煤层气井排采和射流负压作业的排煤粉理论与技术研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 创新点摘要 | 第9-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-31页 |
| 1.1 研究目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外相关研究进展 | 第15-28页 |
| 1.2.1 煤层气排水采气现状 | 第15-18页 |
| 1.2.2 煤层气修井排煤粉现状 | 第18-20页 |
| 1.2.3 射流泵研究现状 | 第20-23页 |
| 1.2.4 颗粒水力输送研究现状 | 第23-26页 |
| 1.2.5 固液两相流研究现状 | 第26-28页 |
| 1.3 本文主要研究内容及技术路线 | 第28-31页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第28-29页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第29-31页 |
| 第二章 煤粉在井筒中运动规律的研究 | 第31-57页 |
| 2.1 进入井筒煤粉的特性分析 | 第31-38页 |
| 2.1.1 煤粉产出的机理 | 第31-34页 |
| 2.1.2 煤粉水的基本特性分析 | 第34-36页 |
| 2.1.3 现场取样分析 | 第36-38页 |
| 2.2 煤粉在煤层气井筒中的运动规律 | 第38-47页 |
| 2.2.1 单个球形煤粉的沉降特性 | 第39-41页 |
| 2.2.2 群体煤粉的沉降特性 | 第41-42页 |
| 2.2.3 考虑煤粉形状的沉降特性 | 第42-44页 |
| 2.2.4 煤粉在流动液体中的沉降特性 | 第44-47页 |
| 2.3 煤粉水管道输送的压力损失 | 第47-55页 |
| 2.3.1 单相流的压力损失 | 第48-51页 |
| 2.3.2 固液两相流压力损失 | 第51-54页 |
| 2.3.3 垂直管路煤粉水输送压力损失 | 第54-55页 |
| 2.4 本章小结 | 第55-57页 |
| 第三章 三抽排采杆管环空内煤粉运动规律研究 | 第57-80页 |
| 3.1 杆管环空固液两相管流数值计算 | 第57-64页 |
| 3.1.1 抽油机井杆管环空 | 第57-58页 |
| 3.1.2 环空入口水流速度 | 第58-59页 |
| 3.1.3 固液两相流模型 | 第59-60页 |
| 3.1.4 动网格原理及求解方法 | 第60-62页 |
| 3.1.5 网格划分及更新 | 第62-63页 |
| 3.1.6 煤粉排出量的计算 | 第63-64页 |
| 3.2 杆管环空中煤粉运动规律 | 第64-67页 |
| 3.2.1 煤粉颗粒的速度分布 | 第64-65页 |
| 3.2.2 煤粉颗粒的浓度分布 | 第65-67页 |
| 3.3 杆管环空中煤粉排出规律 | 第67-68页 |
| 3.3.1 抽油杆运动对煤粉排出的影响 | 第67页 |
| 3.3.2 抽油机参数对煤粉排出的影响 | 第67-68页 |
| 3.4 杆管环空中煤粉排出实验 | 第68-78页 |
| 3.4.1 有杆举升实验装置分析 | 第68-71页 |
| 3.4.2 实验装置的整体方案 | 第71-75页 |
| 3.4.3 实验方法 | 第75-76页 |
| 3.4.4 实验结果及分析 | 第76-78页 |
| 3.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 第四章 煤层气井冲煤粉作业系统设计 | 第80-99页 |
| 4.1 修井后产量降低原因分析 | 第80-85页 |
| 4.1.1 煤层气井产气通道的形成 | 第80-81页 |
| 4.1.2 影响煤层气井产气量的因素 | 第81-83页 |
| 4.1.3 修井作业后产量降低分析 | 第83-85页 |
| 4.2 快速冲煤粉作业系统 | 第85-88页 |
| 4.2.1 快速冲煤粉作业工作原理 | 第85-87页 |
| 4.2.2 快速冲煤粉作业工艺分析 | 第87-88页 |
| 4.3 不压井冲煤粉作业系统 | 第88-96页 |
| 4.3.1 不压井冲煤粉作业工作原理 | 第89-92页 |
| 4.3.2 不压井冲煤粉作业工艺分析 | 第92-96页 |
| 4.4 两种作业系统的工艺特点 | 第96-97页 |
| 4.5 本章小结 | 第97-99页 |
| 第五章 煤层气井冲煤粉系统的理论研究 | 第99-124页 |
| 5.1 冲煤粉装置的基本结构 | 第99-103页 |
| 5.1.1 装置的工作原理 | 第99-100页 |
| 5.1.2 井底煤粉的运动分析 | 第100-101页 |
| 5.1.3 装置的基本参数 | 第101-103页 |
| 5.2 冲煤粉装置基本特性研究 | 第103-115页 |
| 5.2.1 射流泵基本特性研究现状 | 第103-107页 |
| 5.2.2 冲煤粉装置基本特性方程的推导 | 第107-110页 |
| 5.2.3 冲煤粉装置的效率 | 第110-111页 |
| 5.2.4 摩擦损失系数 | 第111-115页 |
| 5.3 冲煤粉系统优化设计 | 第115-122页 |
| 5.3.1 确定目标函数 | 第115-116页 |
| 5.3.2 举升最小压力比约束 | 第116-118页 |
| 5.3.3 气蚀最大流量比约束 | 第118页 |
| 5.3.4 最优面积比约束 | 第118-119页 |
| 5.3.5 冲煤粉最小流量约束 | 第119-120页 |
| 5.3.6 冲煤粉系统优化数学模型 | 第120-122页 |
| 5.3.7 冲煤粉系统优化结果 | 第122页 |
| 5.4 本章小结 | 第122-124页 |
| 第六章 射流负压冲煤粉装置的结构设计 | 第124-137页 |
| 6.1 冲煤粉装置的设计 | 第124-129页 |
| 6.1.1 喷嘴的选型和设计 | 第124-125页 |
| 6.1.2 喉管的选型和设计 | 第125-127页 |
| 6.1.3 扩散管的选型和设计 | 第127页 |
| 6.1.4 冲煤粉装置的整体设计 | 第127-129页 |
| 6.2 冲煤粉装置部件的强度校核 | 第129-135页 |
| 6.2.1 喷嘴的强度校核 | 第129-131页 |
| 6.2.2 喉道扩散管的校核 | 第131-133页 |
| 6.2.3 其他零件的校核 | 第133-135页 |
| 6.3 本章小结 | 第135-137页 |
| 第七章 射流负压冲煤粉装置的实验研究 | 第137-154页 |
| 7.1 实验装置和材料 | 第137-142页 |
| 7.1.1 冲砂实验装置分析 | 第137-138页 |
| 7.1.2 冲煤粉实验装置的设计 | 第138-141页 |
| 7.1.3 实验材料 | 第141-142页 |
| 7.2 冲煤粉装置基本特性实验 | 第142-146页 |
| 7.2.1 实验方法和步骤 | 第142-143页 |
| 7.2.2 实验结果及分析 | 第143-145页 |
| 7.2.3 摩擦损失系数分析 | 第145-146页 |
| 7.3 装置冲煤粉效果实验 | 第146-152页 |
| 7.3.1 冲煤粉深度因素分析 | 第146-147页 |
| 7.3.2 冲煤粉实验方法 | 第147-148页 |
| 7.3.3 冲煤粉实验步骤 | 第148页 |
| 7.3.4 实验结果回归分析 | 第148-149页 |
| 7.3.5 冲煤粉影响因素分析 | 第149-152页 |
| 7.4 本章小结 | 第152-154页 |
| 第八章 结论及展望 | 第154-157页 |
| 8.1 结论 | 第154-156页 |
| 8.2 展望 | 第156-157页 |
| 参考文献 | 第157-165页 |
| 在学期间取得的研究成果 | 第165-167页 |
| 致谢 | 第167-168页 |
| 作者简介 | 第168页 |
