การวิจัยการเลือกหน้าจอ Sand Control Well – เป็นส่วนหนึ่ง 2
เกี่ยวกับเรา 22, 2023
การวิจัยการเลือกหน้าจอ Sand Control Well – เป็นส่วนหนึ่ง 4
เกี่ยวกับเรา 22, 2023
การวิจัยการเลือกหน้าจอควบคุมทราย – เป็นส่วนหนึ่ง 3
ทีมงาน Model AlternativeA จากสถาบันการศึกษาและภาคอุตสาหกรรมตรวจสอบความก้าวหน้าในการทดสอบหน้าจอล่าสุด, การตีความและการสร้างแบบจำลองสำหรับแอปพลิเคชัน SAS. ขึ้นอยู่กับผลการวิจัย, ทีมงานได้เสนอวิธีการเลือกหน้าจอตามการทดสอบในห้องปฏิบัติการ – แบบจำลองเชิงตัวเลขและการวิเคราะห์ที่ตรวจสอบแล้ว จุดประสงค์หลักของวิธีนี้คือการกำจัดหรือลดจำนวน SRT จริงที่ต้องดำเนินการเมื่อเลือกขนาดและประเภทของหน้าจอ สำหรับการใช้งานที่กำหนดและเพื่อทำความเข้าใจศาสตร์แห่งการเก็บรักษาทรายให้ดียิ่งขึ้น.
การศึกษาใช้การจำลอง SRT เชิงตัวเลขที่ตรงกับข้อมูลการทดลองเพื่อช่วยทีมในการทำความเข้าใจและเกี่ยวข้องกับการรวมหน้าจอ PSD ที่เกี่ยวข้อง และเพื่อเชื่อมโยงการผลิตทรายกับการก่อตัวของทราย PSD จนกว่าการผลิตทรายจะหยุดหรือถูกจำกัดไว้ที่ fines 9 ทีมแรกศึกษา WWS, ซึ่งมีรูปทรงเรขาคณิตที่ง่ายกว่าหน้าจอประเภทอื่นๆ, และทำการจำลองโดยใช้วิธีการแยกองค์ประกอบ (ถึง). แบบจำลองเชิงตัวเลขนี้อธิบายถึงพฤติกรรมเชิงกล, เช่น มวล,
รูป 5. การจำลองการทดสอบการกักเก็บทรายด้วยวิธีองค์ประกอบแยกส่วน (ถึง). การใช้ DEM, นักวิทยาศาสตร์ติดตามข้อมูลเช่นมวล, ความเร็ว, แรงและโมเมนตัมเกี่ยวกับแต่ละอนุภาคภายในโดเมนการคำนวณ, หรือกล่องจำลอง (ซ้าย). นักวิจัยใช้ DEM และเครื่องจำลองไดนามิกส์ระดับโมเลกุลเพื่อสร้างแบบจำลองประสิทธิภาพในการทดลองก่อนบรรจุหีบห่อ โดยสร้างการบรรจุของทรงกลมเม็ดละเอียดแบบโพลีดิสเพอร์ส (ลูกบอลหลากสี) เหนือรูปทรงเรขาคณิตของหน้าจอแบบพันลวด (ชั้นสีน้ำเงิน) จากนั้นให้ของเหลวไหลผ่านแพ็ค. ขนาดและจำนวนอนุภาคต่อขนาดได้มาจากการกระจายขนาดอนุภาคที่วัดได้จากตัวอย่างทรายก่อตัวที่ใช้ในการทดลองที่เกี่ยวข้อง. จากนั้นจึงใช้การจำลองวิธีการแยกองค์ประกอบเพื่อคำนวณมวลของทรายที่ผลิตต่อหน่วยพื้นที่ของตะแกรงสำหรับขนาดตะแกรงและการกระจายขนาดอนุภาคต่างๆ. ใกล้ถึงจุดสิ้นสุดของการจำลองแบบหลายกลุ่ม, ซึ่งจำเป็นต้องใช้ 24 ชั่วโมงบนคลัสเตอร์เครือข่าย 48 โปรเซสเซอร์, อนุภาคทราย (ขวา, สีเขียว, สีม่วง, สีน้ำตาล, สีฟ้าและสีขาว) สะพานข้ามช่องเปิดหน้าจอ (สีชมพู)
รูป 6. การหามวลของทรายที่เกิดขึ้นและการกระจายขนาดอนุภาคของการก่อตัวทั้งหมด. มอนดัล-ชาร์มา (นางสาว) วิธีการใช้ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง Dp ที่ผลิตผ่านความกว้างของช่องหน้าจอ, W. จำนวนของอนุภาคแต่ละเส้นผ่านศูนย์กลางที่ผลิตผ่านหน้าจอจะถูกนับและวางแผนเทียบกับ Dp/W จากการจำลองทุกครั้ง (ด้านบน). ในกรณีนี้, การก่อตัว PSDs A และ B ถูกกระจายออกเป็นห้าขนาดถังแต่ละขนาด (ด้านล่าง, เส้นประ) เพื่อสร้างการกระจายขนาดตามตัวเลข (D1A ถึง D5A และ D1B ถึง D5B) ใช้เพื่อเติมกล่องจำลอง (ด้านล่าง). (ดัดแปลงมาจาก Mondal และคณะ, อ้างอิง 9.)
รูป 7. การกระจายขนาดอนุภาค (พ) ของทรายก่อตัวที่กักเก็บและผลิตได้. PSD ของทรายชั้นแรกยังคงอยู่บนหน้าจอ (สีแดง) มีการกระจายตัวของอนุภาคทรายที่มีความกว้างมากกว่าขนาดช่อง. PSD ของเลเยอร์ที่สอง (สีเขียว) กำลังเข้าใกล้ก่อทราย (สีฟ้า). เนื่องจากขนาดของอนุภาคที่คงอยู่บนชั้นที่สองถูกกำหนดโดยขนาดรูพรุนของชั้นแรก, ในที่สุดอนุภาคที่สะสมไว้จะมีค่า PSD และการซึมผ่านเช่นเดียวกับทรายที่ก่อตัว. (ดัดแปลงจาก Chanpura et al, อ้างอิง 13.)
เพื่อสร้างสะพานอนุภาคที่เสถียร, ในขณะที่พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อจำนวนของอนุภาคทรายที่ผลิตคืออัตราส่วนของความกว้างของช่องต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาค. ในทำนองเดียวกัน, ความหนืดของของไหลสูงและการไล่ระดับความดันต่ำช่วยอำนวยความสะดวกในการเชื่อมอนุภาค; ความดันของของไหลที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มการผลิตอนุภาคเมื่อการไล่ระดับความดันสูงถึงประมาณ 2.3 MPa/ม [100 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว/ฟุต]. ในระดับที่สูงขึ้น, อย่างไรก็ตาม, ไม่มีการพึ่งพาดังกล่าวเมื่อผลลัพธ์จากแบบจำลอง DEM ถูกลงจุด, ทีมงานได้สังเกตความสัมพันธ์ของกฎแห่งอำนาจ. ความสัมพันธ์นี้ได้รับการยืนยันโดยการวางแผนข้อมูลการทดลอง, ซึ่งเผยให้เห็นข้อตกลงที่ยอดเยี่ยมและแนวโน้มที่สอดคล้องกันระหว่างแบบจำลองและผลการทดลอง.
ตามความสัมพันธ์ที่จัดตั้งขึ้นใหม่นี้, ทีมพัฒนา Mondal-Sharma (นางสาว) วิธี, ซึ่งใช้จำนวนและขนาดของของแข็งที่ผลิตได้เพื่อประมาณมวลของทรายที่ผลิตได้ (รูป 6).
เมื่อเปรียบเทียบมวลโดยประมาณของทรายที่ผลิตโดยวิธี M-S กับมวลของทรายที่ได้จากการทดลอง, พบการแข่งขันที่ดี. วิธี MS, ซึ่งใช้ผลการจำลอง DEM เพื่อพัฒนาความสัมพันธ์อย่างง่าย, สามารถใช้ในการประมาณมวลของทรายที่ผลิตได้โดยไม่ต้องทำการจำลอง DEM สำหรับทรายและตะแกรงทุกชุดที่เป็นไปได้ 11 ทีมวิจัยได้ขยายการประยุกต์ใช้วิธี MS เพื่อรวมตาข่ายสี่เหลี่ยมธรรมดา (ป.ล) หน้าจอ, ได้ผลมากเหมือนกัน. ข้อสรุปบางประการจากการจำลอง WWS และ PSM มีดังต่อไปนี้:• การจำลองสามารถประเมินมวลของทรายที่ผลิตได้สำหรับ PSD และขนาดหน้าจอที่กำหนด • ผลการจำลองเห็นด้วยอย่างมากกับสิ่งเหล่านั้นจากการทดลองก่อนบรรจุภัณฑ์ที่มีการควบคุมอย่างระมัดระวัง • การจำลองแสดงให้เห็นว่ามวลของทรายที่ผลิตต่อหน่วยพื้นที่หน้าจอและสำหรับหน่วย พื้นที่การไหลแบบเปิดมีขนาดใหญ่กว่าสำหรับ PSM แบบชั้นเดียวมากกว่าสำหรับรูปทรงเรขาคณิตของช่องที่มีการจัดอันดับเดียวกันและพื้นที่การไหลแบบเปิดมาตรฐานที่ตอบสนองคอร์ การผลิตทรายจำนวนมากจาก PSMs ชั้นเดียว.
12จากนั้น นักวิจัยจึงหันความสนใจไปที่โซลูชันการวิเคราะห์และการจำลองแบบมอนติคาร์โลเพื่อทำนายการผลิตทรายผ่านหน้าจอ WWS และ PSM ภายใต้สภาวะการทดสอบสารละลาย. ผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าโซลูชันการวิเคราะห์และการจำลองเชิงตัวเลขอยู่ในข้อตกลงที่ยอดเยี่ยม. ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าวิธีการที่นำเสนอนั้นสามารถประเมินทั้งมวลและการกระจายขนาดของของแข็งที่ผลิตได้ใน SRT แบบสารละลาย, โดยคำนึงถึงค่า PSD ทั้งหมดของทรายเพื่อการผสม. การจำลองยังแสดงให้เห็นว่า, ยกเว้นปัญหามือถือ, การผลิตทรายจะเล็กน้อยเมื่อช่องเปิดถูกปกคลุมด้วยอนุภาคขนาดใหญ่กว่าช่องเปิด (รูป 7).
เช่นเดียวกับในกรณีของการสร้างแบบจำลอง SRT แบบพรีแพ็ค, วิธีการที่นำเสนอสามารถใช้ในการประมาณการผลิตทรายใน SRT แบบสารละลายสำหรับขนาดหน้าจอต่างๆ, จึงเปิดใช้งานการเลือกขนาดหน้าจอตามระดับการผลิตทรายที่ยอมรับได้. การเลือกหน้าจอขั้นสุดท้ายอาจได้รับการยืนยันผ่าน SRT.13 แบบสารละลาย 13 ผลลัพธ์พบว่ามากกว่า 90% ของการผลิตทรายทั้งหมดโดยมวลเกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของอนุภาคชั้นแรกบนตะแกรง และค่า PSD ของทรายที่กักเก็บเข้าใกล้ค่าของทรายก่อตัวหลังจากมีทรายสองสามชั้นสะสมบนตะแกรง. ผลลัพธ์ยังเผยให้เห็นว่ามวลของทรายที่เกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของอนุภาคชั้นแรกบนหน้าจอนั้นไม่ขึ้นกับรูปร่างของ PSD สำหรับเม็ดที่เล็กกว่าขนาดรูรับแสง-รูพรุน และถูกควบคุมโดยรูปร่าง
