煤层气井气水两相流动阶段流入动态研究

煤层气井在开采过程中必定经历气水两相流动阶段,气水两相流动的结果,必然导致煤层气藏压力动态发生变化.因此,研究煤层气井气水两相渗流理论,对于预测煤层气井气水两相流动阶段井底流压的变化及产量动态具有非常重要的作用.基于质量守恒原理,建立了煤层气井气水两相流动阶段地层瞬态渗流的数学模型.通过定义气水两相拟压力函数,同时考虑...     

分形技术在水平两相流动流型判断中的应用

在两相流动中,由于在时间和空间中存在着一个形状和分布均随机可变的相界面［１］,相与相之间又存在一个不可忽略的滑脱速度,除了相与相之间的相互作用外,流动介质与流道壁之间也存在作用力,因此多相流动远比单相流动复杂。描述两相流动的参数,除了常用的速度、压力降、流量和温度外,还需要一些新参数。流型识别是多相流研究的重要课题之一。由于两相间存在着随机可变的相界面,两相流动形式多种多样,十分复杂。流型是影响两相流动压力损失和传热特性的重要因素,直接影响着两相流动中各种参数的准确测量。流型测量方法可分为直接测…     

水平井油水两相流动滑脱速度解释模型研究

准确求取流体的真实流动速度是确定油水各相分层流量及产液剖面测井解释的关键。针对水平井油水两相流动中油水各相真实流动速度之间的差异,建立了油水两相流动滑脱速度解释模型,并在现场进行了试处理．试用效果较好。     

油水两相流动生产测井解释模型

依据油水两相流动模型,对流动模拟实验数据进行了整理分析,建立了生产测井油水两相解释模型。利用实验资料对该模型与实验相关模型的检验对比结果表明,本文提出的解释模型不仅理论依据充分,反映了油井内油水两相混合流动的物理机理,而且形式简单,应用方便、解释精度较高,为改进油水两相流动生产测井解释提供了一种非常有用的新方法。     

水平井筒变质量间歇流压降的理论与试验研究

间歇流是实际水平井筒气液两相流动中非常重要的一种流动形态。由于水平井筒和常规水平管道中气液两相流动的相似和差别,常规管流的压力计算方法对于水平井筒流动来说需要进行修正和扩展。在常规水平管道间歇流动压降分析的基础上,对气、液两相分别应用质量守恒方程和动量守恒方程,考虑管壁入流或出流对压降的影响,得到一种新的水平井筒间歇流流型压降计算方法。同时,设计并建立了水平井筒流体流动模拟试验装置,在轴向为气液两相流动的前提下分别进行了上管壁单孔眼注入和下管壁单孔眼注入的间歇流动压降试验研究,获得了大量试验数据,与理论…     

牛顿流体紊流-幂律流体层流的圆管分层流动规律

从流体力学中N—S方程与雷诺方程出发，建立了圆管两相中一相为幂律流体而另一相为牛顿流体分层紊流-层流流动的数学模型。通过两相分层紊流-层流的相互作用的流体力学分析，提出了两相流动界面的耦合条件，从而得到了一组完整描述两相圆管分层紊流-层流的数学方程，通过数值求解分层流的数学方程，得到了对工程实际应用有重要价值的流动规律。应用圆管两相分层紊流-层流的流动规律，可以实现高粘流体的高效率输送。     

两相流及传热(一) 综述

许多生产工艺过程及设备都遇到处理气、液两相混合物的问题。这种混合物在管道或设备中流动,称为两相流动或两相流。两相流中还常常伴有传热过程及相的变化。两相流的流动机理和传热动机理都与单相流很不相同。应特别指出,两相流的研究远不如单相流充分,有关压降及传热的计算公式及方法亦不如单相流的完善和准确。     

产水气藏气液两相管流动态规律研究

由于气液两相流流型的多变性和流动机理的复杂性,需要建立适用于任何流动条件的压降模型。目前工程常用的两相流压降模型主要是基于圆管流动实验数据得到的,其适用条件均具有一定的局限性。对于含水气井,其气水比一般比油井高得多,而且水和油物性差异大,气水两相流液体滑脱严重。现有的两相流压降模型用于气井压降预测时误差较大。因此对其进行了修正,给出了修正曲线。依据气水两相流实验,深入研究了气水两相上升流流动机理及特性参数变化规律,在现有气液两相流压降模型基础上探讨了适用于产水气井的H-B修正模型,应用现场资料对该模型进行的评价和验证表明,提高了预测产水气井压降分布的准确性,更符合实际情况。     

气体-非牛顿液体两相水平管流的水力计算

在油气不加热输送过程中,混输管线内经常出现气体-非牛顿液体的两相流动。本文着重介绍水平管中这种两相流动的流动型态、压力梯度和持液率的预测方法。     

牛顿流体-宾汉流体的圆管分层层流的数值模拟

从流体力学中N-S方程出发，建立了圆管中牛顿流体-宾汉流体的分层层流流动的数学模型。通过两相分层层流的相互作用的流体力学分析，提出了两相流动界面的耦合条件，得到了一组完整描述两相牛顿流体-宾汉流体的圆管分层流的数学方程，再通过数值求解，得到了对工程实际应用有重要价值的流动规律。应用圆管两相分层层流的流动规律，可以实现高粘宾汉流体的高效率输送，节能效果十分明显。     

气水两相流滑动比的实验研究

通过气水两相流在垂直管中的流动实验，分别用滑动比模型法和密度差模型求取气水滑动比。在剔了段塞滑比数据后，给出了气水两相泡状流情况下的滑动比实验关系式，为油气中两相流的检测处理提供了一种新的处理方法。     

大管径水平管油水两相流动特性试验研究

因井斜变化、流体密度差异等因素致使水平井井中流体流动特性复杂多变,准确进行水平井生产动态监测成为难题。基于水平管油水两相模拟试验,在完全水平流、上坡流和下坡流情况下,对油和水的分布规律、流型分类、速度剖面和滑脱效应等进行了分析,通过剖析3种不同持率测量仪器的响应规律,制作了速度剖面和滑脱速度等试验图版,能很好地用于判断流体流动特性。     

考虑滑脱效应的低渗低压气藏的气井产能方程

考虑了气体在低渗低压气藏中的滑脱效应,定义了考虑滑脱效应的滑脱表皮系数（S_滑脱）,建立了形式简洁的气井产能方程。S_滑脱介于-1～0之间,即滑脱效应可以增加气井产能。在已知其他参数的条件下,只需计算出S_滑脱就可以确定出存在滑脱效应的气井产能。由于实际气藏往往会表现出其他非线性渗流特征（如启动压力梯度效应和高速非达西效应）,因此实际应用时还需要考虑这些因素。现场实例分析表明：对于存在滑脱效应的低渗气藏气井而言,用该新的产能公式计算出的产能大于用常规产能公式计算出的产能,且与实际产能比较吻合,表明了公式的正确性和适用性。     

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当气体在致密孔隙介质中低速渗流时，表现出有别于油、水等液体渗流的重要物理现象—滑脱现象，章认为气体分子与孔隙壁的碰撞作用是滑脱现象发生的物理机理，它由孔隙介质的结构和气体分子随自由程的分布共同决定。滑脱现象将在低压力段引起气体渗流规律对达西线性关系的偏离，孔隙愈致密，气体压力愈低，该现象引起的偏离愈明显。通过对气体在孔隙介质中低速渗流时发生的基本作用分析和应用量纲理论，确定描述滑脱现象的综合特征参数是d√-λ。实验测得当d√-λ≤4．5时，对于低速渗流的气体，这是既存在粘滞流动，同时滑脱流动又不可忽略的情况，在其渗流规律中应考虑由于滑脱现象的存在所带来的影响。章分别由理论计算和对实验结果的分析拟合得到了关于d√-λ的函数，二基本吻合。该函数能正确描述这种情况下气体的渗流规律。     

苏里格气藏滑脱作用影响下的渗流机理模式

通过试验和理论相结合的方法建立了考虑科林贝尔效应的低渗透气藏非线性渗流方程。通过渗流流量和压力相关试验测定了滑脱修正系数和渗流指数以及渗流系数,并将该方程的计算结果和现场产量做了对比,证明了该方法的正确性。气体渗流存在着滑脱效应,特别是在低渗、低速和低压时,滑脱效应更为显著。该项研究成功实现了对低渗透气藏的产量动态预报,为低渗透气田开发设计和开采方案优化提供了一项强有力的技术手段,为进一步开展低渗透气藏渗流理论研究、油藏工程研究和动态分析建立了基础。     

泡沫排水采气井井下节流压降规律实验及模型修正

气井井下节流是气田低成本开发的一项关键技术,“井下节流+泡沫排水采气”工艺在适宜条件下可提高气井带液能力。采用传统气液两相嘴流压降模型开展泡排井井下节流气嘴尺寸设计不能满足气井配产要求,通过节流压降规律测试并建立或者完善数学模型有助于提高泡排井井下节流设计水平。设计并搭建了泡沫排水采气井井下节流物理模拟实验装置,利用泡排剂UT-11开展了在不同泡排剂质量分数情况下的节流压降规律测试,利用实验数据对4个常用气液两相嘴流机理模型(Sachdeva模型、Perkins模型、Ashford模型、滑脱数值模型)进行了嘴流流态过渡预测能力评价、质量流速及嘴前压力的预测能力评价。基于实验数据构建了泡沫流滑脱因子计算关系式,提高滑脱数值模型的准确性,质量流速的绝对百分误差从13.7%降至7.69%,嘴前压力的绝对百分误差从16.5%降至8.01%。该研究为泡沫排水采气井井下节流嘴径设计和嘴前压力预测提供了重要理论依据。     

抽油井三相流动优化解释处理方法

本文提出一种不同于常规解释的优化解释处理方法.它以滑脱模型为基础建立关于涡轮转速、流体平均密度、含水率、温度和压力的理论响应方程,导出相应的误差非相关函数,传递给SUMT-Powell方法进行优化处理.为提高三相流动生产测井解释精度,提出了方法和模型方面质的跨越.     

煤储层流速敏感性“气液等效”评价方法

油气储层的敏感性评价是合理制定钻采技术措施和储层保护原则,防止储层伤害的基础,而储层临界流速的确定又是其他敏感性评价的前提。流速敏感性评价通常采用模拟地层水进行,而对于气藏,尤其是煤层气的开采不同于常规油气储层,大多渗透率低,且存在排水和采气两个环节,因此现有的液测岩心流动实验的评价方法无法对其进行全面、有效的流速敏感性评价。为此,以动能定理为依据建立了“气液等效”的流速敏感性评价新方法,使得气测法和液测法取得的临界流速能够进行等效替代,并充分考虑气体滑脱效应,推导出了气测法确定临界流速的计算方法,从而建立了煤层气储层流速敏感性气测实验方法。实验结果表明,气测法能够应用于流速敏感性评价中,且临界流速的推导结果与液测法结果误差在20%以内,具有较强的参考性,适合于煤储层的流速敏感性评价。     

DDL─Ⅲ示踪流量测井资料定量解释方法及应用

杨林等．ＤＤＬ－Ⅲ示踪流且测并资料定量解释方法及应用．测并技术，１９９４年，１８（２）：１１６～１２４应用高灵敏度持水率计测井资料以及示踪流量仪在模拟井中的实验结果，总结出经验公式，建立油水两相流动的解释模型。通过对滑脱速度和持水率的计算，进而分别求出井下各层的油、水产量，使得ＤＤＬ－Ⅲ见示踪流量测井资料的解释定量化。本文提出的解释方法，适用于单相产油、单相产水（或注水）以及油水同产的生产井，可进一步提高资料质量和解释精度。