相关法测量气液两相水平管流流量

讨论了相关法测量气液两相水平管流流量的基本原理及其数学模型。在两相流试验台架上建立了压力数据采集系统。分别在0．47、0．64、0．90、1．10、1．20m3／h流量下测试了两相流中液柱的压力变化，并对试验数据进行了相关分析。通过对试验数据的分布特征和置信度的分析，说明了利用相关法测量两相流液相流量是可行的，并在此基础上提出了减小相关法测量误差的建议。     

油气两相流试验数据微机采集系统

新型的油气两相流试验数据计算机采集系统，可以采集16个通道的油气两相流压力、持液率、流量等传感器送出的电信号。该系统充分发挥了目前试验室用微机的潜力，特别适合于较长时间的瞬态测量，不需要特殊的附加设备，对微机的内存要求也不高。使用C语言编写的微机程序即可实现自动采集、分析、处理、存储数据。     

欠平衡钻井水平环空两相流对流传热系数实验研究

欠平衡钻井流体一般是气液两相混合流体,温度是欠平衡钻井井底压力控制的重要影响因素之一,研究两相流对流传热对准确预测欠平衡钻井环空温度有重要意义。前人对气液两相流对流传热进行了不少实验研究,但他们的实验都是研究管内流动,且管径较小(20~35 mm),这与欠平衡钻井所处的实际条件有很大的出入。文中进行了大管径水平环空气液两相流对流传热实验研究,分别改变气相流量、液相流量得出不同气、液雷诺数下的环空两相流对流传热系数。分析数据可以得出,气体雷诺数对偏心环空两相流对流传热系数的影响不大,但液体雷诺数是影响该对流传热系数的主要因素。又通过与相同流量下小管径(25.4 mm)、管内流动的气液两相流对流传热系数(Kim实验数据)进行对比得出,在气液雷诺数一致的条件下,气液雷诺数对两相流对流传热系数影响趋势基本一致,但文中实验所测得的对流传热系数小于Kim所测得的实验结果。该实验研究结果对欠平衡钻井井底压力的控制有着重要的指导意义。     

三差压气液两相流流量计的研制与应用

为了对气液两相流流量进行准确计量,提出了基于弯管流量计的新型气液两相流流量测量方法。设计了由弯管、水平管和垂直管组成的三差压传感器,通过对3个差压信号进行分析,建立了压差与质量流量的关系模型,进而设计了三差压气液两相流流量计。同时通过标准表法对设计的流量计进行了试验验证。验证结果表明,三差压气液两相流流量计的测量精度达到±3%,可实现气液两相流的流量测量,与目前的两相流流量计相比精度有了很大提高。     

气液相流量瞬变过程强烈段塞流压力及持液率波动分析

通过对流量瞬变过程中强烈段塞流的压力及持液率波动特性的试验研究发现。强烈段塞流现象只有在气液两相流量都较小的工况下才发生。强烈段塞流压力波动具有周期性、幅度大的特点。达到连续稳定流动时，长液塞消失，转变为连续的气泡流或小的气液弹间歇流形式。此时，压力波动的周期性规律消失，变为幅度较小，平稳的曲线。发生强烈段塞流时，管道中压力波动幅度是连续稳定流动时的数倍。     

截面电导相关流量计在低流量下的响应特性

针对目前油田低产液井数量增多,测试难度不断变大的问题,研制一种可以在低流量下进行测试的流量测井仪。在电导相关流量测量原理基础上,对仪器传感器结构进行改进,用于低流量条件的测量。对截面相关流量测井仪在多相流实验装置进行油水两相流动态模拟实验,总结出截面电导相关流量测井仪在油水两相流低流量下的响应规律。实验数据分析表明,截面电导相关流量测井仪在油水两相流下的最佳测量范围为10 m^3/d以下。     

欠平衡钻水平井全井段气液两相流模型研究

为了给欠平衡钻水平井技术提供工程设计依据，根据气液两相流研究方法在欠平衡钻井中的应用评价结果，利用环空及圆管内的气液两相流力学研究成果，建立了欠平衡钻水平井全井段气液两相流模型，用数值求解方法求解了该模型，并通过现场测量数据和试验数据验证了该模型的预测结果。该欠平衡钻井模型能模拟欠平衡钻水平井的全过程，预测欠平衡钻井过程中井底压力变化规律，对欠平衡钻井环空及钻柱内压力的预测精度在5%左右，能够满足欠平衡钻井工程设计的要求。该模型为欠平衡钻井井底压力预测及控制提供了理论依据，保证了欠平衡钻井的成功实施。     

气液两相流的双参数测量及其标定

本文基于相关测量技术的气液两相流流量双参数测量原理,对装置及其标定问题作了较为详尽的论述,并相应地提供了实验数据。     

气液两相流循环温度和压力预测耦合模型

为保证欠平衡钻井安全钻进,需要给欠平衡钻井设计提供井筒温度和压力分布等基础数据。基于气液两相流钻井液循环时的流动特征和井筒与地层的传热机理,建立了适用于欠平衡钻井预测气液两相流钻井液循环温度和压力的耦合模型,给出了模型的离散方法和求解方法。在模型的求解过程中,考虑了温度和压力对气相（空气、氮气）的密度、比热、比焓、动力黏度、热导率等热物性参数的影响及热源对气液两相流钻井液温度场的影响,保证了气液两相流循环温度和压力的计算精度。基于大庆油田升深2-17井充氮气欠平衡钻井试验数据,利用气液两相流钻井液循环温度和压力预测耦合模型对欠平衡钻井时的井底温度和压力进行了计算,计算结果与实测结果吻合程度高,验证了模型的有效性。对比分析了以地温、地面温度作为气液两相钻井液温度和考虑井筒换热3种情况下的环空压力剖面特征,为欠平衡钻井设计及控压钻井设计和施工提供了理论基础和技术支持。     

气液两相流管道泄漏瞬态模型及数值计算

气液两相流管道一旦有泄漏发生,管道压力、截面含液率及流速等参数均会发生改变,分析泄漏过程中气液两相流的瞬态变化对于探究管道泄漏特征、实施两相流管道泄漏检测与定位具有重要意义。对气液两相流泄漏过程进行瞬态分析,在双流体模型的基础上建立气液两相流泄漏系统数学模型,利用隐式差分法求解控制方程,并用C++编程计算气液两相流泄漏数值解,分析分层流条件下泄漏对管道压力、截面含液率、气液相流速等参数的影响,将数值计算结果与气液两相流泄漏实验数据进行对比。结果表明:管道泄漏后,泄漏点下游管道压力、截面含液率、气液相流速等参数值均下降,且数值计算结果与实验数据趋势一致,证明所建立的泄漏模型适用性较好。     

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章分别以水、轻油和重油为液相，研究了天然气井中零液流量气提流动这一特殊气液两相流动现象。提出了零液流量气提流动的两相流水动力学模型，应用该模型计算了零液流量气提流动的持液率和压力降。模型计算结果与试验结果都表明，零液流量气提流的持液率随表现气速的增大而单调减小，而摩擦阻力压力降则不随表现气速的变化呈单调性的变化。尽管零液流量气提流的水动力学特性不同于液体流量不为零的常规气液两相流，零液流量气提流仍遵循常规气液两相流的水动力学基本关系式。     

一种新型气油两相流的流变模型

在自行研制的一台旋转式气油两相流粘度测试装置上，研究了容积含气率、油膜厚度及剪切应变率等因素对气油两相流流变特性的影响。得出一种新型气油两相流流变模型：ηｂ／ηｏ＝１＋（ａ·ｂγ－０．０１）β。在改装的ＭＰＶ－１５００型试验机上，实验证明了该模型在高剪切应变率时仍适用。     

文丘利管用于两相流流量测量的室内试验研究

分析了影响文丘利管测量油水两相流测量结果的因素,认为不同含水原油密度的不同,是造成测量结果误差较大的主要原因。提出在采用文丘利管测流量的同时,利用含水率计测量的含水数据对流量进行校正的测量方法,并进行了校正方法研究和相应的油水两相流流量测量试验。试验结果证明该方法是可行的,可有效地提高油水两相流流量的测量精度。     

电导相关流量测井仪在气/水两相流下响应规律的实验研究

通过对电导相关流量测井仪在多相流实验装置进行气/水两相流动态模拟实验,总结出电导相关流量测井仪在气/水两相流下的响应规律.实验数据分析认为,电导相关流量测井仪在气/水两相流下的适用范围为气流量不大于15 m3/d.在气/水两相流条件下,电导相关流量测井仪在低流量和高流量时有不同的响应规律.气/水两相流总流量为20 m3...     

气液两相混合输送泵试验台架设计

简述了气液两相混合输送泵（简称两相泵）的研究现状。为对两相泵进行试验研究，提出了两相泵试验台架的设计思想，即试验台柴必须具备流量可调的气源和液源以及流量计量装置，同时具有观测气泡和气液混合情况的手段，以及用于信号测试的数据采集与处理系统。在此基础上建立了一套两相泵试验台架。详细介绍了试验台架的组成，分述了气相和波相的管路与设备、两相混合处理结构、台架动力及数据采集系统，以及两相泵进出口管段气泡直径的测量方法和流态观察方法。     

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…     

环隙式离心萃取器处理含酚废水的研究：Ⅰ.单级实验

采用φ２０ｍｍ环隙式离心萃取器研究了不同操作条件对夹带量和传质级效率的影响选取的体系是高效酚萃取剂ＱＨ－１－苯酚硝酸溶液。试验表明，当转速为２５００－４０００ｒ／ｍｉｎ，总流量在８５ｍＬ／ｍｉｎ以下，流比从１：１－４：１，环隙为２．５－５．５ｍｍ时，只要这些操作条件匹配得当，两相出口液中的夹带量低于０．３％，传质级效率高于９０％。     

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文章在对气液两相渗流理论调研的基础上，考虑了凝析气藏反凝析和产水的三相流特点，从达西渗流定律入手，根据物质守恒原理，引入气、油、水多相流拟压力，建立了三相流产能方程，给出了无阻流量计算公式，详细描述了根据产能试井数据建立产能方程的步骤。文章提出的方法既适用于地层压力低于露点压力的反凝析气井两相流，也适用于产水凝析气井的三相流，目前气水或油气两相流产能方程只是新方程的特例。对某凝析气藏实际产能试井数据进行了分析计算，表明由于出水凝析气井不仅要克服凝析油的渗流阻力，还要克服水相渗流阻力，多相流产能远远低于单相流，对产水量较大的凝析气井而言，在流动压力大大低于露点压力时，不能采用单相流产能方程配产。实例中的多相流产能曲线表明：在同一井底流压下，随气水比的增加，气体产量将减少；在相同气产量下，随着水气比的增加，生产压差将增大。     

水平井压降分析的管流实验

本实验研究了很多水平井中存在的注入对液－液两相流系统的影响，研究的目的是分析有注入的物理管理模型中油－水流的压降形式，为此设计并建造了一个封闭循环的管流模型。利用仪器来产生变化的紊流油－水管流和流量，并用照相和录像设备来记录实验。实验压降和滞留数据的对比模拟采用的是通用的管流相关模型。并研究出了分析油－水流的管流相关方法，对由于井筒压力降而造成的扰动的重要性进行了研究。实验结果的分析用于修正和开发     

油气混输管线的瞬态过程分析

在油气两相集输管线中 ,常发生瞬态变化过程 ,瞬态两相流的研究对两相流管线的优化设计和安全运行具有重要意义。简单介绍了均相流模型、两相流模型、漂移流动模型、无压波模型和简化模型等瞬态流动模型的特点。以压力波和孔隙率波的传播为例对瞬态过程作了简要分析后 ,讨论了流量变化引发的瞬态效应 ,增加气相流量 ,压力突增 ,其峰值超过最终稳态压力值 ;减小气相流量 ,压力突降 ,最低压力小于终态压力 ;而改变液体流量时管线压力变化较平缓。最后分析了瞬态模型应用于油气混输管线需要考虑的问题。