水平气井气-水-油三相流动压降模型

准确预测气井井筒压降是进行产能预测、排水工艺设计的技术关键,气井低产气量时的搅动和产凝析油的特征使得目前工程常用压降模型的运用受到很大限制。为此,开展了气-水-油三相管流实验,定性分析了气相表观流速、液相表观流速、含水率和倾斜角对井筒持液率的影响。分析结果表明,持液率与气相表观流速呈对数关系,持液率与液相表观流速呈线性关系,而持液率与含水率和倾斜角呈二次项关系。基于实验数据,选择无因次准数,建立了新的预测水平井气-水-油三相流动的压降模型。采用压降数据对新模型进行了验证,结果表明,与常用工程压降模型相比,新模型精度最高。该研究成果对水平气井的高效开发具有重要的意义。     

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。     

基于IPR曲线拐点的杏南油田最小流压界限

针对油井流压较低时油层内为油、气、水三相渗流的情况,考虑油、气、水三相渗流速度差别,建立了油、气、水三相流动能力系数的计算模型,并以此为基础修正了经典的Vogel方程,建立了新型油井流入动态模型.模型具有拐点特征,即当流压较低时会出现油井产液量随流压降低而下降的现象.仿真结果表明,在油藏参数一定条件下,含水率是影响最小...     

气体对伞集流涡轮流量计流量测量影响实验研究

在三相流实验装置上采用伞式集流器对涡轮流量计在气/水两相流及油/气/水三相流中进行实验,获得了涡轮流量计在气/水两相流及油/气/水三相流条件下的实验数据,分析气体对涡轮流量计测量流量的影响。在气体流量较低时,涡轮流量计与液相流量的响应关系受油水两相含水率的影响较小,可以将油/气/水三相的流量测量问题简化成气/水两相的流量测量问题。气体会对涡轮流量计产生较大的测量误差,当气体流量为3m3/d、液相流量小于10m3/d的条件下以及气体流量大于3m3/d的条件下,液相流量测量误差大于10%。     

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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。     

三相流流态的实验研究

过在垂直管道中的油／气／水流动的实验系统。观察三相流的流动形态，画出流态图。实验研究的条件是：空气（ja）的折算速度为15～5000cm／s；水（jw）的折算速度为0．4～66cm／s，在三个离散的速度值4．3、9和24cm／s上，不混合油相（jo）的折算速度保持不变。观察到以油和水为基相的波状流、团状流、段塞流和层状环流等流态。并发现了在两相流中没有见到过的许多有趣的新流态。     

阻抗传感器在全集流下的不同流态中的响应规律对比分析

文章通过对阻抗含水率传感器在油/水、气/水两相流及油/气/水三相流条件下进行的动态实验数据处理与分析,总结阻抗传感器分别在在油/水、气/水两相流及油/气/水三相流条件下的响应规律,并进行对比分析,找出不同流态下滑脱速度所产生的影响,为阻抗含水率计的改进以及三相流的测量提供必要的理论和实验保证.     

水平管内油气水三相流流型的试验研究

三相流可认为是一种气体和非均匀液相的特殊两相流动。对于气液液流动来说至少有１６种主要流型,作者在水平气油水流动试验中得到７种流型。它们分别为油基／分离弹状流,水基／弥散弹状流,油基／弥散弹状流,油基／分离／波状分层流,油基／弥散／波状分层流,油基／弥散／环状流,水基／弥散／波状分层流,并对它们的特征做了简要描述。研究油气水三相混合物在水平管道内的流型,不仅对提高石油天然气工业的经济效益和测试技术的现代化具有重要的实用价值,而且具有重要的学术意义。     

皮球集流油气水三相流涡轮流量计测量模型研究

基于皮球集流涡轮流量计与放射性密度-持水率计组合仪在油气水三相流流动环中的动态测量结果,建立了预测三相流总流量的涡轮流量计物理模型,该模型考虑了等效"气液"滑脱速度及流型影响.由于流型转变与两相流运动波传播特性密切相关,还提出了基于"气液"两相流运动波传播速度特征的流型划分准则,并利用该准则在不同流型区域内提取了气相漂移速度及相分布系数2个重要的流动特性参数.最后,将研究所得的三相流流动特性与涡轮流量计物理模型相结合,给出了具有较高精度的三相流总流量预测结果,表明利用集流型涡轮流量计仍然可以有效地测量油气水三相流总流量.     

产水凝析气井流入动态研究

长期生产实践发现，单相气体产能方程不能适用于油、气、水三相渗流的研究。因此，在气液两相渗流理论研究的基础上，根据凝析气藏相态特征，考虑凝析气藏反凝析和气井生产过程中产层出水时形成的三相流的特点，引入油、气、水三相拟压力函数，建立了产水凝析气井流入动态方程。该方法考虑了地层中流体相态变化和凝析液流动对气井产能的影响，而不是将凝析油产量折算成气量，该计算方法可以使结果更客观、准确、合理。     

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。     

伞集流油气水三相流涡轮流量计统计模型研究

伞集流器存在非均衡及非线性的油气水三相流流体漏失,致使伞集流后测量通道内流型复杂多变,建立三相流涡轮流量计物理模型存在困难.基于伞集流涡轮流量计与放射性密度-持水率计组合仪在油气水三相流流动环中的动态试验结果,建立了三相流涡轮流量计统计测量模型,该模型考虑了三相流等效"气液"滑脱速度及流动密度因素,回避了复杂流型对测量模型影响.该模型预测三相流总流量过程相对简单,且具有良好的计算结果收敛特性.检验结果表明,伞集流涡轮流量计与放射性密度-持水率计组合测量可以有效地测量油气水三相流总流量.     

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。     

水平弯曲管道中固液多相流分相体积含率数值模拟

弯曲管道中固液多相流各相体积的分布特征对油和水的流动特性提供重要的参数,为原油输送和生产剖面测井设计奠定基础。为模拟固液多相流各相体积分布特征,基于边界条件和多相流理论,通过建立三维固液多相流模型模拟,进行瞬态数值模拟最终得到各相体积分布图。模拟结果表明,各相体积分布主要受流速的影响,随着主流速度的增大,水相和油相体积分布呈相反的变化,而与颗粒相体积分数数值大小关系较小。     

除油水力旋流分离器流动机理和性能预测研究

深入研究了除油水力旋流分离器的流动机理和分散油相的流动特点及处理方法,并采用计算流体力学的原理和方法,建立了研究液液水力旋流分离器的物理模型并给出了修正的三维K-ε模型即RNCK-ε模型和分散油相的代数滑移混合模型ASN。利用该模型,计算得到了水相和分散油相的等浓度分布图及用于判断旋流分离器分离性能的流量-压力降曲线、流量-效率曲线和粒级效率曲线,利用实验得到的数据,对三条曲线进行了验证。结果表明,理论计算与实测数据吻合较好。     

Progression of injectivity damage with oily waste water in linear flow

Numerous laboratory experiments and field cases show that even very small amount of oil in injected water can cause severe injectivity damage. Although injectivity decline caused by oil droplets has been studied experimentally, there is still lack of an easy-to-use and widely accepted model to predict the decline behavior. In this work, we developed an analytical model to predict the time-dependent progress of the water permeability reduction in linear flow by analyzing experimental data obtained from linear core flooding. The model considers mass transfer of the oil phase from the produced water to the rock due capture effects by dispersion, advection and adsorption inside the rock. As the captured oil saturation increases, permeability reduces following the relative permeability drainage relationship. The reduction stabilizes when the oil saturation comes to an equilibrium value controlled by oil droplet size and injection velocity. The model is calibrated using published experimental data from prolonged core floods with oil- contaminated waste water. Theoretical runs of the model replicate all the effects known from experimental observations. Resulting from the model is a distributed change of permeability vs. time and distance from the point of injection that can be converted to the overall injectivity damage.     

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。     

灰色理论和优化技术在三相流解释中的应用

提出了一种应用灰色理论和优化技术处理三相流产出剖面资料的方法，该方法以滑脱模型为基础，建立极小化目标函数及视流体速度、密度、持水率、温度和压力等测量 参数的理论响应方程。     

一种同种测量流量和含水率的电导式传感器

介绍了一种可同时测量油水两相流流量和含水率的电导式传感器的结构，该传感器由6个圆环形不锈钢镶嵌在绝缘的管道内壁上构成，流量是通过对传感器内上下游检测电极对所检测到的流体流动噪声进行互相关运算来获取的。含水率是通过油／水混合相的电导与其中水相的电导相比来获取的，对传感器测量流量和含水率的原理进行了介绍，对电导式传感器在多相流模拟井上的流量测量和含水率测量的动态实验结果进行分析。动态实验表明，该传感器能在油水两相流中同时测量流量和含水率。