收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

偏心环空中做轴向运动的内管所受粘弹性流体作用力的数值计算

郭军辉  
【摘要】:聚合物驱作为一种主要的三次采油方法,虽然在大庆油田取得了较好的驱油效果,但是聚驱抽油机井也产生了诸如泵效下降、抽油杆偏磨、杆管断脱、检泵周期缩短等问题。这些问题的产生与产出液的粘弹性特征不无关系,而抽油杆在油管中又往往处于偏心的位置工作,这更加重了以上问题的产生。因此,研究聚驱工况下抽油杆所受产出液的作用力,数值计算偏心环空中做轴向运动的内管所受粘弹性流体的作用力,对于聚驱井抽油机工作参数的优选,防止抽油杆偏磨具有重要的工程实际意义。 本文采用了变系数二阶流体本构方程来描述聚驱井产出液的粘弹性流变性;建立了双极坐标系下变系数二阶流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的基本方程,并进行了数值求解;给出了偏心环空中做轴向运动的内管所受粘弹性流体作用力的计算公式,数值计算了内管所受粘弹性流体的作用力,并分析了偏心度、内管冲程、冲次等因素对作用力大小及方向的影响。 数值计算结果表明,对于变系数二阶流体在内管做轴向匀速运动的偏心环空中的定常流动,当环空内管静止时,内管所受x方向合力T_x使内管产生偏心效应;而当内管匀速向上或向下运动时, T_x在较小的压力梯度下使内管产生居中效应,在较大的压力梯度下使其产生偏心效应;且随着偏心度的增大, T_x使内管居中或偏心的效应也更加明显;而对于幂律流体, T_x却为零。无论是二阶流体或是幂律流体,z方向的合力T_z与T_x相比都要小得多。 数值计算结果还表明,对于变系数二阶流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中的非定常流动,在给定的压力梯度下, T_x在上冲程中使内管产生居中效应,下冲程使内管产生偏心效应;但当压力梯度增大到某一值时, T_x在上冲程和下冲程中都使内管产生偏心效应;而对于幂律流体, T_x却为零。对于给定参数的变系数二阶流体的非定常流动,内管所受流体作用力T_z在内管运动的加速段为动力,减速段为阻力,且数量级与T_x相当;当采用幂律流体模型计算时, T_z几乎可以忽略。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王春生;杨树人;刘丽丽;;粘弹性流体驱替残余油微观力计算[J];西南石油大学学报(自然科学版);2011年04期
2 赫娟;张清兵;刘康;任强燕;;空气钻井偏心环空气固两相流动数值模拟[J];油气田地面工程;2011年05期
3 甘学辉;马晓建;刘强;贾春红;杨崇倡;;复合纺丝微孔内熔体流动特性研究[J];机械科学与技术;2011年08期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨迪;胡开鑫;朱克勤;;粘弹性流体分数元模型研究[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
2 魏晓安;王鹏;肖学海;何卫东;;填充液在废火药颗粒中流动性能影响[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
3 杨自栋;顾国庆;;偏心环空轴向流的级数解方法[A];第十六届全国水动力学研讨会文集[C];2002年
4 牛小静;余锡平;;粘弹性流体周期性运动规律的探讨[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
5 尹游兵;朱克勤;;采用分数维Maxwell模型求解圆管振荡流[A];北京力学会第11届学术年会论文摘要集[C];2005年
6 崔海清;郭军辉;郑晓松;高涛;尹晓喆;;流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的流量分布[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
7 王健;修德艳;蔡萌;;流体偏心环空螺旋流动压力梯度的数值计算[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
8 朱克勤;杨迪;胡开鑫;;粘弹性流体的分数元模型及圆管起动流[A];第十届全国环境与工业流体力学会议论文集[C];2007年
9 杨树人;王春生;崔海清;冯翠菊;;黏弹流体偏心环空流动的数值计算[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
10 崔海清;樊宇;裴晓含;蔡萌;;幂律流体偏心环空螺旋流的内管壁受力分析[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡伟华;粘弹性流体各向同性湍流特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 杨树人;粘弹性流体偏心环空非定常流的数值计算[D];大庆石油大学;2006年
3 常瑛;粘弹性流体在内管做行星运动的环空中流动时内管壁的受力分析[D];大庆石油学院;2008年
4 李楠;粘弹性流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中非定常流的压力梯度[D];大庆石油学院;2010年
5 孙智;聚合物驱油井产出液在抽油杆做轴向运动的井筒中的流动——理论,计算和应用[D];大庆石油学院;2004年
6 王春生;黏弹性流体驱替残余油的微观机理研究[D];东北石油大学;2011年
7 杨元建;粘弹性流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中的非定常流[D];大庆石油学院;2005年
8 杨付林;聚合物驱油机理及高质量浓度聚合物驱油方法的研究[D];大庆石油学院;2004年
9 杨希志;聚合物驱降压增注技术及机理研究[D];大庆石油学院;2008年
10 裴晓含;幂律流体在内管做行星运动的环空中流动时内管壁的受力分析[D];大庆石油学院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭军辉;偏心环空中做轴向运动的内管所受粘弹性流体作用力的数值计算[D];大庆石油学院;2006年
2 张淑云;粘弹性流体在内管做行星运动的环空中流动的二次流[D];大庆石油学院;2008年
3 闫未丹;栅缝元件上粘弹性流体降膜流动研究[D];华东理工大学;2011年
4 曹阳;粘弹性流体微通道流动特性及其强化混合应用研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 汪岩;粘弹性流体偏心环空非定常流的研究[D];大庆石油学院;2007年
6 彭婷;基于粘弹性流体的微型换热器强化传热机理研究[D];南昌大学;2012年
7 秦笃国;含聚抽油机井杆管偏磨治理技术应用研究[D];大庆石油学院;2007年
8 贾泽琪;偏心环空中非定常流场数值模拟及PIV实验研究[D];大庆石油学院;2010年
9 韩山华;粘弹性流体的SUPG-CBB有限元法[D];四川大学;2002年
10 高涛;幂律流体在内管做轴向往复运动的偏心环空中的非定常流[D];大庆石油学院;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978