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1、小流量热式气体流量的数值模拟研究韩建,等小流量热式气体流量的数值模拟研究StudyonNumericalSimulationoftheSmallThermalGasMassFlow1,21,21,21,2韩建黄颖牟海维刘鹤1(东北石油大学电子科学学院,黑龙江大庆163318;2东北石油大学黑龙江省高校共建测试计量技术及仪器仪表研发中心,黑龙江大庆163318)摘要:为了研究火烧油层采油技术中火烧井空气(助燃剂)的注入状况和监测微小气体流量,提出了一种具有自动温度补偿功能及混合气体组分补偿功能的小
2、流量热式气体质量流量测量方法。为适应井下狭小空间的复杂操作环境,在传统传感器结构的基础上,在管道中加入环形分布器的传感器优化结构。利用FLUENT进行流体仿真,验证该结构的可行性及测量原理数学模型的正确性。传感器优化设计为深入了解各层注入气体量和提高采收率提供了可靠的依据。关键词:石油热式气体质量流量计传感器环形分布器火烧井采油技术采收率对流换热温度补偿中图分类号:TH814;TP27文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201611001Abstra
3、ct:Inordertostudythesituationofair(combustionimprover)injectionandmonitoringofsmallgasflowforwellsonfireinIn-situCombustion(ISC)productiontechnology,themeasurementmethodforsmallthermalgasmassflowwithautomatictemperaturecompensationfunctionandmixedgas
4、compositioncompensationfunctionisproposed.Inordertoadaptthecomplexoperationenvironmentoftheundergroundnarrowspace,onthebasisoftraditionalsensorstructure,thestructureofsensorisoptimizedbyaddingannulardistributorinpipeline.Thefluidsimulationisconducted
5、byusingFLUENT,whichverifiesthefeasibilityofthisstructure,andthecorrectnessofthemathematicalmodeofthemeasurementprinciple.Theoptimizationdesignofsensorprovidesreliablebasisforfurtherunderstandinggasinjectionofeachlayerandenhancingoilrecoveryratio.Keyw
6、ords:PetroleumThermalgasMassflowmeterSensorAnnulardistributorWellonfireOilrecoverytechniqueRecoveryefficiencyTemperaturecompensation0引言1测量原理及模型建立石油作为国家的重点战略性能源,对于整个国热式气体质量流量计采用流体(气体)和固体(传[4-5]家的发展具有不可忽视的重要意义。随着石油资源感器探头)之间的对流换热原理进行流量的测量。需求量的日益增长,合理有效的
7、开采方法显得尤为传感器探头部分由两个金属探头组成,一个是温度探重要,而火烧油层技术是提高原油采收率的重要方头,另一个是流速探头。[1-3]法。为了研究火烧油层采油技术中火烧井空气热式气体质量流量计探头结构示意图如图1(助燃剂)的注入状况和监测微小气体的流量,提出所示。了一种具有自动温度补偿功能以及混合气体组分补偿功能的小流量的热式气体质量流量测量方法。为了适应井下狭小空间的复杂操作环境,需要设计合适的传感器结构。在传统的结构基础上,提出了一种在管道中加入环形分布器的传感器优化结构设计。利用FLU
8、ENT进行流体仿真,验证其可行性及测量原理的数学模型的正确性。图1热式气体质量流量计探头结构示意图Fig.1Probestructureofthermalgasmassflowmeter国家自然科学基金面上资助项目(编号:51574087、51374072)。修改稿收到日期:2016-05-05。根据传热学原理,提供给流速探头的电功率等于第一作者韩建(1976—),男,2004年毕业于哈尔滨工业大学信号与流动的气体对流换热所带走的热量。根据牛顿冷却公信息处理专业,获硕士学位,教授;主要从事油井信
