Nghiên cứu lựa chọn sàng lọc giếng kiểm soát cát – Một phần 3

Nghiên cứu lựa chọn màn hình kiểm soát cát – Một phần 3

Model AlternativeMột nhóm từ học viện và ngành đã xem xét các tiến bộ thử nghiệm màn hình gần đây, giải thích và mô hình hóa cho các ứng dụng SAS. Dựa trên những phát hiện của nó, nhóm đã đề xuất một phương pháp lựa chọn màn hình dựa trên các mô hình số và phân tích đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Mục đích chính của phương pháp này là loại bỏ hoặc giảm số lượng SRT vật lý phải được thực hiện khi chọn kích thước và loại màn hình cho một ứng dụng nhất định và để hiểu rõ hơn về khoa học giữ cát.

Nghiên cứu đã sử dụng các mô phỏng SRT số phù hợp với dữ liệu thực nghiệm nhằm nỗ lực hỗ trợ nhóm hiểu và liên hệ các kết hợp màn hình PSD cũng như mối tương quan giữa sản xuất cát với PSD cát hình thành cho đến khi quá trình sản xuất cát dừng lại hoặc bị giới hạn ở mức mịn.9 Đầu tiên, nhóm nghiên cứu WWSs, có hình dạng đơn giản hơn so với các loại màn hình khác, và thực hiện mô phỏng bằng phương pháp phần tử rời rạc (ĐẾN). Mô hình số này mô tả hành vi cơ học, chẳng hạn như khối lượng,

Nhân vật 5. Mô phỏng thí nghiệm giữ cát bằng phương pháp phần tử rời rạc (ĐẾN). Sử dụng DEM, các nhà khoa học theo dõi thông tin như khối lượng, vận tốc, lực và động lượng về mỗi hạt trong miền tính toán, hoặc hộp mô phỏng (bên trái). Các nhà nghiên cứu đã sử dụng DEM và trình mô phỏng động lực học phân tử để mô hình hóa hiệu suất trong một thử nghiệm đóng gói sẵn bằng cách tạo ra một khối cầu dạng hạt đa phân tán (bóng nhiều màu) trên một hình học màn hình quấn dây (lớp màu xanh) và sau đó chất lỏng chảy qua gói. Kích thước riêng lẻ và số lượng hạt trên mỗi kích thước thu được từ phân bố kích thước hạt đo được của mẫu cát hình thành được sử dụng cho thí nghiệm tương ứng. Các mô phỏng phương pháp phần tử rời rạc sau đó được sử dụng để tính toán khối lượng cát được tạo ra trên một đơn vị diện tích màn hình đối với các kích thước màn hình và phân bố kích thước hạt khác nhau. Gần cuối mô phỏng polydisperse, mà yêu cầu 24 giờ trên cụm mạng 48 bộ xử lý, hạt cát (Phải, màu xanh lá, màu tím, màu nâu, xanh và trắng) cây cầu bắc qua màn hình mở (hồng)

Nhân vật 6. Xác định khối lượng cát tạo thành và phân bố cỡ hạt toàn hệ tầng. Mondal-Sharma (BỆNH ĐA XƠ CỨNG) phương pháp sử dụng mối tương quan giữa số lượng hạt có đường kính Dp được tạo ra thông qua một khe màn hình có chiều rộng, W. Số lượng hạt của mỗi đường kính được tạo ra qua màn hình được đếm và vẽ đồ thị theo Dp/W từ mọi mô phỏng (hàng đầu). Trong trường hợp này, hình thành các PSD A và B được phân phối thành năm kích cỡ thùng mỗi (đáy, đường đứt nét) để tạo ra các phân phối kích thước dựa trên số (D1A đến D5A và D1B đến D5B) được sử dụng để điền vào hộp mô phỏng (đáy). (Chuyển thể từ Mondal et al, tài liệu tham khảo 9.)

Nhân vật 7. phân bố kích thước hạt (PSD) cát hình thành được giữ lại và sản xuất. PSD của lớp cát đầu tiên được giữ lại trên màn hình (màu đỏ) có sự phân bố dự kiến ​​của các hạt cát có chiều rộng lớn hơn kích thước khe. PSD của lớp thứ hai (màu xanh lá) đang tiến gần đến cát hình thành (màu xanh da trời). Bởi vì kích thước của các hạt được giữ lại trên lớp thứ hai được quyết định bởi kích thước lỗ của lớp thứ nhất, các hạt được giữ lại cuối cùng sẽ có cùng PSD và tính thấm như cát hình thành. (Chuyển thể từ Chanpura et al, tài liệu tham khảo 13.)

để hình thành cầu hạt ổn định, trong khi thông số quan trọng nhất ảnh hưởng đến số lượng hạt cát được tạo ra là tỷ lệ giữa chiều rộng khe và đường kính hạt. tương tự như vậy, độ nhớt cao của chất lỏng và độ dốc áp suất thấp tạo điều kiện cho cầu nối hạt; tăng áp suất chất lỏng làm tăng sản xuất hạt khi gradient áp suất lên đến khoảng 2.3 MPa/m [100 psi/ft]. Ở độ dốc cao hơn, Tuy nhiên, không có sự phụ thuộc như vậy. Khi kết quả từ mô hình DEM được vẽ, nhóm nghiên cứu quan sát một mối quan hệ pháp luật quyền lực. Mối quan hệ này đã được xác nhận bằng cách vẽ đồ thị dữ liệu thử nghiệm, cho thấy sự đồng thuận tuyệt vời và xu hướng nhất quán giữa mô hình và kết quả thử nghiệm.

Dựa trên mối quan hệ mới được thiết lập này, nhóm đã phát triển Mondal-Sharma (BỆNH ĐA XƠ CỨNG) phương pháp, sử dụng số lượng và kích thước của chất rắn được tạo ra để ước tính khối lượng cát được tạo ra (Nhân vật 6).

Khi so sánh khối lượng ước tính của cát sản xuất bằng phương pháp M-S với khối lượng cát sản xuất trong thí nghiệm, một trận đấu tốt đã được tìm thấy. Phương pháp MS, sử dụng kết quả mô phỏng DEM để phát triển mối tương quan đơn giản, có thể được sử dụng để ước tính khối lượng cát được tạo ra mà không cần thực hiện mô phỏng DEM cho mọi kết hợp cát và màn hình có thể.11 Tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã mở rộng ứng dụng của phương pháp M-S để bao gồm lưới vuông trơn (PSM) màn hình, đạt được nhiều kết quả tương tự. Một số kết luận từ mô phỏng WWS và PSM bao gồm những điều sau đây:• Mô phỏng có thể ước tính khối lượng cát được tạo ra cho một PSD và kích thước màn hình nhất định. • Kết quả mô phỏng hoàn toàn phù hợp với kết quả từ các thử nghiệm đóng gói sẵn được kiểm soát cẩn thận. • Mô phỏng cho thấy khối lượng cát được tạo ra trên một đơn vị diện tích màn hình và cho một đơn vị diện tích dòng mở đối với PSM một lớp lớn hơn so với hình dạng khe có cùng xếp hạng và diện tích dòng mở tiêu chuẩn đáp ứng tương ứng. • Mô phỏng cho thấy tỷ lệ độ dày của dây so với kích thước lỗ mở dường như là một yếu tố chính góp phần làm tăng khối lượng sản xuất cát từ PSMs một lớp.

12Sau đó, các nhà nghiên cứu chuyển sự chú ý sang các giải pháp phân tích và mô phỏng Monte Carlo để dự đoán sản lượng cát thông qua màn hình WWS và PSM trong các điều kiện thử nghiệm bùn. Kết quả của họ cho thấy giải pháp phân tích và mô phỏng số rất phù hợp. Nhóm đã chỉ ra rằng các phương pháp được đề xuất của họ có thể ước tính cả sự phân bố khối lượng và kích thước của chất rắn được tạo ra trong SRT dạng bùn, có tính đến PSD đầy đủ của cát hình thành. Mô phỏng cũng cho thấy rằng, ngoại trừ vấn đề tiền phạt di động, sản xuất cát trở nên không đáng kể khi khe mở đã được bao phủ bởi các hạt lớn hơn lỗ mở (Nhân vật 7).

Như trong trường hợp lập mô hình SRT loại đóng gói sẵn, các phương pháp được đề xuất có thể được sử dụng để ước tính sản lượng cát trong SRT loại bùn cho các kích cỡ màn hình khác nhau, do đó cho phép lựa chọn kích thước màn hình dựa trên mức độ sản xuất cát có thể chấp nhận được. Lựa chọn màn hình cuối cùng sau đó có thể được xác nhận thông qua SRT loại bùn.13 Kết quả cho thấy rằng hơn 90% trong tổng sản lượng cát theo khối lượng xảy ra trong quá trình hình thành lớp hạt đầu tiên trên màn hình và PSD của cát được giữ lại tiến gần đến PSD của cát hình thành sau khi một vài lớp cát tích tụ trên màn hình. Kết quả cũng tiết lộ rằng khối lượng cát được tạo ra trong quá trình hình thành lớp hạt đầu tiên trên màn hình không phụ thuộc vào hình dạng của PSD đối với các hạt nhỏ hơn kích thước lỗ rỗng và bị chi phối bởi hình dạng

Nghiên cứu lựa chọn sàng lọc giếng kiểm soát cát – Một phần 1

Nghiên cứu lựa chọn sàng lọc giếng kiểm soát cát – Một phần 2

Nghiên cứu lựa chọn sàng lọc giếng kiểm soát cát – Một phần 3

Nghiên cứu lựa chọn sàng lọc giếng kiểm soát cát – Một phần 4