COMSOL模拟流固传热,CO2注入井筒过程的温度压力变化以及对于地层温度的干扰,考虑油管壁,套管环空流体,套管壁,水泥管的导热作用 ,核心关键词:COMSOL模拟; 流固传热; CO2注入; 井筒过程; 温度压力变化; 地层温度干扰; 油管壁; 套管环空流体; 套管壁; 水泥管导热。,COMSOL模拟CO2注入井筒传热过程:温度压力变化与地层温度干扰分析 COMSOL软件是一种高效的多物理场耦合模拟工具,其在石油工程领域的应用主要体现在模拟井筒内部流体与固体之间的热传递过程,以及井筒内外部结构对流体温度和压力的影响。在二氧化碳(CO2)注入井筒的过程中,流固传热效应尤为重要。CO2作为注入介质,其温度和压力的变化会受到井筒内部油管壁、套管环空流体、套管壁以及水泥管等结构的导热作用的影响。通过COMSOL模拟,可以详细分析这些因素如何影响井筒内部的温度和压力分布,以及它们如何进一步干扰到井筒周围的地层温度。 在此类模拟研究中,通常需要考虑井筒内部流体的流动特性、井筒材料的热导率、井筒周围地层的热传递特性等因素。油管壁与套管环空流体之间、套管壁与水泥管之间存在热传递,而这些热传递过程对于井筒内外温度和压力的平衡至关重要。此外,二氧化碳作为注入介质,在注入过程中的相变也可能对井筒内的温度和压力产生影响。因此,为了确保CO2的有效注入并减少对地层温度的干扰,准确模拟这些热传递效应是必不可少的。 在利用COMSOL进行模拟时,研究者需构建包含所有相关物理场的模型,这些物理场可能包括流体动力学、热传导和多相流动等。模型应准确地描述井筒内部结构和外部地层的物理特性,并应用适当的边界条件和初始条件,以保证模拟结果的准确性。通过参数化模拟,可以研究不同操作条件下井筒内部和周围地层的温度和压力变化情况。 在石油工程中,这类模拟有助于优化CO2注入过程,提高采收率,同时也有助于评估井筒设计对地层温度的潜在影响,为地热能源的开发提供理论基础。此外,通过理解井筒与地层之间的热交换过程,可以更好地控制井筒内流体温度,避免因为温度变化导致的材料退化或井筒故障。 COMSOL在模拟CO2注入井筒过程中的流固传热效应方面提供了强大的工具,使得研究人员能够在深入理解复杂物理过程的基础上,优化井筒设计和操作条件,从而提高整个注入过程的安全性和效率。
2025-06-29 13:38:48 2.86MB paas
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一般科技人员光搞研究就够忙的了,很难抽出精力兼顾其他。然而就有这么一位地质工作者,既搞科学研究,又搞科普创作,而且两方面都贡献突出,他就是中化地质矿山总局地质研究院地层古生物专家退休高级工程师李钟模。由于他将科研科普结合起来,相互促进,相得益彰,形成良性循环,使两方面成果都像泉水一样源源不断。然而在他的人生道路上,却经历了无数坎坷和挫折,同时也展现了自强不息的奋斗精神和为国为民的赤子情怀。
2025-06-17 16:22:06 139KB 行业研究
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带油环凝析气藏气顶油环协同开发过程中,地层压力的不断降低导致气顶发生反凝析现象,油环中的溶解气不断逸出,同时还伴随着原生水蒸发、岩石流体膨胀、边底水侵入等变化。综合考虑以上影响因素,在烃类流体物料守恒原理的基础上,建立带油环凝析气藏地层压力预测方法。将该方法应用于某实际带油环凝析气藏中。计算结果表明:该方法得到的地层压力与关井实际测压数据吻合较好,具有一定的可靠性;在衰竭开采方式下,气顶采气速度和油环采油速度的增加都会加速地层压力的下降;在气顶孔隙体积大于油环的孔隙体积条件下,气顶采气速度的增加更容易加快
2024-04-02 11:43:11 1020KB 自然科学 论文
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普光气田高频层序地层格架与储层发育,尹太举,张昌民,依据地震、测井和露头建立了该气藏的高分辨率层序地层格架,并对储层的发育和分布进行了预测。研究中按照泥质含量和相组合演化,
2024-02-27 08:29:16 1.55MB 首发论文
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为了监测松散含水地层沉降变形,提出了一种在预设钻孔中埋入光纤Bragg光栅传感器网络系统的监测方法.根据光纤Bragg光栅传感原理和矿井地层情况,设计并实现了一个由18个光纤光栅组成的具有特色的光纤Bragg光栅波分复用/空分复用混合阵列,研究了光纤Bragg光栅传感器应变传递规律,通过监测得出了风井松散层应变变化情况,在146~149 m的砂砾层和167~176 m的黏土层处应变最大,截至2008-05-01最大应变变化量为121.68με.工程实践表明,光纤光栅传感器监测正常,系统稳定,光纤光栅作为应力应变检测使用安全可靠.
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分层地层对透地通信电磁波的传播特性有重要影响。现有的研究主要是基于规则分层地层模型对电磁波透地传播特性进行分析,但分层地层往往是不规则的。为此,基于所建立的不规则分层地层模型,将分层地层模型分界面抽象为平面、正斜面和负斜面。根据电磁波入射角与分层地层倾斜角的几何关系,推导了电磁波在不规则分层地层中正向和反向传播时电场强度和磁场强度的衰减情况。仿真表明分层地层的不规则性与电磁波进入分层地层介质的先后次序均对电磁波的传输衰减有重要影响。虽然电场强度和磁场强度随着透地距离的增加都显著地衰减,但电场强度和磁场强度的衰减特性并不相同。此外,无论是对电场还是磁场,由于在分层地层分界面电磁波都要产生反射,因此,电磁波在进入到另外一层媒质时电场强度和磁场强度都会产生一定程度的突变衰减。
2024-02-24 16:15:51 1.59MB 透地通信 透射系数 衰减特性
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1879年在Thera上描述了两个著名的和相似的浮石系列-上浮石和下浮石系列(UPS和LPS)。 从那时起,地质学家就将这两个系列分开对待,因为它们似乎发生在不同的水平并且具有不同的年龄。 在这里,我们表明这两个浮石系列是相同的。 圣托里尼岛上没有LPS。 因此,应该放弃所有基于圣托里尼LPS的地层结论。 喷发前就存在充满陡峭内部坡度的充满水的圣托里尼破火山口。 与火山口形成有关的火山构造效应形成了同心阶地,这些阶地被青铜时代晚期(LBA)喷发的产物所掩盖。 随后的侵蚀只留下了地幔的残余。 沉积过程中塌陷引起的地形影响导致火山口壁上的地层混乱。 我们的结果得到地质,古生物学和考古学证据的支持。 此外,特雷南人可以进入带有其矿物质,颜料,海港和温泉的火山口。 这种重新诠释为考古研究打开了新的视野。 灾难性的LBA爆发(以前称为Minoan爆发)摧毁了圣托里尼岛上兴旺的文化,并在公元前1613年左右影响了附近的文化。
2024-01-18 08:47:49 3MB
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山东省陆上侏罗纪-白垩纪(上下)-新生代地层演替不断发展。 在山东白垩纪演替过程中,存在着以恐龙为主的完整而连续的陆地古生态系统,包括从下到上的五个脊椎动物区系(骨化石组合)。 在侏罗纪-白垩纪和早白垩世之间的过渡时期有多个脊椎动物足迹(群)床层,在白垩纪后期有多个大型恐龙墓葬骨床。 近年来,还发现在100多米的K / Pg转变中可能发生地外影响地质事件(硅质颗粒和伽马元素异常等)。 山东陆生白垩纪演替发达,古环境和古生态信息十分完善,是探索陆生生物群与古环境共同演化关系的理想地区。
2024-01-12 18:39:15 196KB 行业研究
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高家堡煤矿风井深820m,穿越厚度达380m的高水压、大流速深厚富水软岩含水层,最大涌水量达2 219.63m3/h,采用冻结法施工。为了确保冻结封水效果,采用一次冻全深方案,并采用"三大一小"施工方式,即大直径冻结管、大盐水泵、大装机制冷量、小开孔间距。冻结孔采用外、内圈孔插花加防片帮孔的布置方式。冻结初期,快速降低盐水温度,实现了冻结壁早交圈,井筒早开挖。利用部分冻结孔,对深厚含水层裂隙进行注浆充填加固,减小地下水流速,保证了冻结效果。该井筒冻结施工所取得的成功经验,可为西部富水软岩地层冻结法凿井设计和施工提供借鉴。
2024-01-12 08:45:30 286KB 行业研究
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为解决西部白垩系富水地层冻结法凿井的技术难题,采用振弦传感器和热电偶对甘肃某矿风立井外壁竖筋、环筋受力与冻结压力的变化规律和成因以及外壁温度场的变化等进行实测。结果表明,外壁竖筋先受压后受拉,最大拉应力达81.711 MPa,环筋均受压,最高为-42.113MPa;冻结压力达1.098~1.724 MPa,但远小于东部冲积层限值;外壁浇筑后急剧升温,最高为62.3℃,随后迅速降低并低于-10℃,同一点前后温差在70℃以上;井壁设计过于保守,施工进度慢、成本高,对西部立井井壁设计施工需进一步优化。
2024-01-12 08:36:56 294KB 白垩系地层 立井外壁 受力特性
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