井筒中向上气 液两相流的综合机械模型

本文提出了一个预测向上气液两相流的流动特性的综合机械模型。这个综合机械模型由一个流型预测模型和一组预测泡状流、段塞流和环状流的流动特性(如持液率和压力降)的独立模型组成。并且使用油井数据库评价了这个综合机械模型。这个数据库由1775井次的广泛现场数据组成。同时,还将该模型的性能与通常所用的六种经验关系式的性能进行了比较。该模型的整体性能与这些数据吻合得很好。与其它经验关系式的对比表明,这个综合模型的性能最好,它具有最小的平均误差和最小的离散度。     

水平井筒气液两相分散泡状流流动模型

通过对分散泡状流流型中的分散气泡进行受力分析,考虑了管壁入流或出流的影响,得到水平井筒气液两相变质量流动分散泡状流向间歇流流型转变的判别方法。并分别应用气、液两相质量守恒方程和动量守恒方程,考虑管壁存在入流或出流对于分散泡状流流型压降的影响,得到水平井筒气液两相变质量流动分散泡状流流型的压降计算方法。     

管线中气—液两相流的综合机械模型

1990年,J.J.Xiao等提出了一个适用于水平管线或接近水平管线中气-液两相流的综合机械模型。对于层状流、间歇流、环状流和分散泡状流来说,这个综合机械模型能够预测管线中存在的流型、持液率和压降。xiao 等还建立了管线数据库。对照数据库,并与一些最常用的管线两相流关系式相比较,检验了这个综合机械模型。检验结果表明,该模型具有最小的绝对平均百分误差和标准偏差。     

油气两相压降数值试井模型及其典型曲线的规律

提出油气两相流动压降试井数字模型的数值解法，用此解法对均质油藏中油气两相流动试井的规律进行了研究，根据实例计算结果，分析油气两相流下典型压降试井曲线的特征，以及油、气的初始饱和度分布，两相黏度比，饱和度梯度、相对渗透率关系对试井曲线的影响和相应的作用机理，首次发现气体的存在会使油气两相试井的压力导数曲线表现出类似于单相流双重介质试井的压力导数曲线的“下凹”特征。     

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。     

非稳态模型下的间歇气举流动特征分析

间歇气举时发生在井筒及地面管线内的流动是不稳定的气液两相流,目前学者对这种流动的研究多基于稳态模型,认识程度还不够深,这对精确刻画间歇气举流动特征带来一定困难.利用瞬态模拟软件OLGA建立了间歇气举非稳态流动模型,分析了间歇气举流量、压力、持液率、流型等参数随时间及空间的变化规律;对比了低产能井在连续气举与间歇气举举升...     

完全偏心水平环空的两相流动：一种机械方法

基于欠平衡钻井技术的优点，油田现场使用欠平衡钻井技术钻井的数量增长很快，其优点包括钻速的提高、循环漏失和差压卡钻最小化、地层伤害减小及许多环境上的优势。在连续油管欠平衡作业过程中，通常使用气液混合物，其中两相流系统的水力计算是必不可少的。井筒水平段的几何流动形态是完全偏心环空的，需要一个真实的机械模型。对环形几何空间两相流研究很少，通常是用水力直径表示环形几何空间，使用水力直径代替环空直径来使用环形管的关系式。然而，基本的水力直径计算需要一个更好的方法来实现。在本实验中，研究了完全偏心环空中的气液混合物的水平流动。用一个机械模型来评测摩阻压力损失，此模型引入的一个代表直径项既可以在环形管又能在环形空间几何形态中应用。流型的定义沿用了Taitel_Dukler提出的基本理论。对比结果发现，对于描述环形空间几何形态，引入的代表直径在实验中表现的比用水力直径更为准确。使用代表直径项，流型会测定得更加准确。最终结果表明，推荐模型可以准确地定义流型和测定摩阻压力损失，准确度低于20％。     

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.     

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。     

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。     

油水两相流动漂流模型的研究

漂流模型考虑了多相流之间在流动特性上的相互影响以及流动机构因素，常常用来整理滞留数据，在研制管道多相流动中得到了广泛应用，对模拟并动态实验数据整理发现，漂流模型在持水率大于０．７５时具有较低的解释精度，在实验数据的基础上对此问题进行了探讨，并提出了新的解释方法。     

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。     

偏心圆柱塞状管流的流动规律

在全面调研了国内外关于两相在管道中的偏心圆柱塞状管流的研究文献之后，发现几乎都利用经验公式或近似估计式进行水力计算，这与石油工业中两相流的广泛应用极不适应。根据流体力学中N-S方程对层流的描述，再结合经典的力学理论分析，对两相偏心圆柱塞状管流的相界面提出严密而科学的力学耦合条件，得到了完整描述偏心环状管流的适定的偏微分方程组，然后利用计算机仿真技术，得到了两相流中偏心圆柱塞状管流的流动规律，对石油工业具有重要的工程应用价值。     

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.     

集输管道系统气水两相流组分模型

提出了一个模拟气水两相流系统的全组分模型。该模型结合了复杂的流体动力学和热动力学模型来描述流体在管道中的流动状态。结果显示,该模型能够预测管道中水的冷凝,估算压力/温度剖面,处理不同的流型和过渡。而且,该模型能够估算碳氢化合物、二氧化碳、硫化氢、甲醇和其他溶解在水相中的物质的浓度。水合物的形成与气流中甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和氮的存在有关,然而当大量的CO2或H2S出现在水相中时会形成酸。研究中开发的模型为生产工程师提供了先进的工具来估算管道系统中水合物和酸类物质的潜在形成。模型计算的流型和压力剖面同实验数据相一致。计算的压力剖面同记录的实验值误差在2.0%以内。同样,估算的平均持液率同Eaton等记录的值相一致。模型能够预测管道中水的初始凝点和水合物中不同物质的浓度。     

水平管内气液两相流研究

主要通过试验研究了水平管内两相流的流型、泡状流中所产生的气泡尺寸沿水平管径向的变化规律,以及气泡尺寸随试验参数的改变而变化的情况.     

利用三维随机网络模型研究油水两相流动

利用计算机模拟建立了由孔隙孔喉组成的三维立方网络模型,孔隙孔喉的大小按正态分布随机产生。分析了流体在模型中的流动过程,建立了求解毛细管压力和相对渗透率的数学模型,对模型进行求解后得到了与理论相符的结果。平均配位数和模型大小对计算结果影响的研究结果表明:增加平均配位数可以提高模型连通性,计算结果与理论分析结果一致,而模型大小对计算结果的影响并不明显。与其他理想模型相比,利用三维随机网络模型可以更真实地研究油水两相流动特征。     

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…     

水平气液两相流动的持液率

这篇研究的目的是为了简化和改进Ｔａｉｔｅｌ和Ｄｕｋｌｅｒ提出的用来估计水平两相流动液体持液率的机理模型。首先做了一个实验，将空气和煤油的混合物通过一个直径２英寸，长１１８英尺的水平管实验段。用测试到的持液率数据对提出的模型进行评价。