水平井油水两相流型测量实验

为了考察生产测井仪器测量对于水平油井内的流体分布影响,利用柴油和自来水作为实验介质,在多相流动模拟实验装置上进行了油水两相水平流动测量实验.通过实验测量和观察,油水两相的分布可分为4类:水平层状流和波状流、水平泡状流、水平沫状流和水平乳状流.利用实验数据绘制出流型图,建立了流型转换的关系式,可以在油水两相流动测井条件下识别和预测流体的流型.     

大管径不同井斜油水两相流流型数值模拟

通过ICEM CFD建立倾角θ为±20°、±15°、±10°、±5°和0°(完全水平),内径为0.124m,长度为20m的井筒,利用FLUENT中的VOF多相流模型对大管径不同斜度井中的油水两相流进行数值模拟,得出不同油水混合速度、不同含水率和不同倾角时的流动变化规律;结合Trallero J L的流型分类方法,根据模拟得到的油水两相分布图划分了6种流型,并制作了以混合速度、倾角为坐标的流型图。倾角θ=0°(井筒水平)时,流型以分层流为主,随着混合速度的增加,其逐渐变为界面混杂的分层流;若含水率逐渐增大,流型将转变为油-油包水、油包水或水包油-水、水包油;倾角θ0°(井筒上倾)时,流型随流速的增大提前发生转变,并且水相出现回流,局部持水率变大;倾角θ0°(井筒下倾)时,水相在底部加速流动,局部持水率变小。计算结果与相关实验结果比较吻合。     

125mm垂直圆管中油水两相流流型辨识研究

在模拟井实验的基础上,通过直接测量方法,对125mm垂直圆管中油水两相流流型进行了重新划分,给出了垂直圆管中油水两相流流型的过渡边界,建立了用流量法和持水率法判别流型的标准,通过实验发现,小直径管中的流型划分结果不能成比例地应用到大直径管中,而且划分标准或界限也不能按比例放大或缩小。应用混沌分析方法,对油水两相流流动的持水率测量信号进行相空间重构处理,计算出不同流型下的分形维数和关联维数,实现了用混沌方法对两相流流型进行辨识。     

近水平小管径油水两相流流型实验

为了研究水平井中测井仪器通道内油水两相流流动特性,利用水平小管径实验模拟井装置,通过改变倾斜角度、流量和入口含水率这3个变量对油水两相流流型进行全面系统研究。使用高速摄像机对有机玻璃井筒内流体进行拍摄,直观地反映流体的流动状态,将观察到的流型进行分类,研究流体流动特性。实验确定了近水平小管径内7种流型:光滑分层流、波状分层流、水包油和水层、水包油、油包水和水包油、油包水和水层、油包水,得到近水平7种角度下小管径两相流流型图,总结小管径两相流流动规律。对水平井仪器内部流体流动特性进一步认知,为测井仪器研发、改进以及测井解释提供参考依据。     

连续气举条件下气液两相流流型的研究

文章以奥齐思泽斯基流型分类公式为基础，对我国气举井中的气液两相流流型进行了较为全面的分析计算。由计算结果可以看出，目前气举井中只存在2种流型，即泡状流和段塞流．且段塞流普遍发生在注气点以上．因此，从应用角度来说．可以不考虑过渡流和雾状流2种流动型态．应主要加强对泡状流和段塞流的研究。     

基于SVM的油水两相流相态识别方法

目前国内各陆上油田大多处于高含水开发期,多数油井均为油水两相的混合流动状态,准确识别油水两相流分界面非常必要。为了提升识别率,采用基于小波包分解提取特征参数,运用Python编程语言搭建支持向量机(SVM)训练模型的方法实现油水分界面辨识,经过对训练及测试结果的分析,油水两相流分相识别率达到了100%,证实SVM在油水两相辨识方面有很好的适用性。     

油水两相水平管流流动特性分类系数研究

基于新的油水两相水平管流流型分类法,提出牛顿流体流动的流型分类系数Zn和牛顿-非牛顿流体流型分类系数Zc.Zn可用来粗略判断表现出牛顿流体性质的油水两相流的流型;Zc则可用来判断油水两相流能否出现非牛顿流体性质的流型.Zn与Zc虽然是在特定条件下只考虑流体流动主要影响因素得出的数值,但能够在一定程度上反应出油水两相水平管流的流型.     

基于隐马尔科夫模型的气液两相流流型识别方法

提出一种基于隐马尔科夫模型(HMM)识别垂直上升管中气液两相流流型的方法。首先对采集到的电导波动信号进行数据处理,借助语音信号处理中的线性预测方法,提取出反应两相流流动特征的特征量。将提取的特征向量作为观测序列输入到已经训练完毕的各状态HMM中,从而实现对气液两相流流型的识别。结果表明,该软测量方法能够准确地识别出三种典型的流型,识别效果良好,为流型的识别提供了一种有效的软测量方法。     

页岩气水平井气水两相流流型数值模拟

由于井下高温高压的环境,目前尚无法直接对页岩气水平井内流体流动进行物理实验,水平井内多相流流型特点亟待研究。首先,基于某页岩气水平井生产测井数据,建立内径0.124 m,长16 m,倾角分别为±2°、±1°、0°的5组井下管道模型,采用Fluent软件内置的VOF多相流模型对井下高温高压高气量下气水两相流进行仿真模拟。获得不同倾角、不同流量配比的气水两相流流型。其次,利用模拟流型结果分析井倾角、含水率对流型的影响;与经典的Mandhane流型图做对比,分析流型分布的差异。结论如下:井下气相流量为1 000 m3·d-1时,(1)±2°内的井倾角对流型影响不大,不会使流型发生显著变化。(2)液相流量超过250 m~3·d~(-1)时流型由分层流转变为波浪流,液相流量超过1 000 m~3·d~(-1)时流型开始向气泡流转变。(3)与Mandhane流型图相比,模拟实验中分层流与气泡流的分界面提高。最后,采取数值模拟方法弥补了物理实验的不足,仿真模拟结论可为生产测井解释模型的建立提供一定的参考。     

基于高速摄像与多参数结合的油水两相流流型实验分析

通过在垂直小管径多相流实验装置上的实验,利用高速摄像机拍摄了油/水两相流多种流动状态下的高速摄像图片,对不同流量及不同含水率下拍摄的图片进行了流型划分。在垂直小管径实验装置上进行了差压传感器及阻抗传感器在油水两相流中的实验。差压传感器在油/水两相流中的实验结果体现了油/水两相流流型的变化规律,差压值出现波峰的含水率范围可确定为流型转换的过渡区域;阻抗含水率传感器在油/水两相流中的含水率测量下限可确定水为连续相范围。通过高速摄像与差压传感器及阻抗传感器相结合,综合分析得到了垂直小管径油水两相流流型图。     

稠油-水两相水平管流流型实验研究

以高粘度稠油和水为工质,将稠油和水先经搅拌罐混合,再由螺杆泵输送进入实验环道流程,在内径为25.4mm、长52m的水平钢质管道中,模拟了稠油油田现场情况。描述了实验流型,并命名了一种新的流型——Ew/o+D(Ew/o)/w间歇流流型,研究了稠油-水两相管流的压降及反相过程,重点探讨了混合流速对反相的影响。研究结果表明,随着混合流速的增大,反相有提前发生的趋势。在含水率为0.35-0.55时,混合流速的增大将直接引发反相。     

气液两相水平管流流态可视化分析

提出用图像处理技术进行气液两相水平管流流态可视化研究的基本方法,并建立了实验装置。实验装置由实验环道、流场图像获取系统和数字图像处理系统组成。实验环道中包括一个由透明玻璃管制成的实验段,利用数字流场图像获取系统将获取的流场视频信号转换成数字信号送入计算机处理。以此为基础,在实验条件下研究了大量的气液两相流流态,对泡状流、柱塞流、断塞流、层状流和波状流等几种典型流态进行了深入的分析,得到了各种流态的生成条件及相互之间的转换规律。     

基于两相流型的立式热虹吸式再沸器结果分析

立式热虹吸式再沸器是乙二醇再生与回收系统中的核心设备,针对再沸器气化率低、管程出口管线因气化流型发生振动等问题,采用软件Aspen EDR对管程出口管内径分别为200 mm和300 mm进行了设计对比,通过在换热管内插入扭带对再沸器进行了强化传热.研究了管程出口管内径大小、扭带扭率及扭带厚度变化对气化率和气化流型的影响...     

Flow pattern identification in oil wells by electromagnetic image logging

Petroleum production logging needs to determine the interpretation models first and flow pattern identification is the foundation, but traditional flow pattern identification methods have some limitations. In this paper, a new method of flow pattern identification in oil wells by electromagnetic image logging is proposed. First, the characteristics of gas-water and oil-water flow patterns in horizontal and vertical wellbores are picked up. Then, the continuous variation of the two phase flow pattern in the vertical and horizontal pipe space is discretized into continuous fluid distribution models in the pipeline section. Second, the electromagnetic flow image measurement responses of all the eight fluid distribution models are simulated and the characteristic vector of each response is analyzed in order to distinguish the fluid distribution models. Third, the time domain changes of the fluid distribution models in the pipeline section are used to identify the flow pattern. Finally, flow simulation experiments using electromagnetic flow image logging are operated and the experimental and simulated data are compared. The results show that the method can be used for flow pattern identification of actual electromagnetic image logging data.     

两相流超压泄放过程热力学分析

对超压泄放过程进行了热力学分析 ,推导了闪蒸两相流泄放等熵指数的表达式 ,对比分析了闪蒸和非闪蒸两相流泄放等熵指数的差别 ,给出了纯气体或蒸气、闪蒸和非闪蒸两相流泄放过程泄放量计算的统一表达式。     

充气控压钻井气液两相流流型研究

充气控压钻井是在充气欠平衡钻井技术的基础上发展起来的、针对具有窄安全密度窗口地层的一种钻井新技术。本研究将多相流体流动简化为气液两相流动,建立了充气控压钻井循环系统的物理模型,系统地总结和对比了气液两相流流型转换准则、压降计算模型,通过大量的模拟实验,验证、修正了常规气液两相流流型判别准则和压降模型,得出适用于充气钻井的压降计算模型。通过流型敏感因素分析,得出气液比、地面回压、流道的几何形状是流型主要影响因素,该研究结果为充气控压钻井的压力控制提供了理论依据。     

利用地震资料Hilbert-Huang变换划分沉积旋回

沉积旋回是指沉积作用和沉积条件按相同的次序不断重复沉积而组成的一个层序,对地层层序的划分关键是正确划分沉积旋回。利用Hilbert-Huang变换（HHT）对测井曲线进行处理,然后划分沉积旋回,是较常用的一种方法,其对井点处的沉积旋回划分较准确,但在无井之处的沉积旋回划分受到了限制。为此,尝试将地震信号进行经验模态分解后,将其结果用于沉积旋回划分。通过分析正旋回、反旋回、正反旋回以及反正旋回等四种沉积旋回模型以及对应的Hilbert时频谱之间的关系可知,高频分量与GR、SP曲线的沉积旋回划分结果吻合较好,中、低频分量的沉积旋回划分结果与地层分界面基本一致。在此基础上,对研究区内井旁地震道进行处理,其沉积旋回划分结果与井资料（地质分层和测井曲线资料）的沉积旋回划分结果吻合较好,验证了文中方法的可靠性。最后,通过对连井剖面的分析,给出了有利砂体的预测范围。     

水平及微倾斜管内油气水三相流流型特性

以4号机械油、自来水和空气为实验介质,对水平及微倾斜有机玻璃管内油气水三相流的流型及其转变特性进行了实验研究。采用观察法和流型识别仪相结合的方法,按照油、水两相的关系以及气液界面总体特征,将管内油气水三相流的流型进行了划分,并给出了相应的流型结构及流型图。以实验数据为基础提出了考虑流动参数变化影响的反相点预测关联式。按照现有的关于气液两相流的流型转变准则以及考虑流动条件的油水乳状液的变化规律,对管内油气水三相流各流型之间的相互转变进行了预测和分析,结果表明,气相的作用使油水分布发生了很大变化,不同流动条件下的油水混合物的物性变化也很大。