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管道式油水分离系统分离特性研究被引量：2: 2013年; 管道式油水分离系统由T型管路和柱型旋流器组成,综合采用离心、膨胀和重力分离等原理,是一种新型的分离装置,具有分离效率高、占地面积小等优点。该文采用数值模拟和现场实验的方法对管道式分离系统的流场特征和分离性能进行了系统的研究,分别考虑了入口流速、含油率和分流比等参数对分离系统的影响。数值模拟研究中,采用欧拉-欧拉多相流模型和雷诺应力湍流模型,结果显示设计的管道式油水分离系统可以有效的实现油水两相的快速分离,对含油率为5%和25%的来液,在总分流比约为50%时,水中含油率可以分别降至0.025%和0.7%。现场实验采出液的温度为40oC,体积含油率范围为6%-25%,原油密度为902 kg/m3,黏度为130 mPa·s。在现场实验流速为2.0 m/s-3.5 m/s的范围内,生产液经设计的实验系统处理后,水中含油率可低于600 mg/L。; 陈颂阳魏从达吴奇霖许晶禹; 关键词：油水分离 T型管

超稠原油的流变学特性及流动特征研究被引量：5: 2016年; 该文针对三种不同类型的超稠原油的触变性、屈服应力和黏弹性等开展了研究工作。实验首先采用Haake RS6000旋转流变仪进行了流变学测试,结果表明随温度的上升,超稠原油的黏度、触变性和屈服应力均呈现出指数衰减的趋势;超稠原油表现出明显的黏弹性性质,且随频率的增大,样品从黏性主导转变成弹性主导。室内管道流动实验中,分别考虑温度、流速等因素研究了原油管道输运时的启动应力和流动规律,并将管流的测试结果与流变仪测量数据进行了对比分析,采用流变仪得到的在低剪切速率区间的流变学参数可以很好地应用于高剪切速率区的管道流动中。; 张栋张健刘硕许晶禹; 关键词：超稠原油触变性屈服应力黏弹性

乳化剂添加对气液垂直管流中压降影响的研究: 2016年; 在石油工业真实管路流动中,几乎都伴有乳化剂的添加。然而由于气液两相流动的复杂特性,考虑乳化剂对立管系统气液两相垂直管流压降影响规律的研究工作,仍十分有限。该文通过理论分析与实验研究相结合的手段,对伴有乳化剂添加的气液垂直管流流动特性和压降特征进行探讨。理论推导部分基于发展的漂移流模型,给出了气体上升聚并过程的物理解释。流动实验部分采用内径为25 mm的有机玻璃管作为实验管路,垂直管段长度为3 000 mm。乳化剂选用工业上常用的十二烷基苯磺酸钠,并在动态实验前进行了物性参数测定,给出了乳化剂对液相介质的影响规律。基于实验结果给出了流动参数间的无量纲关系,并发现乳化剂的添加可以促进流动更加趋于稳定。此外,还对流动过程中的流动形态、持液率、压降特性等进行了探讨,其结果可为今后研究工作提供参考。; 高梦忱刘硕许晶禹; 关键词：乳化剂气液两相流流动特征压降

液-固旋流器分离过程的数值模拟被引量：4: 2014年; 航空煤油在使用过程中,要求洁净度高、无机械杂质等有害物质。探讨了旋流器用于煤油-杂质二相分离情况,对煤油-杂质在液-固旋流器内的分离过程进行了数值模拟,并研究了杂质粒径、入口处理量对分离效率的影响。计算结果表明:旋流器底流口阀门在适当时间内开启和关闭,可以避免被分离出的杂质再次污染液体和防止液体的流失;当杂质粒径大于一定值时,才能被有效地分离;旋流器的处理量存在着较优区间。这些结果可为旋流器在实际工程应用中的操作提供指导。(图7,参15); 翟加钢刘海飞许晶禹; 关键词：旋流器数值模拟

粗油水乳状液的流变特性被引量：2: 2014年; 粗油水乳状液相对于稳定的油水乳状液而言,其静置会出现两相分离的现象,类似于两相管流的分散程度。针对现有乳状液表观黏度理论不适用于粗油水乳状液的问题,采用Haake RS 6000流变仪对不同含油率下粗乳状液的流变曲线进行测量,同时观察温度变化对粗乳状液黏度的影响。研究结果表明:粗乳状液因含油率不同而表现出不同类型的非牛顿流体特征,水为连续相时表现为膨胀性流体,油为连续相时表现为假塑性流体。乳状液的黏度随含油率升高逐渐增加,并在60%含油率处达到最大值,当含油率继续升高时,随着含油率升高,其黏度逐渐减小至纯油的黏度值。在不同温度下,相同含油率的乳状液黏度随着温度升高呈指数规律降低。此外,根据实验数据对已有的油水乳状液黏度计算模型进行评估,并对应用于低含油率粗乳状液的黏度模型进行修正,提高了预测精度。对粗油水乳状液流变性的研究成果,将进一步提高原油开采及运输中管道压降预测的精度,为管道运输系统的精确设计提供可靠的物性参数。(图9,表3,参20); 吴奇霖张健许晶禹; 关键词：流变性黏度相转变温度

立管系统泡状流和段塞流的流动特性研究被引量：1: 2014年; 立管系统作为最基本的结构单元,目前已被广泛应用于海洋工程各领域中。而伴随着现场采出液复杂的气液混合状态,对于立管系统中的气液两相流动问题,越来越引起学术界和工程界的广泛关注。该文分别针对立管系统中最常见的两种流型:泡状流和段塞流进行了研究。在绘制流型图的基础上,针对上述两种流型的转捩边界进行了划分。其中,对于泡状流中发生的速度滑移现象进行了定量化描述,并采用漂移流模型进行了简要分析。另一方面,给出了段塞速度、段塞频率、以及段塞长度等特征参量,随表观流速增大的变化趋势。此外,对于压差信号的功率谱密度分析,可能将对在线流型识别产生积极影响。; 高梦忱张健刘硕许晶禹; 关键词：泡状流段塞流流动特征

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国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ120048-02)