自適應(yīng)流體流量控制閥的仿真研究.pdf

1、在石油開采過程中，由于底水錐進(jìn)、儲(chǔ)層非均質(zhì)性等種種原因會(huì)出現(xiàn)油層出水現(xiàn)象，這會(huì)帶來一系列的危害，于是不斷有相關(guān)技術(shù)被應(yīng)用到油井完井之中，以達(dá)到延緩水突破、控水增油的目的。通過分析研究國內(nèi)外ICD、ICV流量控制技術(shù)的控水增油能力，依據(jù)相關(guān)流體理論，設(shè)計(jì)研發(fā)出一種自適應(yīng)流體流量控制閥。具有結(jié)構(gòu)簡單，不采用任何電氣元件等優(yōu)點(diǎn)，可以起到控水增油的生產(chǎn)效果，在一定程度上會(huì)降低油層出水對于石油開采的危害。
　　本文對控制閥進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整

2、體結(jié)構(gòu)采用熔融焊接技術(shù)，使得閥體結(jié)構(gòu)簡單緊湊。控制閥主要包括浮盤、底座、閥體和內(nèi)套四個(gè)部分，通過螺紋把閥體固定到石油管道之中，浮盤是閥內(nèi)唯一的活動(dòng)部件，可以隨著流體粘度的變化來控制閥門開度，實(shí)現(xiàn)控水增油的目的。
　　完成控制閥內(nèi)流場仿真模型的建立，利用ANSYS ICEM CFD對模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，輸出質(zhì)量較高的網(wǎng)格，為后面的流體仿真提供基礎(chǔ)。對FLUENT進(jìn)行合理設(shè)置，采用多種判據(jù)確定模擬仿真的收斂，在求解器中對自適應(yīng)流體

3、流量控制閥性能進(jìn)行穩(wěn)態(tài)仿真分析。仿真過程中，通過改變流體粘度、浮盤開度、出入口壓差等仿真條件，獲得了不同流體性質(zhì)和流動(dòng)條件下的流場壓力、流速和自適應(yīng)流量范圍等仿真結(jié)果，繪制出相應(yīng)圖表，以可視化的方式細(xì)致地對控制閥內(nèi)流場流動(dòng)情況進(jìn)行了分析研究，總結(jié)出了規(guī)律和結(jié)論。
　　仿真結(jié)果很好地表明所設(shè)計(jì)的流量控制閥可以隨著流體粘度的變化，浮盤進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作來變化開度，改變流量，最終達(dá)到控水增油的設(shè)計(jì)目的。凹盤控制閥具有浮盤偏心后的自位能力，所以