唐君实 作品数:20 被引量:169 H指数:9 供职机构: 中国石油天然气集团公司中国石油勘探开发研究院 更多>> 发文基金: 国家科技重大专项 国家重点基础研究发展计划 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 石油与天然气工程 动力工程及工程热物理 自动化与计算机技术 环境科学与工程 更多>>
稀油火烧油层物理模拟 被引量:22 2015年 注空气开发主要分为稀油注空气低温氧化以及稠油火烧油层2种技术。针对轻质原油火烧油层技术开展研究,采用热重/差示扫描量热同步热分析仪研究稀油高温氧化放热特性和反应动力学参数;在实验压力为5 MPa条件下采用高压燃烧管研究稀油高温火烧前缘传播稳定性以及稀油火烧油层基础参数。研究结果表明:测试稀油高温氧化活化能为148kJ/mol,与文献中稠油高温燃烧反应活化能相近;人工点火后,稀油可以形成稳定的高温氧化前缘,实现稳定的高温燃烧驱替,前缘温度高达500℃;出口CO2浓度和燃料的视H/C原子比进一步证明,燃烧前缘处的反应类型为高温氧化反应;稀油火烧油层驱油效率达92%,空气/油比为858m3/t,具有较高的驱油效率和较低空气/油比。 唐君实 关文龙 蒋有伟 王海宁 王伯军 李秋 郑浩然 许海南关键词:稀油 火烧油层 高温氧化 动力学参数 柴油机颗粒过滤器再生过程的多通道模拟 被引量:7 2009年 建立了模拟柴油机颗粒物过滤器(DPF)再生过程的多通道模型并进行模拟,模拟结果和实验结果吻合良好。在此基础上考察了DPF进口气体不均匀性对热再生性能的影响。结果表明:进口处气体流速不均匀分布会延长再生时间、推迟和提高温度峰值;进口处气体温度不均匀分布会延长再生时间、推迟并降低温度峰值。因此,在设计DPF时应力求进口处气体的温度和速度均匀分布。 徐小波 宋蔷 唐君实 李水清 姚强关键词:热再生 CaCO_3对NH_3氧化的影响 被引量:7 2011年 CaCO3影响选择性非催化还原法脱硝性能。文中采用固定床反应器,结合傅里叶变换红外光谱气体分析仪测量气体组分,研究了温度(650~850℃)、NH3浓度(100×10-6~1500×10-6)和O2浓度(0~4%)对CaCO3催化NH3氧化反应的影响。研究结果表明,CaCO3对NH3氧化反应有催化作用。NH3催化氧化反应的转化率和产物NO的选择性随NH3浓度增加而下降,随温度的增加而增加。生成NO和N2的途径与NH3在CaCO3表面的覆盖度分别成一次关系和二次关系。O2组分对CaCO3作用下NH3转化的速控步影响较小,主要是促进了产物NO选择性的增加。CO2对CaCO3催化NH3氧化反应有微弱抑制作用,CO对CaCO3催化NH3氧化反应没有影响。 唐君实 宋蔷 吴兴远 付世龙 姚强关键词:转化率 选择性 选择性非催化还原 稠油富氧燃烧机理及不同含氧量下的动力学参数 2025年 稠油富氧火驱是一种增强型火烧油层技术,通过注入高浓度氧气能有效提高稠油燃烧效率,但关于稠油富氧燃烧机理及不同含氧量下的动力学参数研究较少。为明确富氧对稠油火驱氧化特性的影响,以辽河稠油为例,利用同步热分析仪研究了不同氧气浓度和升温速率条件下的稠油氧化热失重以及放热等特性变化,基于等转化率法计算不同转化率、不同氧气浓度下的活化能,进而利用数值模拟研究了富氧对火驱的改善效果。结果表明,富氧环境下稠油氧化仍可划分为低温氧化前、低温氧化、焦炭沉积和高温氧化4个阶段。随着氧气加量由20%增至100%,氧化反应更加强烈,反应速率更大,放热量升高,对应的焦炭沉积阶段提前20℃。不同氧气加量下活化能的变化趋势相同,在低温氧化阶段氧气浓度对活化能的影响较小,但高温氧化阶段响应剧烈,活化能降低15~25 k J/mol。在相同氧气浓度下,升温速率增加会导致热滞后现象。数值模拟研究验证了富氧条件可有效提高火驱燃烧效果。当氧气加量由30%增至50%时,累积产油量增幅为11234 m^(3);氧气加量由70%增至100%时,累积产油量增幅(3753 m^(3))较小,推荐采用50%~70%的氧气作为富氧火驱注入气。随着氧气浓度的增加,前缘温度(350~450℃)增加,提高了燃烧的稳定性,改善了常规火驱燃烧效果。 郭雯 邬青鑫 唐君实 关文龙 袁士宝关键词:富氧 稠油 燃烧 活化能 火驱油墙形成机理及影响因素 被引量:23 2018年 通过系统总结火驱油墙的研究成果,提出油墙的定义及定量判定指标,并以气液两相稳态渗流理论为基础,建立考虑温度梯度的一维正向干式火驱渗流新模型。通过实验、单因素分析与正交实验设计,验证了模型的可靠性,揭示了火驱过程中油墙的形成机理及主控因素,探讨了火驱过程中油墙形成的最佳条件。研究表明,火驱油墙的形成受3个主要因素控制:(1)油墙的形成存在温度区间和临界温度梯度绝对值,温度过高或过低,温度梯度绝对值低于临界值,油墙不能形成;(2)对稠油油藏火驱而言,原油黏度控制油墙形成的宽度与速度,黏度越低,形成油墙越宽,速度越快;(3)含油饱和度影响油墙形成最佳温度与速度,含油饱和度越高,最佳储集层温度越低,形成速度越快。一维正向干式火驱渗流新模型结合正交设计方法,可优选出稠油油藏火驱油墙形成的最佳条件组合。 李秋 李秋 唐君实 关文龙 唐君实 郑浩然 关文龙 王晓春关键词:渗流模型 单因素分析 主控因素 稠油油藏火驱驱替特征实验研究 被引量:8 2021年 火驱驱替特征是火驱的复杂物化过程和油藏地质条件综合作用的结果,是火驱方案设计和跟踪调控的重要基础。利用一维热跟踪补偿燃烧管实验装置,对比分析了不同性质稠油线性火驱的驱替特征,并与烟道气驱驱替特征进行对比。结果表明:原油黏度对火驱产液速率影响较大,黏度较低时火驱初期产液速率较高,大部分原油在中前期采出;黏度较大时,初期产液速率较小,甚至不产液,大部分原油在火驱中后期产出。火驱阶段含水率主要由地层初始含水饱和度(火驱前含水饱和度)决定。当地层初始含水饱和度高于束缚水饱和度时,火驱初期含水率较高,之后逐渐降低并趋于稳定。火驱初期(注气量小于1 PV)的生产动态特征与烟道气驱相近。在持续开发过程中,火驱仍保持稳定的采油速度,而烟道气驱采出程度增幅放缓。火驱开发的原油采出程度与累积注气量呈近似线性的关系,表明要保证火驱开发的效果则需保证相应的注气量。 李秋 何厚锋 关文龙 蒋有伟 唐君实 席长丰 郑浩然 王晓春关键词:火驱 驱替特征 稠油油藏 高温高压动态点火模拟系统及实验测试 2024年 点火是火烧油层中最重要的一步,关系到燃烧能否成功启动,开展室内实验可以获取点火过程中的动态信息。该文针对燃烧管实验操作复杂和热分析实验难以模拟地层条件的问题,结合原油燃烧过程中高温高压、温度变化迅速的特点,设计了高温高压动态点火模拟系统。模拟系统使用程序控制可对岩心精准升温,温度控制采样分辨率为0.1℃,模拟系统可承受10 MPa的压力,可实时记录7种气体组分,并可实时动态监测温度压力、尾气组分。功能性实验表明:原油Arrhenius曲线在高低温区域呈现明显差异,曲线在高温区域的线性度较好,相关系数大于0.9,并求得高温区域表观活化能为8.01~26.7k J/mol。测试表明,模拟系统可实时监测记录原油燃烧过程中的氧化参数,为工程实施和数值模拟提供基础数据。 陈新远 于晓聪 关文龙 唐君实 郑浩然 阚长宾关键词:火烧油层 多元热流体发生器不同燃料燃烧工况优化 2024年 对稠油多元热流体发生器典型燃烧组分进行分析是注入能力评价、采收率预测、多次吞吐优化的关键。研究利用Fluent软件对多元热流体发生器进行三维仿真建模,模拟发生器不同工况下温度场和流场的分布。结果表明,不同的多元热流体发生器需要根据不同的燃料设计相应的燃料喷嘴,以促进燃料充分燃烧,提高热效率。当柴油作为燃料时,燃油喷嘴需要与空气喷嘴相匹配,以加强其雾化效果。天然气是多元热流体发生器的首选燃料,但在燃料供应条件有限的情况下,液态柴油和气相天然气可以相互替代,作为燃料在同一发生器中使用。当煤粉作为燃料时,即使有过量氧气,也难以充分燃烧。但是,在综合考虑成本或缺乏其他燃料时,可通过优化燃料喷嘴设计,最终实现煤粉在多元热流体发生器中的高效燃烧。 钱坤 窦祥骥 唐君实 郭二鹏 唐君实关键词:多元热流体 燃烧 柴油 天然气 煤粉 SNCR应用于水泥窑氮氧化物控制的氨氧化 被引量:11 2011年 为了对水泥窑应用SNCR控制技术时CaO催化NH3氧化问题进行研究,该文采用固定床反应器,研究温度(650~950℃)、NH3体积分数(100×10-6~1500×10-6)和O2体积分数(0~4%)对于CaO催化NH3氧化作用的影响。采用Fourier变换红外光谱仪(FTIR)测量NH3和NO组分的体积分数。实验结果表明:CaO催化NH3氧化反应的转化率和产物NO的选择性随NH3体积分数增加而下降,随温度和O2体积分数增加而增加。基于NH3转化率和产物NO选择性随NH3体积分数的变化规律,提出CaO催化NH3氧化的首要途径是NH3和O2的吸附,吸附态NH3会与O2反应生成NO,而非前人提出的NH3与CaO反应生成CaN。采用该机理可以较好地解释实验规律。 唐君实 宋蔷 高攀 姚强关键词:CAO 转化率 热重分析仪求取稠油高温氧化动力学参数 被引量:44 2013年 采用火烧油层技术开发稠油时,高温氧化反应是火烧前缘的主要反应类型和能量源。采用热重法对稠油高温氧化过程进行研究,评价了样品制备方法(纯油样或混合SiO2)和动力学参数求取方法(Coats-Redfern积分法、ABSW微分法和FWO等转化率法)对动力学参数测试结果的影响。研究结果表明,油样混合SiO2后,颗粒间的孔隙可以为氧气扩散提供通道,使样品均匀反应,实现有效动力学实验,克服了纯油样不易均匀燃烧的问题;通过热重曲线求取稠油高温氧化动力学参数时,单一扫描速率法(CoatsRedfern积分法和ABSW微分法)拟合动力学数据存在一定偏差,而FWO等转化率法避免了因简化和假设机理函数所带来的误差,可用于油焦燃烧本征动力学研究,为火烧油层开发稠油、超稠油和特稠油提供准确动力学参数。 唐君实 关文龙 梁金中 江航 王伯军关键词:火烧油层 稠油 高温氧化 动力学参数 热重