宋永臣
,
王志国
,
杨文哲
,
刘晓燕
工程热物理学报
稠油开采主要以注蒸汽热采为主,蒸汽沿井筒流动过程中,井筒散热损失和蒸汽温度、干度等均沿流程变化,对其进行精确计算和分析,对油田提高采收效果具有重要意义.本文对井筒结构和传热过程进行了分析,通过地面模拟实验,实测了隔热管的热损分布,并提出了热损合理分布概念.研究发现,接箍和隔热管外壁存在热桥,受影响的隔热管长度在 0.5 m左右.同时,接箍处热流密度是正常隔热管的3倍以上,是需要研究的重点.按热损合理分布概念提出了三套改进设计方案,并对其进行了对比分析.
关键词:
井筒注汽
,
热损
,
模拟实验
,
热桥
,
改进设计
杨文哲
,
宋永臣
,
王志国
,
刘瑜
,
赵越超
,
朱宁军
工程热物理学报
针对稠油油藏开发过程的薄弱环节，提出了油藏热质传递过程的黑箱分析法和白箱分析法，建立了包含蒸汽相的稠油热采耦合黑箱模型和白箱模型，使得储层温度场模型得以完整化和系统化。应用CMG软件进行数值模拟，验证了所建数学模型的合理性，并得到了孔隙度对油藏温度的影响关系。最后，对油藏热流体的指进现象进行了机理分析，并总结了热流体指进现象的产生范围。
关键词:
稠油热采
,
定量研究
,
热-流耦合
,
热黏性指进
,
数值模拟
王志国
,
尹柴玲
,
宋永臣
,
张雷
,
项新耀
工程热物理学报
油田生产过程中产生大量低温污水,目前这些污水多用于回注或排放.如能将这些余热资源充分利用,油气生产过程能耗可降低20％以上,同时又可减少热“污染”.针对热泵系统冷凝过程和蒸发过程特点,提出了新的冷凝过程传热和蒸发过程传热计算模型;结合油田低温余热情况,研制成功了HTHPE(High-temperature heat pump Experiment)模拟试验装置.利用HTHPE模拟试验装置进行相关试验,回归出3个经验关联式,据此分析了参数变化对系统指标的影响.利用引进的工业用热泵,对大庆某采油厂进行流程改造,进行了工程试验.研究结果表明,以热泵装置回收油气生产过程中的低温余热,节能效果显著;由于投资、运行成本和能源定价等因素限制了热泵的推广应用.
关键词:
高温热泵
,
模拟试验
,
余热回收
,
换热设计模型
,
油气生产
王志国
,
李大
,
杨文哲
,
张雷
,
宋永臣
工程热物理学报
在稠油开采过程中,随着热流体的注入和油气的采出,油藏多孔介质内部的渗流场、温度场和应力场等重新分布,同时油藏多孔介质的物性参数发生变化,稠油热采是一个典型的热流固多场耦合作用过程.由于油藏多孔介质内部结构变化多样,精确描述和分析困难,目前多场耦合相关机理模型研究针对特定条件,具有一定的局限性.本文针对油藏多孔介质,提出了热流耦合计算的“三箱”分析模型,即不涉及REV(表征单元体,representative volumetric element, 简称REV)内部构成的“黑箱”分析法、对REV内部进行适当简化的“灰箱”分析法,以及对REV内部进行详细分析的“白箱”分析法.利用所建模型,基于油藏多孔介质的一些典型数据,进行了耦合计算和分析,得到了一些有意义的结果.
关键词:
热流耦合
,
表征单元体
,
“三箱”分析法
,
油藏多孔介质
,
计算模型
王志国
,
陈键
,
宋永臣
,
杨文哲
,
项新耀
工程热物理学报
对大型集中供热系统而言，设计过程包括“管-站”布局设计和管网系统设计。根据最优化理论，提出了集中供热系统的两级优化设计模型，即第一级的“管-站”布局优化和第二级的管网系统多目标优化设计模型。由于“管-站”布局优化模型属NP—hard问题（不确定问题），为寻求有效解法，对“管-站”布局优化模型提出两步分级法求解，即优化过程分两步进行，第一步为分区优化，第二步为选址优化。运用本文所述方法对辽河油田振兴区集中供热改造工程，进行了优化设计，取得了较好效果。
关键词:
集中供热
,
“管-站”布局
,
管网
,
优化设计
,
分级求解
宋明启
,
王志国
,
宋永臣
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.增刊(Ⅰ).033
基于粗宏观表征体元 RMV,建立了 CaSiO 3多孔介质“三箱”模型,即：黑箱模型、灰箱模型和白箱模型.推导了“三箱”传热物理模型下,导热系数计算的数学模型.数值计算了101．325 kPa、400 K 的过热水蒸气在 CaSiO 3粗宏观表征体元中传递时的导热系数.数值模拟了孔隙率为30％和70％的 CaSiO 3灰箱传热模型温度场分布.结果表明,导热系数随孔隙率增大而减小,导热系数随孔隙通道分布系数和迂曲度增大而增大.研究结果对 CaSiO 3多孔介质及其它功能材料多孔介质热质传递机理研究具有重要的理论价值和工程应用意义.
关键词:
RMV
,
“三箱”模型
,
CaSiO 3 多孔介质
,
导热系数
