国家科技重大专项(2008ZX05026-001-12)
- 作品数：26 被引量：81H指数：7
- 相关作者：陈国明周昌静尹树孟陈永超徐群更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国海洋石油总公司中国石油大学更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项中央高校基本科研业务费专项资金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程自动化与计算机技术化学工程更多>>
- 叶片圆盘泵叶轮无叶区内部流场数值模拟被引量：4
- 2010年
- 为研究叶片圆盘泵叶轮无叶区内的流动特征,采用RNGk-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对叶片圆盘泵内三维不可压湍流场进行数值模拟,得到速度等值线图和压力等值线图,并对模拟结果进行分析。发现周向流动是叶片圆盘泵叶轮无叶区内的主要流动方式,无叶区内较大部分是低压区,无叶区内除存在轴向流动外还存在径向回流。
- 周昌静陈国明尹树孟许亮斌
- 关键词：数值模拟
- 无隔水管钻井泥浆举升系统管路特性计算与分析被引量：7
- 2012年
- 无隔水管钻井技术使用海底泵举升系统将钻井液和岩屑通过返回管线泵送回海面钻井船,能解决深水钻井地层破裂导致的相关问题,在国外获得了广泛的应用。选用冥律流体沿程压力损失算法,确定了深水泥浆返回管路所需压头的计算方法;对影响管路特性的因素进行深入分析,得出系统的工作水深、钻井液密度和工作流量是设计泥浆举升系统最重要的参数;同时应充分考虑钻井过程中钻井液固相颗粒体积分数、流性指数和稠度系数变化带来的影响,为深水泥浆举升系统的设计提供了理论基础。
- 葛瑞一陈国明周昌静李伟
- 圆锥圆盘泵固液两相流动及泵外特性数值分析被引量：4
- 2011年
- 针对圆盘泵存在扬程和效率较低的状况,对其结构进行改进,在圆盘泵进口段采用圆锥过渡进口形式,相应的叶片形式为圆锥过渡形式。对改进前、后的叶片圆盘泵进行数值模拟,对比分析改进前、后叶片圆盘泵的水力性能特点,并对改进前、后的圆盘泵从固相颗粒本身性质及其他外部因素出发研究了颗粒运动及分布规律。结果表明,改进后的圆锥叶片圆盘泵较改进前水力性能有所改善,最高扬程较改进前提高了4 m,最高效率较改进前提高约2%;随着颗粒密度的增加,固相颗粒更易集中在无叶区,对叶片的磨损进一步减轻。
- 尹树孟陈国明周昌静陈永超
- 关键词：固液两相流水力性能FLUENT
- 圆盘泵叶轮结构参数正交优化分析被引量：5
- 2012年
- 针对圆盘泵叶轮结构特点,利用FLUENT系统建立圆盘泵流体动力学分析模型,针对部分结构特征参数实现参数化建模。以获得最大压升为目标,分别对影响圆盘泵最大压升的单因素及多因素组合进行分析。针对多因素制定5因素4水平正交试验表,并对16种结构分别进行流体动力学计算仿真,得到影响圆盘泵最大压升因素的主次顺序及优化方案。为圆盘泵的设计提供参考。
- 王少平高本金尹树孟周昌静
- 关键词：FLUENT正交试验数值模拟
- 圆盘泵流动规律研究被引量：9
- 2010年
- 为研究圆盘泵内流动规律,将圆盘泵叶轮分为无叶区和叶片区。应用CFD技术对模型泵内部的流动进行数值模拟,并对速度矢量图、等值线图和压力等值线图进行分析。分析认为旋流是圆盘泵内的主要流动方式,无叶区内较大部分是低压区,在叶轮无叶区和叶片区间存在贯通流,叶片区流入无叶区的贯通流将较大角惯量传递给无叶区内的流体是圆盘泵具有良好通流能力的原因。
- 周昌静陈国明徐群许亮斌
- 关键词：数值模拟
- 深水无隔水管钻井液回收钻井水力学计算被引量：9
- 2010年
- 为解决深水钻井中遇到的一系列难题,国外研发出无隔水管钻井液回收钻井技术(RMR),该技术去除了隔水管,利用相对较小的回流管线将钻井液和钻屑从海底泵送回钻井平台。由于RMR技术是最新发展的技术,目前尚无合适的水力学计算理论和方法。根据无隔水管钻井液回收钻井系统的工作条件及特点,推导出无隔水管钻井液回收钻井系统的水力学计算公式,编制水力学计算软件,进行了算例分析,并与文献中数据进行了对比,验证了计算公式和程序的正确性。
- 刘杰陈国明周昌静殷志明
- 关键词：深水钻井水力学计算双梯度钻井
- 海底钻井液举升钻井系统监测与控制被引量：3
- 2014年
- 海底钻井液举升钻井(SMD)技术可以有效地解决常规深水钻井压力梯度区间较窄的问题,复杂的海洋钻井环境为其实现造成了一系列的控制难题。结合SMD系统的组成和基本功能,选择PXI系统作为海底钻井液举升钻井监、控系统的硬件平台,基于Labview开发SMD系统监控程序。结合SMD的作业流程和工况特点,根据模糊控制理论,设计实现SMD系统模糊控制器,解决SMD系统大惯性、大时滞的控制难题。通过海底钻井液举升钻井试验平台对所开发的监控系统性能进行验证。试验结果表明:监测模块可精确测量SMD系统的各项运行参数;模糊控制器能够快速有效地保证泵的入口压力维持在某一恒定值附近,系统能可靠地应对井涌、井漏等异常工况的发生。
- 何新霞闫加亮徐长航
- 关键词：深水钻井模糊控制
- 吸入模块密封胶心唇部结构分析被引量：1
- 2013年
- 为了解决无隔水管钻井液回收钻井系统中吸入模块的密封胶心寿命低的难题,利用ABAQUS软件对吸入模块密封胶心进行有限元分析,分析唇长和唇宽对胶心与钻具间的接触压力、胶心Mises应力峰值以及摩擦力的影响规律。胶心材料模型采用近似不可压缩弹性材料的两参数Mooney-Rivlin模型函数,采用罚函数法进行求解。研究结果表明,胶心与钻具间的接触压力大于海底泥线处井眼环空压力的节点数随着唇长的增加不断增加,胶心密封性能增强。因此,在胶心设计制造时,应适当增加胶心的唇长,可以根据需要减小胶心的唇宽。该项研究结果可为无隔水管钻井液回收钻井用密封胶心的结构优化和延寿提供参考。
- 刘玉亮陈国明杨焕丽葛瑞一殷志明
- 关键词：唇部接触压力
- 海底泥浆举升叶片圆盘泵轴向力预测被引量：6
- 2011年
- 为计算海底泥浆举升叶片圆盘泵的轴向力,采用RNGk-ε方程湍流模型和标准SIMPLE算法对模型泵内全流道三维湍流进行数值模拟。在水力性能试验验证的基础上,得到轮毂轴端及叶轮表面的静压力分布,并预测叶轮轴向力。结果表明:叶轮内表面静压分布较均匀,前、后盘静压分布基本相同,叶轮内表面压力分布不均所产生的轴向力占总的轴向力比例很小;叶轮前、后盘外表面压力分布存在明显的不一致,特别是在泵出口附近,叶轮后盘压力要明显大于前盘压力,叶轮所受总的轴向力主要由叶轮前、后盘外表面压力分布不均产生。
- 周昌静陈国明高本金许亮斌
- 关键词：叶轮轴向力
- 叶片圆盘泵固液两相流动规律数值模拟被引量：12
- 2010年
- 为研究叶片圆盘泵内流动规律,将叶片圆盘泵叶轮分为无叶区和叶片区,采用多重参考坐标系法模拟叶轮在泵体内的转动。采用Eulerian多相流模型、RNGk-ε湍流模型与SIMPLEC算法,利用Fluent软件对叶片圆盘泵内固液两相湍流进行数值模拟。在水力性能试验验证的基础上,得到叶轮无叶区和叶片区内压力和速度变化规律,以及固相体积分数分布规律。结果表明:旋流是叶轮无叶区内主要流动方式,无叶区内较大部分是低压区,存在叶片区高能流体流向无叶区的轴向流动;固相颗粒大部分集中于无叶区,叶片区颗粒浓度最高是在叶轮出口叶片工作面靠近无叶区处。分析认为大部分固体颗粒直接从无叶区排出而不经过叶轮叶片区是叶片圆盘泵具有良好固相通流能力而又对叶轮磨损较小的原因。
- 周昌静陈国明徐长航
- 关键词：计算流体力学数值模拟
