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- 2018-05-22
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這是一個關于石油工程高壓水射流技術介紹PPT課件,主要介紹了射流動力學基礎和計算、石油工程水射流技術、水射流技術工業(yè)應用、結論和前景展望等內容。石油工程高壓水射流技術 Water Jet Technology in Petroleum Engineering 第一章 射流動力學基礎和計算 §1-1 緒論 §1-2 淹沒水射流結構特性 §1-3 水射流類型與作用機理 §1-4 水射流動力學計算 §1-1 緒 論一、水射流技術原理與發(fā)展概況 高壓水射流技術是近二、三十年來發(fā)展起來的一門新技術,目前正越來越廣泛地應用于煤炭、石油、化工、冶金、船舶、航空、交通、建筑等工業(yè)部門,用以清洗、除垢、切割、破巖等,顯著提高工效,降低成本,減輕勞動強度,改善工作環(huán)境。 1. 基本原理 高壓水射流,是以水為介質,通過高壓發(fā)生設備增壓獲得巨大能量,經一定形狀的噴嘴噴出的一股能量集中的高速水流。 2. 發(fā)展概況 50’s~60 ’s: 探索和實驗階段 50年代,人們從水力采煤和高速飛機的雨蝕現(xiàn)象中認識到,提高射流壓力和速度能夠沖蝕較堅硬物料,并顯著提高落煤效果,從而開始了較高壓力設備的研制和較高壓射流的實驗。 60’s~70 ’s: 基礎設備研制和水力清洗 60年代初,隨著較高壓力柱塞泵和增壓器的問世,開始研究射流動力學特性和噴嘴結構。 水力清洗受到重視。 70’s~80 ’s: 工業(yè)試驗和應用 60年代末70年代初,美國國家科學基金資助了一項龐大的研究計劃,旨在尋求一種高效的切割破巖方法(Maurer,1980),研究人員提出并試驗了25種新方法,如電火花、電子束、激光、火焰、等離子體、高壓水射流等,最后專家們一致公認最可行有效的是高壓水射流破巖方法,后來也只有這種方法得到了實際應用。進入70年代,各國開始大力研究高壓水射流技術,使該技術進入了迅速發(fā)展的新階段。這期間,研究的重點是水射流破巖機理、脈沖射流特性及水射流在切割、破巖、清洗上的應用,開始出現(xiàn)了水力輔助機械破巖、空化射流、磨料射流、間斷射流等新型射流技術,歡迎點擊下載石油工程高壓水射流技術介紹PPT課件哦。
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石油工程高壓水射流技術 Water Jet Technology in Petroleum Engineering 第一章 射流動力學基礎和計算 §1-1 緒論 §1-2 淹沒水射流結構特性 §1-3 水射流類型與作用機理 §1-4 水射流動力學計算 §1-1 緒 論一、水射流技術原理與發(fā)展概況 高壓水射流技術是近二、三十年來發(fā)展起來的一門新技術,目前正越來越廣泛地應用于煤炭、石油、化工、冶金、船舶、航空、交通、建筑等工業(yè)部門,用以清洗、除垢、切割、破巖等,顯著提高工效,降低成本,減輕勞動強度,改善工作環(huán)境。 1. 基本原理 高壓水射流,是以水為介質,通過高壓發(fā)生設備增壓獲得巨大能量,經一定形狀的噴嘴噴出的一股能量集中的高速水流。 2. 發(fā)展概況 50’s~60 ’s: 探索和實驗階段 50年代,人們從水力采煤和高速飛機的雨蝕現(xiàn)象中認識到,提高射流壓力和速度能夠沖蝕較堅硬物料,并顯著提高落煤效果,從而開始了較高壓力設備的研制和較高壓射流的實驗。 60’s~70 ’s: 基礎設備研制和水力清洗 60年代初,隨著較高壓力柱塞泵和增壓器的問世,開始研究射流動力學特性和噴嘴結構。 水力清洗受到重視。 70’s~80 ’s: 工業(yè)試驗和應用 60年代末70年代初,美國國家科學基金資助了一項龐大的研究計劃,旨在尋求一種高效的切割破巖方法(Maurer,1980),研究人員提出并試驗了25種新方法,如電火花、電子束、激光、火焰、等離子體、高壓水射流等,最后專家們一致公認最可行有效的是高壓水射流破巖方法,后來也只有這種方法得到了實際應用。進入70年代,各國開始大力研究高壓水射流技術,使該技術進入了迅速發(fā)展的新階段。這期間,研究的重點是水射流破巖機理、脈沖射流特性及水射流在切割、破巖、清洗上的應用,開始出現(xiàn)了水力輔助機械破巖、空化射流、磨料射流、間斷射流等新型射流技術。 學術機構和活動 1. 國際水射流技術協(xié)會 (International Society of Water Jet Technology): International Symposium on Jet Cutting Technology, BHRA, 1972--2000, 15屆。 2. 美國水射流技術協(xié)會 (Water Jet Technology Associ.): American Waterjet Conference, 1981-01, 11屆。 3. 日本水射流技術學會 (Water Jet Technology Society of Japan): Pacific Rim International Conference on Water jet Technology, 1987--2000,6屆。 4. 中國勞動保護學會水射流技術專業(yè)委員會: 全國水射流技術研討會,1979--2001,11屆。 2. 射流基本參數(shù)流體參數(shù) 射流壓力 噴嘴直徑 噴嘴型式 射流功率 流速 流量流體性質射流反沖力磨料參數(shù) 磨料類型 磨料流量 磨料粒度 混合管直徑工況參數(shù) 進給速度 靶距(噴距) 流道數(shù)入射角切深或切寬 切割體積 比能靶件參數(shù) 靶件強度 靶件硬度 靶件孔隙度 靶件滲透率 1、前 言水射流破巖鉆大連續(xù)孔眼必須具備三個基本條件:一是形成的孔眼要有足夠大的面積;二是形成的孔眼必須具有規(guī)則的形狀;三是具有較高的破巖效率和鉆進速度。常規(guī)的圓射流不具備這些功能,因此設計利用旋轉射流。 2、旋轉射流的速度分布 a--無因次噴距x/d=1 b--無因次噴距x/d=3 旋轉射流的速度分布明顯不同于普通圓射流。它不存在等速核,其上任一點都具有三維速度,即除具有軸向速度(U)外,還具有切向速度(W)和徑向速度(V),而且軸向和切向的最大速度都不在射流中心,亦即是存在一個速度最大的環(huán)行帶。 3、旋轉射流的速度衰減規(guī)律旋轉射流的速度衰減比普通圓射流快得多,其最大軸向速度和最大切向速度與無因次噴距的關系可用下列兩式來表示: 4、旋轉射流破巖鉆孔特點旋轉射流可以鉆出大于噴嘴面積百倍的規(guī)則孔眼。并比普通圓射流的破巖效率高得多。旋轉射流破巖形成的孔底成規(guī)則的內凸錐狀,完全與圓射流形成的類半球狀或錐狀不同。其破巖成孔的過程和孔底形狀如左圖。 5、旋轉射流井底流場分布上圖為平井底物理模型。下圖為凸錐狀井底模型。數(shù)值模擬結果表明:旋轉射流的高速區(qū)集中在離開射流中心一定距離的一個圓環(huán)區(qū)域內,其中心部位為低速低壓區(qū);旋轉射流沖擊到井底后,一部分沿環(huán)空返回,而另一部分則被來流卷吸,形成很強的渦旋;高速區(qū)繞凸錐面螺旋前進,孔底部分正好占據了射流底速低壓區(qū)的區(qū)間。 6、旋轉射流破巖機理分析旋轉射流破巖機理不同于普通圓射流。它不單純以沖擊、拉伸、水楔作用破巖,而是以剪切破壞為主,并伴有沖蝕、拉伸破壞等多種形式。 1、剪切破碎 利用巖石抗剪、抗拉強度低的特點,依靠旋轉射流切向速度對巖石產生剪切破碎,從而大大提高破巖效率。 2、沖蝕破碎 在垂直沖擊力和橫向流的聯(lián)合作用下,圓環(huán)面積內巖石顆粒的膠結物或層理等弱面首先被沖蝕而脫離母體,射流對圓錐面的沖蝕作用使巖石顆粒迅速離開母體,減少了重復破碎,提高了破巖效率。 3、拉伸破碎 旋轉射流沖擊井底的同時,對圓錐面產生拉應力, 使巖石更容易產生垂直裂紋,裂紋在水楔作用下產生破碎。 4、旋流磨削 攜帶著巖屑的返回流沿孔壁旋轉返回,象磨粒一樣磨削已形成的孔壁,擴大并光滑孔眼,提高了鉆孔質量。 7、結 論旋轉射流具有三維速度,其能量集中在距射流軸心一定距離的圓環(huán)上。旋轉射流綜合運用剪切、拉伸、沖蝕和磨削等多種形式高效快速地進行破巖。利用旋轉射流在噴嘴直徑為6mm、壓力為50--60MPa、巖石可鉆性3--4級的條件下可以鉆出120mm的連續(xù)孔眼,機械鉆速可達10米/小時。使用該技術已在遼河、南陽等油田鉆出3口超短半徑徑向水平井,取得了良好的增油效果。工作壓力:50--60MPa 噴嘴直徑:6.0 mm 井眼直徑:100 mm 井眼長度:10--60 m
對石油工程概論的理解PPT課件:這是一個關于對石油工程概論的理解PPT課件,主要介紹了石油的物化性質、油氣生成與聚集、油氣藏與油氣田、我國的含油氣盆地、油氣勘探等內容。油氣勘探方法和技術,隨著生產經驗的積累和科學技術的進步,得到不斷發(fā)展和完善。目前進行油氣勘探的主要方法和技術有4種,即地面地質法、地球物理法、遙感技術和鉆探法。2.5 油氣勘探 2.5.1 地面地質法2.5 油氣勘探 2.5.2 地球物理法 2.5 油氣勘探 2.5.2 地球物理法 2.5 油氣勘探 2.5.2 地球物理法 2.5 油氣勘探 2.5.2 地球物理法 2.5 油氣勘探 2.5.2 地球物理法 2.5 油氣勘探 2.5.3 油氣遙感技術 2.5 油氣勘探 2.5.3 遙感技術法 2.5 油氣勘探 2.5.3 遙感技術法 2.5 油氣勘探 2.5.4 鉆探法思考題石油化學成分和組分? 石油的物理性質主要有哪些? 天然氣的化學成分及物理性質? 地殼的組成? 沉積巖的組成及特點? 常見的地質構造有哪些? 什么是油氣藏? 有哪幾種類型? 我國主要有哪些含油氣盆地? 油氣勘探的主要方法有哪些,歡迎點擊下載對石油工程概論的理解PPT課件哦。
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石油工程基礎知識PPT課件:這是一個關于石油工程基礎知識PPT課件,主要介紹了石油工業(yè)形勢、石油工程的主要內容、石油工程的發(fā)展、石油工程與化學的關系、油氣藏的形成與類型、油藏中石油和天然氣的化學組成、油氣的相態(tài)、各類油氣藏的特征、天然氣的高壓物性、地層水的高壓物性、油藏巖石的物理性質等內容。據能源局年初的數(shù)據,中國2009年生產原油1.89億噸,凈進口原油卻達到1.99億噸,原油進口依存度首超50%的警戒線,達53%。發(fā)改委表示,2010年國內原油消費繼續(xù)快速增長,1-10月份國內成品油表觀消費量累計達1.9億噸左右,同比增10.6%;進口原油1.98億噸,同比增長20%。預計今年石油對外依存度將接近55%,石油安全面臨的形勢更加嚴峻,提價為利用價格杠桿抑制石油消費過快上漲,歡迎點擊下載石油工程基礎知識PPT課件哦。