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1.
为了研究垂直上升管中油气水三相流流动特性,本文利用纵向多极阵列电导式传感器（VMEA）和阵列电导探针组合测量方法在内径为125 mm多相流流动环中采集了油气水三相流电导波动信号,在定义6种油气水三相流流型基础上,绘制了4种油水混合液量下油气水三相流流型转换图,分析了含油率对流型转化及气相流速对油水相态逆转的影响.对水为连续相的5种流型VMEA传感器波动信号进行了多尺度熵分析,研究结果表明：含油率增加可使水包油段塞流在较低气相表观速度下产生;较低流速下的油水相态逆转可发生在油液比为0.9左右,气相流速增加使得逆转点向含油率低的方向偏移;多尺度熵细节可以刻画油气水三相流非线性动力学特性,而低尺度的多尺度熵变化率敏感地反映流型转变,是划分油气水三相流流型的有效准则.多尺度熵有助于理解油气水三相流流型非线性动力学特征. 相似文献
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应用分形及混沌理论,对油气水三相流模拟装置中采集的油气水三相泡状流混合密度波动信号进行了表征,提取的分形维数及混沌吸引子相关维分别在1.1-1.282及4.13-5.87之间.对分相含率(含水率、含气率、含油率)相同而总流速不同的情况,其分形维数及混沌吸引子相关维随总流速呈现相同的变化趋势,从功率谱特征曲线的波动程度上也验证了分形维数及混沌吸引子相关维随总流速变化趋势的正确性.另外,还对混合密度时间序列波动信号提取了最大Lyapunov指数,证明了垂直上升管中油气水三相泡状流是-混沌系统. 相似文献
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《应用地球物理》2019,(3)
为了获得低流速高含水条件下油井内油水两相流产出剖面,本文提出了一种由场聚焦弧形对壁式电导传感器(ATCS)与插入式相关流量计(CFM)构成的组合测井方法,并通过实验对其测量特性进行了验证。采用场聚焦弧形对壁式电导传感器测量分相持率,插入式相关流量计实现混合流速的测量,通过建立基于流型的漂移模型对分相表观速度进行了预测。研究结果表明,场聚焦弧形对壁式电导传感器对持水率有很好的分辨率,且基于传感器信号及非线性时间序列分析方法可以实现流型的准确识别。插入式相关流量计由于插入体的流型调控作用,增强了上下游信号的相关性,简化了相关速度与混合流速的关系。基于漂移模型可实现不同流型分相表观速度的高精度预测。 相似文献
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根据共振声谱原理,建立了气液两相介质中圆柱共振腔共振声谱的实验测量系统,研究了共振腔体中不同含量的气体对共振声谱的幅度和共振频率的影响.实验结果表明：共振幅度和共振频率随着气体流量的增加都呈指数衰减变化趋势,但共振幅度比共振频率的衰减速度快,都可反映气体流量的变化.另外,在理论上,推导了均匀流体模型气液两相介质中的圆柱共振腔的共振频率计算公式,并模拟计算了共振频率和气体含量的变化规律曲线.理论研究结果表明,随着持气率的增加,共振频率减小;当持气率较小时,共振频率衰减较快.这一结论已经被本文实验测量结果所验证.理论和实验研究表明,利用共振声谱法可以检测气液混相介质中气体含量,它为发展生产井中气液两相流分相含量检测方法提供一种可能的途径. 相似文献
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基于Biot理论,考虑液相的黏弹性变形和固液相接触面上的相对扭转,提出了含黏滞流体VTI孔隙介质模型.从理论上推导出,在该模型中除存在快P波、慢P波、SV波、SH波以外,还将存在两种新横波－慢SV波和慢SH波.数值模拟分析了6种弹性波的相速度、衰减、液固相振幅比随孔隙度、频率的变化规律以及快P波、快SV波的衰减随流体性质、渗透率、入射角的变化规律.结果表明慢SV波和慢SH波主要在液相中传播,高频高孔隙度时,速度较高;大角度入射时,快P波衰减表现出明显的各向异性,而快SV波的衰减则基本不变;储层纵向和横向渗透率存在差异时,快SV波衰减大的方向渗透率高. 相似文献
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风水两相作用对黄河流域高含沙水流的影响 总被引：6，自引：0，他引：6
运用黄河中游40余条支流的资料, 研究了风水两相作用对高含沙水流的影响. 文中以一个简单的“运载工具”模式来描述高含沙水流的形成特性. 固液两相流的液相是一种“运载工具”, 固相则是由这一运载工具所运输的物质. 高含沙水流的形成与特性, 与液相和固相的形成和特性有密切的关系. 以风力为主的区域, 粗颗粒可以充分供应, 而细颗粒供应条件不足. 以水力为主的区域, 细颗粒可以充分供应, 而粗颗粒供应条件不足. 风水两相作用占优势的地区, 粗、细颗粒泥沙都有较充分的供应. 在风力作用为主的区域, 液相和固相都不能充分发育, 其浓度均较低. 在以水力作用为主的区域, 由于径流的稀释作用, 液相组分的浓度较低; 由于粗泥沙供应不充分, 固相组分的浓度也较低. 在风力-水力两相作用占优势的区域, 液相能达到较大的浓度, 粗泥沙的供应也较充分, 故出现了固相组分浓度的高值. 因此, 风水两相作用最有利于高含沙水流的发育, 导致了含沙量高值带的出现. 风水两相作用的引入, 为黄河中游高含沙水流的形成提供了新的解释. 相似文献
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由于水平油水两相流局部流速及局部相含率沿管径方向存在复杂分布,致使其流量及相含率测量非常困难.本文利用伞集流涡轮流量计、电导传感器、过流式电容传感器构成的生产测井组合仪,在水平油水两相流模拟井中开展了动态实验,分析了流动特性及管子角度倾斜对涡轮流量计及含水率传感器响应特性的影响.根据电容及电导传感器在不同总流量及含水率范围的响应分辨特性,分别采用变系数漂移模型及统计模型预测分相流量,发现变系数漂移模型能够自适应调整模型中的流型参数,且对油水两相分相流量具有较高预测精度. 相似文献
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低流量水平井中,由于存在重力分异,油水两相的流型主要以分层流为主,流体速度场的分布沿重力方向发生变化,致使油田现场生产测井的流量和持水率测量及多相流分相流量解释非常困难.为了充分了解水平井流体流动特征提高生产测井解释精度,本文以低流量水平井油水两相分层流为研究对象,采用流体动态测量实验和数值模拟计算相结合的方法,研究其速度场的分布特征及油水滑脱速度与持水率、总流量的变化关系.数值模拟计算和动态实验结果对比分析表明;依据N-S方程和相应的界面耦合条件构建的分层模型计算的结果和动态实验基本一致,含水率误差在5％以内,能够用来分析水平井油水两相分层流的局部速度的变化;过流管道下部由于仪器的存在,当含水低于20％时,水相平均速度低于油相平均速度,随着含水的增加,水相平均速度大于油相平均速度,滑脱速度逐渐变为负值.模型验证和实验结果表明,文中所提的分层流数值计算模型能够取得很好的应用效果,为水平井生产测井方法设计和资料解释奠定理论基础. 相似文献
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A. Yu. Ozerov 《Journal of Volcanology and Seismology》2010,4(5):295-309
An instrument package for simulating basaltic eruptions (IPSBE) with a height of 18 m has been developed for investigating
the processes that occur during Strombolian eruptions. The device follows the geometrical ratio between the actual plumbing
system of a volcano, with the ratio of conduit diameter to conduit height being 1 to 1000. For the first time in physical
modeling studies, we created conditions in which a moving gas-saturated model liquid enters the conduit; this enabled us to
study bubble nucleation, expansion, and coalescence, the generation and transformation of gas structures, and the kinetic
features shown by the evolution of the gas phase. These experiments revealed a novel (previously unknown) flow pattern of
two-phase mixtures in a vertical column, viz., a cluster flow that involves the regular alternation of compact clusters of
gas bubbles that are separated by a fluid that does not involve a free gas phase. It is shown that the liquid, bubble, cluster,
and slug flow patterns are mutually transformed under certain conditions; they are polymorphous modifications of a gas-saturated
liquid moving in a vertical pipe. The data thus acquired suggested a new model for the gas-liquid movement of a magma melt
in a conduit: depending on the type of gas-liquid flow behavior at the vent, the crater will exhibit different types of explosive
activity, including actual explosions. 相似文献
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利用中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源和海底地震仪(OBS)在我国北部浅海海域开展了人工地震深部地球物理探测试验.基于水深条件和压制水体虚反射、提升低频能量的需要,使气枪震源有足够的输出能量和高品质子波特性,研究了立体气枪阵列延迟激发震源工作机理,经远场子波理论模拟优选了组合参数并进行了海上试验工作.结果表明,中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源,适应了浅水海域的激发环境,降低了由虚反射造成的局部陷波和干扰作用,有效地改善了OBS信号的品质,获得了Ps,Pg,PmP,Pn等多种震相.创新了由中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源在浅海区OBS探测中的应用,也填补了南黄海海域深地震探测数据的空白,为南黄海、渤海深部地壳结构研究及含油气盆地形成演化研究提供了重要的基础资料. 相似文献
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海底冷泉羽状流与海底天然气水合物的分布密切相关,对水合物稳定带的边界具有指示作用,是未来能源勘探的重要领域.研究海底冷泉羽状流的地震响应特征,对确定天然气水合物的储集区域及成藏环境等均有重要意义.当前获得海底冷泉羽状流的地震响应主要通过数值模拟进行,然而该过程所依据的含气泡介质声速模型及随机介质理论不能完整描述海底冷泉的物理性质,采用的声波方程也不适用于高频地震波数值模拟.为了准确地实现海底冷泉羽状流地震波数值模拟,精确分析其地震响应特征,本文提出利用Keller-Miksis气泡振动模型来描述气泡在声波作用下的运动状态,同时考虑气泡间的相互作用,建立海底冷泉气泡模型.在此基础上,本文创新性地采用含气泡液体声波方程进行海底冷泉高频地震波数值模拟.数值模拟结果表明,本文提出的方法能够实现海底冷泉羽状流地震响应的高精度数值模拟. 相似文献
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引入非线性动力学理论和混沌时间序列分析方法考察强震地面运动加速度时程的非线性特征。首先采用功率谱分析法、主成份分析法和Cao方法定性判断地震动加速度时程具有混沌特性,然后应用混沌时间序列分析方法定量计算了30条地震动加速度时程的三个非线性特征参数。计算表明,这些地震动时程的关联维数为2．0～4．0的分数维,Kolmogorov熵K2为大于零的有限正值,最大Lyapunov指数在o～i．0之间。结果说明,强震地面运动具有混沌特性,地震动的高度不规则和复杂性是地震过程强非线性的反映。 相似文献
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强随机噪声干扰是导致地震勘探资料低信噪比的主要原因,如何在强随机噪声干扰下获取有效的信息是值得关注的问题.Duffing振子混沌系统是一个非线性的动力学系统,其对强随机噪声具有免疫能力,而对特定的周期性信号具有敏感性.本文提出一种基于Duffing振子混沌系统的速度分析方法.对CMP道集按照时距曲线关系进行移动窗口截取,将所截取的信号构建为待测信号加入Duffing振子混沌系统,通过相图网格分割方法(GPM)判断系统状态的改变,从而在强随机噪声背景下获得高分辨率的速度谱.理论模型和实际资料的处理结果表明,与传统的水平叠加速度分析方法相比,本方法能够在强随机噪声背景下获得更准确的速度分析结果. 相似文献
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为了深入研究流体对岩石中弹性波速度和衰减的影响,必须考虑到流体的分布和粘性。引入气体包裹体模型来研究粘性流体的分布对松散介质中P波速度和衰减的影响,用气泡平均半径来描述流体分布的不均匀性,计算了不同气泡半径和频率下P波速度和衰减随饱和度变化的曲线,并与有效流体模型作了比较,由于流体喷流的存在会使Gassmann方程在高频下不适用,用干燥和饱和流体的P波、S波速度修正了理论曲线。测量了玻璃微珠中不同水饱和度下高频P波的速度和衰减,并尝试用峰值频率来计算衰减。此方法求出的Q和频谱比法求出的Q在干燥或饱和水时基本相同,随饱和度的变化规律也基本一致,但衰减峰的大小有差异。根据实测值得似事经修正的波速和衰减理论曲线从而估算出气泡平均半径,认为P波速度和衰减不仅与饱和度有关而且也与介质内部气体－液体压力平衡有关。 相似文献
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Oil reservoirs with low permeability and porosity that are in the middle and late exploitation periods in China’s onshore oil fields are mostly in the high-water-cut production stage. This stage is associated with severely non-uniform local-velocity flow profiles and dispersed-phase concentration (of oil droplets) in oil-water two-phase flow, which makes it difficult to measure water holdup in oil wells. In this study, we use an ultrasonic method based on a transmission-type sensor in oil-water two-phase flow to measure water holdup in low-velocity and high water-cut conditions. First, we optimize the excitation frequency of the ultrasonic sensor by calculating the sensitivity of the ultrasonic field using the finite element method for multiphysics coupling. Then we calculate the change trend of sound pressure level attenuation ratio with the increase in oil holdup to verify the feasibility of the employed diameter for the ultrasonic sensor. Based on the results, we then investigate the effects of oil-droplet diameter and distribution on the ultrasonic field. To further understand the measurement characteristics of the ultrasonic sensor, we perform a flow loop test on vertical upward oil-water two-phase flow and measure the responses of the optimized ultrasonic sensor. The results show that the ultrasonic sensor yields poor resolution for a dispersed oil slug in water flow (D OS/W flow), but the resolution is favorable for dispersed oil in water flow (D O/W flow) and very fine dispersed oil in water flow (VFD O/W flow). This research demonstrates the potential application of a pulsed-transmission ultrasonic method for measuring the fraction of individual components in oil-water two-phase flow with a low mixture velocity and high water cut. 相似文献