国外油气水三相流流动形态研究的最新进展

多相流流型的研究有两个重要内容，即流型的划分和流型的转变和判断，学者们对流型的研究结果的看法是有分歧的，目前在油气水三相流流型的研究上应尽快解决三个问题，一是统一流型的定义；二是发展定量手段进行流型测试；三是加强对油水分散体系的形成和反相规律的研究，对于两相流和多相流而言流动形态指的是相分布状况和结构特性，它影响着流动的力学性质和传热，传质特性，９０年代以来，国外开展了水平管中油气水三相流流动形态     

三相流流动性能通用关系式

本文介绍了在圈闭均质油藏中三相流液体流动性能通用关系式（IPR）。提出的新方法可对边界控制流的当前及未来性能加以预测。     

水平管道油-气-水三相流动流型试验研究

在气相折算速度0·5~15m/s、液相折算速度0·05~0·5m/s的试验条件下,利用管径为25·7mm的水平管道,进行了含水率分别为10%,20%,40%,55%和70%的油气水三相流动流型试验研究。观察到油基/分离/段塞流型、油基/分散/段塞流型、油基/分散/环状流型、水基/分离/段塞流型、水基/分散/段塞流型和水基/分散/环状流型6种流型。后5种流型与其他研究者类似,但第1种有所不同。     

吐哈油田油水气三相流实验装置及其应用

油、水、气三相流模拟实验装置是为生产测井仪器提供标定计量的场所，也是制作解释图版、研究解释方法和验证解释资料不可或缺的设施。文章根据已建成的油、水、气三相流模拟装置，简要阐述了装置的结构，主要用途，及装置的设计精度指标，工艺流程和运行过程。目前该套模拟装置已用于注入／产出剖面生产测井仪器的标定，实际使用效果表明该套装置能够满足目前生产仪器的研制和标定工作的需要。     

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。     

三相流模拟井气路控制的实现

介绍音速喷嘴在气体流量计量中的基本原理,提出了实现三相流模拟井气体流量采集与控制的方法.气路控制软件采用VC 6编程实现,运行于Windows9x操作系统下.设计方案已投入使用,运行状态良好.     

三相流的广义向井流动动态关系

本文给出了油、水相的广义三相向井流动动态关系（IPRS）。这些关系式可用于预测边界控制流动期间开采一均质封闭油藏油井的产量──压力特性。IPR曲线是根据对模拟结果的线性回归分析而得出的经验关系。它包括了油藏流体和岩石性质的较宽范围，并给出了研究流动效率变化的影响和预测未来动态的方法。     

移动式三相流计量装置测试系统的设计

本文介绍了移动式三相流计量装置测试系统的工艺流程、特点及应用范围。     

垂直上升管内油气水三相流数值模拟方法研究

利用计算流体动力学软件FLU-ENT对内径20mm垂直上升管内油气水三相流进行了数值模拟。按油水界面特征和气液界面特征将油气水三相流划分为4种流型,给出了相应的流型结构图,并得出4种典型流量下油气水三相流的流型图;计算了管道内径向含气率的分布。计算结果表明,在水基分散流型下,径向含气率最大值基本出现在管道中心位置附近,从而为油气水三相流流动参数的准确测量提供了理论依据。     

递归特性分析在油气水三相流中的应用

先用C-C算法确定非线性时间序列相空间重构的最佳嵌入维数和最优时间延迟,再利用递归图对油气水三相流各流型进行表征、利用递归定量指标对递归图进行量化分析。试验结果表明：水基分散泡状流向水基分散段塞流转变中,递归图的细纹理特征可简单直观快速的识别流型,递归定量指标对分相流量变化能较好的定量分析。因此,递归特性分析技术具有较强的识别能力,为三相流流型辨识提供了一种有效方法。     

井筒气-液两相垂直管流的研究现状

井筒两相管流研究的主要目的是用于井筒内流体流型的划分和流型的转变与判断，其基本依据在于井筒内油气水混合物压力的分布状况；在了解了井筒混合流体的压力分布状况之后，能够为掌握油井生产规律、合理控制和调节油井工作方式及气举设计提供可靠的依据。在总结国内外相关研究成果的基础上，针对不同学者的理论模型和不同模型的适用条件，提出了相应的评价与建议。     

基于蓝宝石光纤探针的油气水三相流含气率测量方法

为解决生产测井中油气水三相流含气率测量问题,设计并实现了一种蓝宝石光纤探针含气率测量仪。该仪器主要由伞式集流器、不锈钢套筒、光纤探针阵列及仪器整体驱动电路等组成。其中光纤探针阵列采用四光纤探针结构,各光纤探针均采用蓝宝石光纤作为敏感探头,蓝宝石光纤探针的直径为600μm,探头设计成圆锥形状,其顶端夹角为25°~35°。通过在油气水三相流模拟井测试系统中进行大量试验表明,基于蓝宝石光纤探针含气率测量仪可有效准确测量油气水三相流含气率,并具有简单易行、响应快、灵敏度高等优点,验证了蓝宝石光纤探针在实际工程应用的可行性。     

含有油水乳状液油气水三相分层流的水力学模型

在油气水的三相管内流动中,分层流同样也是一种常见流型。由于互不相溶的油水两相之间相互作用及分散程度的复杂性,所以油气水三相分层流比一般的气液两相分层流要复杂许多。使用一维三流体模型求解含有油水乳状液的分层流、即气体/(W/O型)乳状液/(W/O/W型)多重乳状液的三相分层流。通过模型的求解可以确定油气水分层流的相分率及其他相关参数和压降。     

低渗透储层油、气、水三相渗流特征

为了合理地开发外围低渗透油气田,建立有效驱动体系,提供可借鉴的实验分析和渗流解释,通过室内实验研究分析了低渗透储层岩样在单相油驱、两相水驱油以及气驱油条件下的启动压力特征;系统地研究和评述了大庆外围油田油水、油气两相流体渗流特征,利用STONE 标准化概率模型预测了低渗透储层油、气、水三相共存时油相渗流变化特点和规律。结果表明,对于低渗透岩样,无论是单相还是两相驱替实验都存在着启动压力,两相流体渗流启动压力大于单相流动时启动压力,三相流动时要比两相渗流阻力大,任意两相渗流系统的共渗透范围均大于三相渗流时共渗透范围,在低渗透油气田开发时应避免三相流动的发生。     

放射性三相流测井仪室内实验研究

文章主要针对Cd—109低能源三相流测井仪配接伞集流器进行大量的室内实验,实验结果表明,伞集流器完全可以取代皮球集流器,密度在0．2g／cm3～0．8g／cm3之间时涡轮K值与流动密度呈线性关系,0．8g／cm3～1．0g／cm3之间时,涡轮K值是一个常数;在流量低于20m3／d和密度低于0．6g／cm3时,密度要按图版进行校正;当密度低于0．6g／cm3时,随着含水的增加,持水率的“爪型”逐渐收窄,含水大于40％时基本不用校正,实验表明,Cd－109低能源三相流测井仪配接伞集流器完全可以应用于产出剖面油气水三相流测井。     

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.     

超完善井的油气水三相流入动态关系

在Petrobras建立的完善井油、气、水三相流入动态关系基础上,考虑油井采取增产措施后对流入动态关系的影响,建立了超完善井的油、气、水三相流入动态关系数学模型。引用两相流动效率描述油井生产条件改善后对产能的影响程度,可用以计算改善油井的实际产油量。实例计算表明,超完善性对油井流入动态关系的影响比较明显,应用该方法可对其进行准确预测。     

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。     

不完善油井的油气水三相流入动态关系

在Petrobras推导的完善井的油、气、水三相流入动态关系基础上,考虑了油井的不完善性对流入动态关系的影响,建立了不完善井的油气水三相流入动态关系数学模型,完善了油气水三相流入动态理论体系。引用二次式流动效率描述油气两相流时油井不完善性对产能的影响程度,可以计算不完善井的最大产油量。实例计算表明,油井的不完善性对产能存在不同程度的影响,应用本文方法可以预测不同流动效率下的油气水三相流入动态。     

垂直上升管中油-气-水三相流动态图像灰度波动信号的混沌特性分析

 以35号润滑油,空气和自来水为试验介质,应用高速摄像机对垂直上升管内的油气水三相流的六种典型流型进行了动态图像的拍摄。提取每一帧图像的灰度均值组成时间序列,对其进行混沌特性分析,包括延迟时间的求取,吸引子与HURST指数的分析。试验结果表明：垂直上升管中油气水三相流的动态图像灰度波动信号具有混沌特征,能够对三相流几种典型流型进行很好的表征。