为例,数值模拟分析了流通面积比与流量变化的关系,得到了阀门调节开度、流通面积比、压降、流通气液量及阻力系数的对应关系,为流量调节提供了依据。这种新型的向上双入口GLCC控制策略拥有广泛的应用前景。

关键词：管柱式气液分离器液膜流型气液相分配比流动控制

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

同井注采生产系统适应性分析

同井注采生产系统适应性分析

引用

作者：焦平格西安石油大学

学位级别：硕士

同井注采工程技术颠覆了传统的高含水井开发模式,减少了举升、收集、运输的能耗,降低了地面污水的处理量。但目前大多数文献只对同井注采井下分离设备结构等进行优化模拟,论文通过建立同井注采各个子系统模型,计算分析现场含水井同井注... 详细信息

同井注采工程技术颠覆了传统的高含水井开发模式,减少了举升、收集、运输的能耗,降低了地面污水的处理量。但目前大多数文献只对同井注采井下分离设备结构等进行优化模拟,论文通过建立同井注采各个子系统模型,计算分析现场含水井同井注采的合理性和适应性,完善矿场设计方法。本文在现有的研究基础上分析对比了同井注采工艺方案以及井下生产系统设计的开发方式,利用VB编程开发出一套“井下同井注采气液分离生产系统”软件,该系统主要针对井下气液分离子系统和电潜泵子系统进行了特征分析优选。利用软件计算出GLCC(管柱式气液分离器)流体动力行为曲线,包括平衡液位、气水界面、临界溢流持液率、工作包络面以及整个GLCC的压降来分析分离器是否满足要求,并根据分离效率为后续选泵做准备;分析了同井注采生产系统适应性,分析生产层气液同产的开采规律以及对该工艺的影响因素,最后对不同井深对同井注采工艺的影响进行了对比,并画出产水气井下不同分离器分离效率以及不同电潜泵效率最大化相应图版分析。结果表明,在注采方式上浅井高产水更适用采上注下,深井高产水更适用采下注上;影响分离效率的分离器结构参数从高到低依次是:分离器直径>分离器上半部长度>分离器入口管直径;产量随着井底流压的增大逐渐减小,井底流压越小,产气量变化越小,产液量变化越大;产液量和产气量的增大,分离效率更好;低产水井类型不适用于同井注采工艺,对于高产水井的应用有很大的经济效用。

关键词：同井注采生产系统分离效率泵工作效率管柱式气液分离器

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于图像处理和神经网络的GLCC流型实验研究

基于图像处理和神经网络的GLCC流型实验研究

引用

作者：叶松中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

GLCC(Gas-Liquid Cylindrical Cyclone)是一种新型高效、低成本的管柱式气液分离器,其凭借结构简单、重量轻、易于安装和操作等优点,受到越来越广泛的关注,但目前还缺少能够准确预测其性能的方法,限制了其应用范围的进一步扩大。研究表... 详细信息

GLCC(Gas-Liquid Cylindrical Cyclone)是一种新型高效、低成本的管柱式气液分离器,其凭借结构简单、重量轻、易于安装和操作等优点,受到越来越广泛的关注,但目前还缺少能够准确预测其性能的方法,限制了其应用范围的进一步扩大。研究表明,GLCC的分离性能与分离器上部筒体内的流型有密切关系,而关于其流型的划分及特征还未获得清晰的认识,尤其是对流型间的过渡识别还很模糊。鉴于此,本文以某一工业缩尺GLCC为对象,聚焦其上部筒体内的气液两相流动状态,利用高速摄像机拍摄流型图像,采用图像处理的方法对流型进行定义和划分,并结合人工神经网络,对流型作了识别。本文得到的主要结果如下:(1)通过电动流量调节阀缩小实验工况点间隔,利用高速摄影法得到了GLCC上部筒体流型图像,发现了一种新流型,即过渡流,并观察到了过渡流的变化特征。(2)采用图像特征(灰度直方图、不变矩)提取和识别方法,对流型图像做分析处理,发现GLCC上部筒体流型可划分为三类,即:旋环流、搅混流、过渡流,并绘制了流型图。进一步观测流型与GLCC分离性能间的关系,发现:旋环流对应的设备分离性能最优,过渡流和搅混流均会导致设备分离性能下降。(3)将图像处理技术与BP神经网络相结合,运用Matlab工具箱对GLCC流型作了识别。其中,对旋环流的识别准确率为94.4%;对过渡流的识别准确率为75.0%;对搅混流的识别准确率为96.3%。该方法的总体识别准确率为88.8%,是一种有效识别流型的方法。(4)以气、液相雷诺数作为影响参数,利用BP神经网络对GLCC流型进行预测,整体识别率为89.8%。

关键词：管柱式气液分离器流型图像处理神经网络

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

管柱式气液旋流分离器气相分离性能实验研究

管柱式气液旋流分离器气相分离性能实验研究

引用

作者：贾中会中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

深海油气田的开发使油气分离设备的重要性凸显,海底油气分离能够显著降低开采成本,减少水合物生成,延长输运距离。传统的容积式气液分离器由于体积笨重,制造成本高昂,在深海环境下应用受到限制。管柱式气液分离器（Gas-Liquid Cylindric... 详细信息

深海油气田的开发使油气分离设备的重要性凸显,海底油气分离能够显著降低开采成本,减少水合物生成,延长输运距离。传统的容积式气液分离器由于体积笨重,制造成本高昂,在深海环境下应用受到限制。管柱式气液分离器（Gas-Liquid Cylindrical Cyclone,简称GLCC）具有无内构件、结构紧凑、易于操作等特点,在海洋石油开采领域展现出良好工业应用前景。但GLCC内部气液两相流动复杂多变,目前还缺少能够准确预测分离性能的方法。本文重点关注GLCC气相分离性能,改变入口喷嘴结构和液相物性,利用实验方法对GLCC下部筒体流型和液相出口管含气率的变化规律进行研究,主要结论如下:（1）对空气-水两相体系,下部筒体流型可划分为无气核、不稳定气核、稳定气核和下凹气核四种,流型的变化主要受液相流量的影响。对于液相介质为导热油和甘油溶液时,由于导热油自身的颜色和甘油溶液的发泡现象,无法对其流型进行直接观察。（2）喷嘴结构影响进入GLCC的气液相速度,在截面积最小的3#喷嘴下,液相出口管含气率随液相速度增大出现先增大后减小的情况。进入分离器筒体的液相速度增大到一定程度后,旋流强度增大,气泡的旋流分离作用大于液相携带作用,气泡的带出开始减少。（3）对于水和导热油,提出无量纲准数S来反映液相出口管含气率的变化规律;对于甘油溶液,引入无量纲准数S*来描述液相出口管含气率变化规律。得到的计算公式对于液相出口管含气率的预测最大误差分别为15%和10%,满足工业应用的需要。

关键词：管柱式气液分离器流体物性入口尺寸液相出口含气率无量纲准数

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

GLCC分离过程液膜特性声电传感器测量方法研究

GLCC分离过程液膜特性声电传感器测量方法研究

引用

作者：谢海林天津大学

学位级别：硕士

石油工业主要依靠常规容器式分离器来处理井口油、气、水采出液,但经济性和操作压力条件的不断提高,要求寻找新型高效、低成本的微型分离器。当今的海底油气生产系统和海上生产平台迫切需要一种更紧凑、高效的气液分离器,管柱式气液分离... 详细信息

石油工业主要依靠常规容器式分离器来处理井口油、气、水采出液,但经济性和操作压力条件的不断提高,要求寻找新型高效、低成本的微型分离器。当今的海底油气生产系统和海上生产平台迫切需要一种更紧凑、高效的气液分离器,管柱式气液分离器(Gas-liquid cylindrical cyclone,GLCC)应运而生。GLCC利用离心力和重力的耦合作用实现气液分离,GLCC上部液相溢出(Liquid carry-over,LCO)现象是影响气液分离效率的关键因素。首先利用CFD软件建立了GLCC几何模型,对GLCC分离过程进行了数值模拟,预观察了GLCC内气液相的流动过程,以及分离过程中筒体上部液膜特性,提取了不同实验工况条件下的液膜厚度值。设计了分布式超声及电导传感器,并开发了对应的声电传感器组合测量系统,通过开展GLCC动态实验获得了声电传感器测量响应特性及气液两相流流型图;基于声电传感器测量信号,实现不同流型下GLCC上部旋流液膜厚度测量,分析了GLCC内气液旋流运动特性与LCO的物理关联性;依据天津大学实验装置几何条件,建立了LCO操作边界的预测物理模型,将模型预测结果与实验流型图中搅拌流-环状流边界进行了对比分析。本文取得的创新研究成果如下:1.针对GLCC内部特有的非稳态旋流液膜结构,研发了分布式超声-电学传感器组合测量硬件系统。该系统综合考虑了声学及电学传感器的敏感场分布及时空分辨特性,可实现不同管流截面复杂旋流液膜厚度测量。基于超声-电学传感器测量结果,研究了入口流量对GLCC旋转液膜运动特性的影响规律。2.在GLCC实验装置上开展了三次动态实验,准确绘制了分离器上部气液两相流流型图,获得LCO现象产生的实验操作边界,研究了传感器响应与LCO现象的物理联系。同时,建立了LCO操作边界物理模型,对LCO操作边界进行了预测,通过与LCO实验操作边界对比研究,揭示了GLCC上部LCO产生的机理。

关键词：管柱式气液分离器旋流液膜超声测量电学测量机理模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：