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油气水三相流混输管路压降计算方法研究

作　者: 刘佳佳
导　师: 刘晓燕
学　校: 大庆石油学院
专　业: 热能工程
关键词: 特高含水油气水压降计算方法
分类号: TE832
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

“油气水三相流混输管路压降计算方法研究”作为一个跨学科的研究课题,涵盖了流体力学、多相流理论、数学建模、数值计算等学科内容。国内外学者对油气水三相流压降计算方法的研究主要有两种方法:一是基于气液两相流压降相关式理论的研究;二是基于力学模型的压降理论的研究。由于多相流动机理非常复杂,还没有出现较为公认的计算方法。目前,我国多数油田的开发主要采用注水方式。大庆等6个油田综合含水已超过90%,进入特高含水采油期。国内外学者对油气水三相管流的流型及压降通常采用室内实验的研究方法。对于特高含水期的管内三相流动,由于含水率大及现场管道中压力波动剧烈等因素,使管道内油气水三相流动出现了新的流动形态,需要对三相流压降计算方法进行深入研究。本文从两个方面对特高含水期油气水三相流的压降计算方法进行研究。利用现场试验装置对特高含水期油气水三相流的流型进行测试和总结,对影响油气水三相流管输压降的主要因素进行测量;运用BP神经网络的理论和方法,利用现场测试数据,确定神经网络所需的样本、传递函数、数据处理方法、网络的结构和学习算法,从而给出适用于特高含水期集输管道压降的预测方案;对特高含水期三相流的一种流型,即油水混合—水层段塞流建立模型,进行水力学分析,得出压降计算式。借鉴相关的段塞流特征参数及物性参数计算方法对管输压降进行计算,并对计算结果进行讨论。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-14
  0.1 研究的目的意义  9
  0.2 国内外研究现状  9-13
    0.2.1 流型划分方法的研究  9-10
    0.2.2 压降计算方法的研究  10-13
  0.3 本文研究内容  13-14
第一章特高含水期流型及压降试验研究  14-20
  1.1 试验装置  14-15
  1.2 流型试验测试结果及分析  15-18
    1.2.1 典型流型测试结果  15-17
    1.2.2 相态分析  17-18
  1.3 压降试验研究结果及分析  18-19
  1.4 本章小结  19-20
第二章 BP 神经网络预测特高含水期管输压降  20-33
  2.1 BP 神经网络  20-23
    2.1.1 BP 神经网络的结构  20-21
    2.1.2 BP 神经网络的标准学习算法  21-23
  2.2 样本数据的获取  23-24
  2.3 预测压降的神经网络设计  24-28
    2.3.1 传递函数  24-26
    2.3.2 选取样本点  26
    2.3.3 数据归一化  26-27
    2.3.4 隐层的设计  27-28
    2.3.5 训练方法选取  28
  2.4 神经网络训练与测试  28-32
  2.5 本章小结  32-33
第三章特高含水期段塞流水力学模型压降计算方法研究  33-55
  3.1 流型分析  33-34
    3.1.1 气液两相段塞流  33
    3.1.2 特高含水期油气水三相段塞流  33-34
  3.2 理论模型及分析  34-46
    3.2.1 油气水三相流动的基本参数  34-38
    3.2.2 油气水三相流基本方程  38-39
    3.2.3 段塞流压降计算式  39-40
    3.2.4 剪切应力的计算  40-41
    3.2.5 段塞流特征参数的计算  41-46
  3.3 相关物性参数计算  46-49
    3.3.1 油水乳化液的密度  46
    3.3.2 油水乳化液的粘度  46-47
    3.3.3 油田采出水的粘度  47
    3.3.4 溶解油气比  47-48
    3.3.5 地面脱气原油的相对密度  48
    3.3.6 原油的粘度  48
    3.3.7 管输条件下天然气的密度和相对密度  48-49
  3.4 计算结果及分析  49-53
    3.4.1 计算步骤  49
    3.4.2 计算示例  49-51
    3.4.3 计算结果分析  51-53
  3.5 本章小结  53-55
结论  55-56
参考文献  56-60
发表文章目录  60-62
致谢  62-63
详细摘要  63-74

油气水三相流混输管路压降计算方法研究

内容摘要

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