付必伟 作品数:20 被引量:77 H指数:6 供职机构: 西南石油大学 更多>> 发文基金: 教育部重点实验室开放基金 中国石油天然气集团公司科技项目 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 石油与天然气工程 化学工程 环境科学与工程 金属学及工艺 更多>>
喷嘴结构对射流特性的影响 被引量:4 2013年 基于计算流体力学,以射流清洗喷嘴的结构为研究对象,分析喷嘴结构对喷嘴射流特性的影响。本次研究基于Fluent软件平台,对不同喷嘴结构进行数字模拟仿真分析,再利用正交试验设计方法分析计算结果得出最佳结构的喷嘴结构。研究结果表明,喷嘴出口切面形状对射流速度影响最大,收缩角其次,喷嘴出口段长度影响最小。 付必伟 赵江 王斌 艾志久 贾林 蹇清平关键词:数值模拟 节流管汇防冲刺短节结构及流场模拟 被引量:2 2013年 现有的节流管汇在井控节流压井过程中出现局部冲蚀问题。提出了防冲刺节流管汇的结构改进方案,并建立CFD模型,分别研究了不同开度和含气量对防冲刺节流管汇冲蚀的影响。现场试验表明,新结构具有良好的防冲刺作用,提高了节流管汇的使用寿命。 邓莉 李杰 艾志久 贾林 胡文礼 付必伟关键词:节流管汇 CFD 冲蚀 微波辐射对稠油脱水降粘的影响及其工艺研究 被引量:6 2016年 针对目前稠油开采和利用存在脱水、降粘难等问题,基于微波热效应与非热效应的原理,利用自行设计的微波辐射实验设备进行研究,系统分析了微波辐射功率和时间对脱水率的影响,以及辐射对胶质和沥青质的影响,并详细介绍了微波辐射工艺中的具体流程。结果表明:微波辐射平均脱水率为90.7%,与普通加热脱水技术的脱水率为34.8%相比,脱水效率高;频率为915 MHz、功率为1 k W的微波作用1min后(热效应),油样温度迅速升高到71.2℃,反应速度快;微波辐射(非热效应)后运用四组分测定法,测得油样中沥青质含量减少了2.5%和胶质含量减少了1.2%,油样粘度在低温区发生明显的改变。研究结论为该项技术在工业应用中提供了重要的参考和展望,证明了该技术具有良好的应用前景。 艾志久 孟璋劼 艾雨 付必伟 唐清悟关键词:稠油 微波技术 脱水率 降粘 微波辐射稠油降粘脱水实验研究 被引量:10 2015年 针对稠油粘度大和脱水难等问题,利用微波辐射进行稠油破乳脱水实验研究,分析了微波功率和辐照时间对稠油脱水率的影响,并对比了微波脱水技术与水浴加热脱水技术的脱水效果。研究结果表明:微波作用后油样温度迅速升高,粘度降低;微波脱水技术与水浴加热脱水技术相比,脱水效果及速度有显著提高;微波功率越高,脱水效果越好,但超过450 W后微波功率对脱水率的影响较小;辐照时间约为2 min时,油样的降粘脱水效果较好;微波作用后油样重组分含量降低,轻组分含量增加,粘度发生不可逆的变化。研究结果表明微波技术在稠油降粘脱水领域具有很好的应用前景。 付必伟 艾志久 胡坤 孟璋劼 钱惠杰 席燕卿关键词:稠油 微波辐射 破乳脱水 脱水率 基于CFD的自推进破岩喷嘴流场仿真研究 被引量:8 2013年 在低渗透油井径向水力深穿透增产工艺中,自推进射流喷嘴是核心工作元件。利用计算流体动力学方法研究射流喷嘴内外流场,并对喷嘴的自推进力进行计算。得出以下结论:(1)多喷口喷嘴在井底形成局部高压区,同时在井底中心区域形成高压带,有助于破碎岩石。(2)喷嘴射流在井底形成的壁面剪切力成对称分布趋势,合理设计喷嘴结构有助于提高壁面剪切力。(3)尾喷口流道中的最大速度趋于集中在一侧壁面上,会导致喷嘴结构磨损,合理设计尾喷口的角度及尾喷口与喷嘴简单的连接结构,有助于改善尾喷口射流流场,提高喷嘴寿命。(4)利用CFD计算喷嘴的推进力与实测结果较吻合,因此,利用CFD预测喷嘴的推进力是可行的。 胡坤 彭旭 李杰 付必伟 艾志久关键词:流场仿真 计算流体动力学 仿真 T型管油水分离特性数值模拟 被引量:11 2017年 采用Mixture多相流模型研究T型管内油水两相流动特性,研究了入口含油率、出口分流比、入口速度、支管段长度、主管出口段长度等因素对T型管分离效率的影响.结果表明,支管与主管连接处存在油相聚集及油水分离现象,其中主管油相聚集主要由重力分层导致,而支管油相聚集主要是密度差导致的离心分离.入口位置含油率对T型管的分离效率影响大,随入口含油率增大,T型管的分离效率降低,T型管适用于含油率较低的油水混合物的分离.支管分流比越大,T型管分离效率越高,生产现场可考虑在主管出口段采取节流措施以提高T型管的分离效率.T型管分离效率对支管段及主管出口段长度不敏感,T型管可仅按制造安装要求设计. 胡坤 艾志久 付必伟 李杰 李振北关键词:T型管 计算流体动力学 油水分离 流场模拟 基于防磨结构的旋风分离器性能优化 被引量:4 2015年 基于气固两相流和冲蚀理论对常规Stairmand旋风分离器和防磨型旋风分离器冲蚀规律进行了研究.结果表明,对常规旋风分离器,其壁面冲蚀磨损速率从筒体顶端向下逐渐减小,在筒体L1/H1=0.8以下区域,磨损速率基本保持不变;在L1/H1=0.8以上区域,冲蚀磨损呈增大趋势,最大为2.3×10-6 kg/(m2·s);在锥体L2/H2=0.35以下区域,冲蚀速率逐渐减小;而在L2/H2=0.35以上区域呈逐渐增大趋势,在锥体顶端达最大值2.0×10-7 kg/(m2·s).对防磨型旋风分离器,在筒体L1/H1=0.8以上区域,壁面最大冲蚀速率为0.5×10-6 kg/(m2·s),远小于常规旋风分离器.在锥体从锥底向上冲蚀速率逐渐减小,在锥体顶端为0.4×10-7 kg/(m2·s),小于常规旋风分离器.在小粒径范围内,分离效率随粒径增加而基本呈线性递增趋势.粒径大于4μm时,防磨型旋风分离器具有较高的分离效率.压降随防磨板高度增加逐渐减小.A3型防磨分离器压降为360 Pa,小于常规分离器压降550 Pa.为了降低旋风分离器壁面的冲蚀磨损,减少出口压降损失,粒径大于4μm时,可选择最合理的B1型防磨分离器提高旋风分离器的防磨性能,从而延长使用寿命. 邹康 艾志久 胡坤 钱惠杰 付必伟关键词:旋风分离器 冲蚀磨损 CFD 数值模拟 风琴管空化喷嘴流场数值模拟 被引量:9 2013年 风琴管空化喷嘴是一种常见的空化射流喷嘴,利用喷嘴内部特殊结构形成产生空化效应,从而提高射流的打击效果,因此,研究空化喷嘴内部结构对形成的空化效应影响,有利于提高喷嘴的工作性能。本文利用多相流模型研究风琴管空化喷嘴,在出口压力为2MPa工况下,对不同入口压力下喷嘴的内流场进行了数值计算。结果表明,在正常工作压力8MPa情况下,喷嘴喉道位置出现局部低速区和低压区域,且空化位置出现在喉道截面突变位置。同时,研究了喷嘴喉道长径比和存在圆角情况下内部空化情况,发现增大喷嘴喉道长径比实际相当于增加了低压区域,有利于空化的产生;喷嘴喉道变径区域存在圆角会严重影响空化喷嘴的空化性能,且圆角半径越大,临界空化压力越大。 胡坤 艾志久 付必伟 贾林 彭旭关键词:空化 流场仿真 计算流体动力学 水射流 水平井爬行器回拉力学模型与分析 被引量:3 2019年 面对油气开发中水平井井下作业的复杂性,一种输送工具-水平井爬行器已被大部分油田采用,并取得了较好的经济效益。根据爬行器的工作原理,首先建立单根电缆空间位置几何关系以及受力分析,然后再扩展至相连电缆的力学分析,并与爬行器回拉过程力学相结合,得到了地面电缆张力与爬行器缆头张力的表达式,最后通过与实验对比,得到理论计算结果与工程实测数据误差较小,验证了所建立的力学模型的可靠性。 胡婷婷 胡坤 付必伟 顾中浩 闫卓然关键词:力学模型 水平定向穿越管道起吊力学分析 被引量:1 2016年 水平定向穿越管道起吊过程中,管道的吊点位置决定管道入土角度,如入土角度偏大或者偏小,都可能导致管道在入土时发生卡管或瘪管事故。通过对管道起吊过程的受力分析,结合材料力学知识,得到管道的吊点位置与入土角度的数学模型,并利用实验研究验证其准确性。研究表明吊点2的位置对入土角度的影响比吊点1敏感。实验结果与理论计算结果的相对误差是5.8%,表明该数学模型可用于现场指导。 董宗正 付必伟 席燕卿 刘旭关键词:吊点位置