摘要：闪蒸设计就是利用物质的沸点随压力增大而升高、减小而降低的原理进行分离提纯,解决闪蒸系统的设计级数与气化压力匹配的问题。化工过程分析与合成主要实现手段是过程系统模拟。三级闪蒸的数学模拟把描述过程系统的所有数学模型汇集到一起,形成一个非线性方程组进行求解。常用的Aspen商业模拟软件作为积木式的商业建模软件,模块内部数学模型是被封装好并不能被随意调整的。为了提高过程系统模型搭建数学模型并完成运行计算的能力,利用序贯模块法的思路,使用常用的办公系统Excel平台,配合使用规划求解工具箱,搭建三级闪蒸流程模拟,对每一个闪蒸器的模块内部进行优化迭代计算,使用UG断裂法寻求三级闪蒸系统回路中最优的断裂物流,在断裂物流处进行收敛迭代计算、计算模型的建立和求解。研究结果表明,该方法结合规划求解工具,搭建三级闪蒸流程的数学模型,可以实现复杂化工设计问题的求解,并得出和商业软件Aspen一样的模拟结果。

摘要：致密砂岩气是我国重要的非常规天然气资源,目前主要采用水力压裂的方式开采。压裂过程中,由于毛细管压力的作用,压裂液与储层接触后发生渗吸作用进入储层孔喉造成储层伤害。为研究致密气储层从“压裂关井返排”全过程中压裂液对储层的渗吸伤害,定量描述不同时刻的渗吸伤害程度,选用临兴致密气区块储层岩心,通过室内试验模拟压裂液进入储层到返排生产的过程,采用低场核磁共振的手段表征了整个渗吸过程。研究结果表明,压裂液的渗吸伤害从压裂液与储层接触就开始发生,进入岩心的深度随着渗吸时间的增加而增加;从不同时刻的核磁共振的τ_(2)(弛豫时间)谱来看,由于毛细管压力的作用,压裂液先进入小孔隙,然后进入大孔隙,岩心孔喉越小其毛细管压力的作用越强,渗透率较小的岩心由于具有较强的滞留压裂液能力而受到压裂液的损害程度更高;通过核磁共振信号的一维编码处理可以得到不同时刻压裂液渗吸前缘的位置,定量描述渗吸伤害的程度。该研究可为致密砂岩气压后返排渗吸伤害的解除工艺提供定量的分析支持。