首页 > 学术论文

天然气水合物浆宏观流动特性研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 08:10:50
热度:

天然气水合物浆宏观流动特性研究【摘要】:水合物浆液流动特性研究是水合物浆液储运技术的核心,其研究不仅仅为实际生产中水合物浆液的安全输送提供保障,而且为未来可能出现的大规模的水合物开

【摘要】:水合物浆液流动特性研究是水合物浆液储运技术的核心,其研究不仅仅为实际生产中水合物浆液的安全输送提供保障,而且为未来可能出现的大规模的水合物开采、储运以及应用水合物做为一种新型的储气方式提供了技术支持。 本文从水合物浆的制备、水合物浆的流动特性计算以及水合物浆流动特性的数值模拟三个方面,实现了对实验条件下水合物浆液物性的预测、水合物浆液在水平管流中的流动特性计算及模拟。所提出的计算模型对制备水合物浆及预测其流动特性具有重要意义。 为实现水合物浆物理性质的计算,首先对水合物及水合物浆的物理性质及其计算方法进行了归纳总结并进行了实验验证;然后根据实验室制备水合物浆的两种较常用的方法:定压生成、定容生成分别建立了水合物浆生成相平衡的计算模型,模型可以分别对系统条件下,所生成水合物浆液的物理性质进行计算预测,通过和实验结果对比发现,计算结果准确,可以很好的预测制备过程相平衡以及生成的水合物浆性质;随后,在传统的描述固液流动的双层模型基础上,添加介质受力分析,考虑水合物浆的流变性,并在对流动转化过程分析的基础上对模型进行简化,提出了水合物浆稳定流动临界速度的定义,并对此模型编程求解,进而得到水合物浆的流型、稳定流动临界速度、浓度分布、压降因子等参数,通过和实验数据对比,发现该模型可以在较广泛的适用区间内给出较准确的预测结果。水合物浆液的数值模拟,则是在以上模型的基础上,进一步考虑颗粒粒径分布、粘度分布等,模拟结果表明,该方法可以对流动过程中的粒径变化以及粘度变化给出更直观的结果。 【关键词】:水合物浆 物性计算 相平衡模型 流动特性 数值模拟
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TE832
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第一章 绪论9-21
  • 1.1 水合物浆简介9
  • 1.2 研究背景及意义9-10
  • 1.3 国内外研究现状10-19
  • 1.3.1 水合物及水合物浆物理性质10-11
  • 1.3.2 水合物浆生成及制备过程11
  • 1.3.3 水合物浆流动及堵塞特性11-16
  • 1.3.4 其它浆液相关研究16-19
  • 1.4 本文主要研究内容19-21
  • 第二章 水合物及水合物浆基本物性21-36
  • 2.1 水合物颗粒物理性质21-25
  • 2.1.1 颗粒密度21-23
  • 2.1.2 水合系数23-24
  • 2.1.3 聚结直径24-25
  • 2.2 水合物浆液物理性质25-33
  • 2.2.1 浓度25-29
  • 2.2.2 粘度29-33
  • 2.3 物性计算方法的实验验证33-35
  • 2.3.1 实验装置和过程描述33-34
  • 2.3.2 实验结果及模型验证34-35
  • 2.4 本章小结35-36
  • 第三章 水合物浆液制备过程建模及平衡态计算36-52
  • 3.1 水合物浆制备装置36-38
  • 3.2 定压过程水合物生成平衡态计算38-44
  • 3.2.1 模型建立38-40
  • 3.2.2 计算步骤及界面编制40-43
  • 3.2.3 实验验证与结果对比43-44
  • 3.3 定容过程水合物生成平衡态计算44-51
  • 3.3.1 模型建立44-47
  • 3.3.2 计算步骤及界面编制47-50
  • 3.3.3 实验验证与结果对比50-51
  • 3.4 本章小结51-52
  • 第四章 水合物浆液流动特性计算52-69
  • 4.1 双层流动模型的理论基础及特点52-54
  • 4.2 水合物浆液流动模型建立54-63
  • 4.2.1 管线中流动介质的受力分析55-57
  • 4.2.2 流动状态转变过程分析57
  • 4.2.3 模型计算与编程求解57-63
  • 4.3 实验验证与结果对比63-64
  • 4.4 水合物浆液流动参数影响因素的正交研究64-67
  • 4.5 本章小结67-69
  • 第五章 水合物浆液流动特性的数值模拟69-87
  • 5.1 模拟方法69-72
  • 5.1.1 模型建立69-70
  • 5.1.2 参数设置70-71
  • 5.1.3 模拟方案71-72
  • 5.2 模拟结果及对比72-85
  • 5.2.1 流型判断及对比分析73-77
  • 5.2.2 浓度分布及对比分析77-82
  • 5.2.3 流动参数及对比分析82-83
  • 5.2.4 颗粒粒径分布对流动的影响83-85
  • 5.3 本章小结85-87
  • 第六章 总结与展望87-89
  • 参考文献89-93
  • 附录自定义程序93-95
  • 攻读硕士期间取得的成果95-96
  • 致谢9


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

动态冰浆流动的浓度分布及粘性研究    杨帆;方贵银;张曼;吴双茂;

90°弯管内冰浆流动特性数值模拟    梁坤峰;杜军恒;王林;

水平90°弯管内冰浆流体流动特性的数值模拟    王继红;王树刚;张腾飞;梁运涛;

天然气水合物快速生成技术研究进展    林于拉,唐良广,冯自平,樊栓狮,李刚

天然气水合物优化合成实验研究    石定贤;赵阳升;赵建忠;

气流量对水合物堵塞影响的试验研究    刘建仪;纪国法;康成瑞;唐娟;雷宇;李丽;

天然气水合物的晶体结构及水合系数和比重    陈多福,徐文新,赵振华

浆体管道的阻力特性及其影响因素分析    白晓宁,胡寿根

天然气水合物形成预测方法及应用    万单梁;万单静;王乔;康凯峰;杨雪;

NGH浆体管道的阻力特性及其摩阻损失的计算    郑志;王树立;武玉宪;

地下管道泥浆充填特性渗流槽模拟试验研究    周健;唐群艳;沈健彪;

天然气水合物生成动力学模型模拟计算改进    殷德宏,任亮,姚立忱,樊栓狮,祝刚,王金渠

火电厂浓浆输灰系统阻力特性影响因素的敏感性分析    解海卫,尹连庆,张艳

HCFC-141b水合物浆流动特性实验    王武昌;李玉星;樊栓狮;梁德青;

海洋环境二氧化碳水合物生成的实验研究    肖晨;刘妮;陈伟军;刘道平;

DSC法测定甲烷水合物的临界温度    何继平;

新式脱硫剂浆液输送过程的试验研究    赵素伟;由长福;张颉;祁海鹰;陈昌和;

包络化合物浆管内流阻特性的初步研究    宋文吉;肖睿;何世辉;黄冲;冯自平;

纳米SiO_2反相泡沫法固化天然气技术研究    杨沛;罗琼;蒋朝范;刘献;安丽;王北福;

富气相和富液相中制备天然气水合物的方法    张健;刘道平;苏星;杨晓舒;康盈;

水合物在海洋天然气运输中应用探讨    王彦瑞;曾树兵;严雪莲;高秀敏;

冰浆输送的流动特性及工程应用研究    王群;张旭;张恩泽;

表面活性剂对气液两相螺旋流流动特性的影响    李建敏;王树立;饶永超;赵书华;张永飞;王蕾;

水—气—盐流体体系低温相平衡的理论模型研究    孙睿

海洋天然气水合物相平衡条件模拟实验及探测技术研究    赵洪伟

海洋天然气水合物若干问题的模拟实验研究    刘昌岭

多孔介质中天然气水合物注热水分解理论及实验研究    李明川

利用卫星遥感探测海域天然气水合物    马立杰

毛竹活性炭的制备及其应用研究    王玉新

天然气水合物藏降压开采实验与数值模拟研究    张新军

提取冷水凝固潜热的换热理论与装置    张承虎

基于纳米氟碳涂层材料的过冷水动态制冰理论与实验研究    王虹

复杂条件下颗粒物料管道水力输送机理试验研究    曹斌

双直接接触式冰浆制取系统的理论与实验研究    郑克晴

吉林油田天然气水合物预测及防治技术研究    崔丽萍

天然气水合物地层物理力学性质实验研究    孙晓杰

天然气水合物注热降压开采储层温压场模拟研究    杜进进

油气运输过程中水合物的抑制    黄安源

天然气水合物钻探取样保真系统力学行为数值研究    赵宗彬

流化冰在高热流密度芯片冷却中的应用研究    崔倚琳

进气方式增强气举提升效率的实验研究    何湘桂

绞吸式挖泥船疏浚动态特性数学模型建立与仿真系统设计    丁宏锴

不同粒径泥沙管道水力输送阻力特性研究    赵立娟

天然气水合物研究现状与未来挑战    雷怀彦,王先彬,房玄,郑艳红

水合物分离二氧化碳气体的研究    杨晓西;丁静;杨建平;徐勇军;刘燕锋;

HCFC-141b水合物浆流动特性实验    王武昌;李玉星;樊栓狮;梁德青;

动态冰浆流动特性分析    杨帆;张曼;吴双茂;方贵银;

冰浆在蓄冰槽内的蓄冰特性及其均匀度研究    青春耀;肖睿;宋文吉;黄冲;何世辉;张海潮;冯自平;

天然气水合物与全球变化研究    陈汉宗,周蒂

未来能源的选择    王先彬,妥进才

半圆环折返管内长江水固液两相流的数值模拟    王子云;付祥钊;王勇;仝庆贵;

甲烷水合物形成促进技术实验研究    孙志高,郭开华,王如竹,樊栓狮

水合物浆体在直管中的流动换热特性研究    马志伟;张鹏;王如竹;

天然气水合物开发利用前景浅析    卢振权;

天然气水合物资源及形成地质条件    赵省民;

天然气水合物预测综合模型及其应用    胡顺渠

天丝气水合物勘探及H型水合物的储藏特性研究    唐中华;张元泽;钟水清;帅志芬;熊继有;

形成水合物的基本条件    Lan Lerche ,Elchin Bagirov ,谢力

海底微生物在水合物识别中的应用    王文娟;陈建文;窦振亚;张剑;

注甲醇溶液分解丙烷水合物实验模拟    董福海;臧小亚;樊栓狮;梁德青;

水合物模拟实验装置的对比研究    杨明军;宋永臣;刘瑜;

天然气中的水合物对在运管线造成的影响及控制方法    屠明刚;张德庆;吴凤芝;

井筒水合物的防治措施探讨    郭玉慧;杨凤玉;

水合物监测系统的开发    巩艳;林宇;陈星杙;

深水钻井中水合物的预防和危害处理方法    许明标;唐海雄;黄守国;王晓亮;林平;

沉积物中水合物形成机理及分解动力学研究进展    李清平;张旭辉;鲁晓兵;

四氢呋喃水合物沉积物力学性质研究    鲁晓兵;王丽;王淑云;赵京;王爱兰;

白云凹陷水合物成藏条件研究及水合物的预测    张树林;陈多福;

南海北部神狐区域海底沉积层工程地质条件对水合物成藏影响    关进安;梁德青;吴能友;万丽华;李栋梁;

海底沉积物中水合物成矿机理与分布规律    吕万军;郭依群;庄新国;梁金强;沈铭;黄国成;

水合物开采后的地层稳定性    矫滨田;鲁晓兵;

水合物安全处理推荐    刘伟安;王均;杨秀夫;何玉发;魏剑飞;黄小龙;赵维青;刘保波;

环戊烷水合物生长过程实验研究    孙志高;刘成刚;

水合物在蓄冷及制冷(热泵)领域的应用    魏晶晶;谢应明;刘道平;

联用型水合物抑制剂研究    闫柯乐;孙长宇;申得济;尹海霞;陈光进;

天然气组成对水合物形成的影响及灾害预防研究    徐文新;陈多福;陈先沛;陈光谦;

气水合物提取天然气三种方法    春溪

我国近海可燃冰调研方兴未艾    陈伟立

海水淡化,期待新技术    苏光路

可燃冰的开发及对我国钢管业发展的影响    彭在美 董帅 翁博

南海沉积物的水合物声学特性模拟实验研究    胡高伟

多孔介质中水合物饱和度与声波速度关系的实验研究    张剑

海底天然气渗漏系统水合物形成分解动力学及微生物作用    陈多福

多孔介质中水合物开采影响因素的实验和数值模拟研究    阮徐可

药物水合物结晶热力学及转晶过程研究    刘崇峻

原位条件下水合物形成与分解研究    杨明军

海洋天然气水合物地层钻井的钻井液研究    涂运中

天然气水合物开采模拟与能效分析    杨圣文

多孔介质中天然气水合物动态聚散过程的热物性响应及热分析应用研究    陈强

钻井液侵入含天然气水合物地层特性研究    刘力

水合物储氢实验研究    杨亮

加速合成四氢呋喃水合物实验研究及水合物地层钻探扰动有限元分析    张大平

笼型水合物的晶格动力学模拟    景茂锋

升深气田水合物生成规律及注醇防冻技术研究    李辉

水合物动三轴实验仪构造及功能分析    唐德龙

水合物浆体流动特性模拟研究    雷玲琳

水合物对多孔介质渗透性影响的实验研究    黄兴

油气运输过程中水合物的抑制    黄安源

水合物抑制及储氢分子模拟研究    颜克凤

天然气水合物抑制剂实验研究    董立山