大管径水平管油气水三相流流型试验研究

目前室内小管径水平管道油气水三相流流型存在分类过细、不实用等问题,且流体流型随井径变化发生改变,致使小管径油气水三相流流型研究结果无法适用现场大管径水平井井筒中油气水三相流流型识别的问题。研究采用实际生产测井仪器串,在大管径(内径0.124m)有机玻璃管中,进行水平状态下油气水三相流流动模拟试验。基于试验数据分析,提出大管径水平管油气水三相流8种流型并制作相应流型图。使用电容阵列仪测井响应信息,对7种流型进行数值模拟,与观测流型对比发现,模拟效果良好。     

水平井气水两相流型的测井识别实验研究

研究了利用生产测井资料识别开发中后期水平气井内气水两相流型的方法.建立了与井下生产情况相似的模拟流动环路.用包括新型CAT仪器在内的生产测井仪器串,对不同流动条件下的气水两相混合流动进行仪器测量和关井模拟,观测并划分出了实验流型.利用实验数据绘制的图版,反映了流动参数与井下流型的关系,可辅助识别流型;CAT流型成像与实验流型的对比证明,CAT仪器能够识别开发中后期水平井水平段内气水两相流型,非水平段内的流型还需综合流动参数加以识别.     

仪器运动对水平井流型变化的影响研究

水平井生产测井解释的关键点是流型的识别及流型的影响因素分析.根据相似原理进行了水平管径为40mm和50mm模拟测井仪室内试验和管径为124mm实际测井仪器运动的多相流试验,并结合数值模拟方法,研究了不同管径、不同井眼轨迹下,仪器运动对油水、气水两相和油气水三相流型和流型转变界线的影响.研究表明:测井仪器的存在使水平管截...     

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     

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。     

阻抗传感器在近水平油水两相管流的实验研究

生产测井动态监测中水平井受井身结构、井简流动状态、重力影响等因素影响使得流动介质分布、速度分布、流体的流型、流速削面、油水的分布状态等与垂直井有很大的不同.设计了小管径多相流实验装置,实验介质是柴油和水,设置了分别为3～60 m3/d的10种流量,含水率变化范围10%～100%;分别为85°、88°、90°、92°、95°等近水平状态下的5个角度对阻抗传感器进行了实验.实验结果表明,流量大于10 m3/d时的流型是分相的泡状流,阻抗的相埘响应不受角度的影响,响应规律与垂直井类似;流量低于10 m3/d时的流型是层流,阻抗的相对响应同时受到流量、含水率、角度的影响,在同一角度下受流量和含水率的影响;受油水滑脱现象影响.低流量下的相对响应高于高流量的,持水率高于含水率;受角度的影响,在90°、92°、95°时输出的相对响应出现了向下的趋势,85°、88°时输出的相对响应出现了向上的趋势.实验传感器是仪器短节,排除了集流伞漏失对流体流型的影响,完全反映流体在传感器内流道的真实流动状态,高速摄像机记录了流体随流量和含水率的变化.     

水平井泡沫排液采气井筒流型实验研究

针对水平井泡沫排液采气各井段泡沫流型认识不清,泡排工艺优化困难的问题,以表面活性剂、水和空气为实验介质,开展了水平井泡沫流型实验研究,根据泡沫的生成情况及气体/泡沫的界面特征划分了流型,绘制了泡沫流型图,对比了表面活性剂加入前后流型图的变化,分析了角度、两相流流型对起泡的影响,提出了优化建议。结果表明:水平段±5°以内气液分层明显,起泡困难;垂直、倾斜段气流速小于0.35 m/s时出现塞状流,含气率低,搅动弱,起泡困难,是低压低产水平井泡排效果不佳的主要原因;有利于起泡的条件为管斜角≥25°、气流速≥0.35 m/s、流型呈现段塞流;建议采用悬挂式毛细管加注新工艺,注剂点位于管斜角25°处,解决泡排剂加注不到位的问题,并实现水平井全生命周期的排液。     

水平井及大斜度井油水两相流动模型研究

水平井及大斜度井中由于存在重力分异,油水两相流流型、局部流速和局部持水率沿管径方向发生了复杂的变化,致使其流量和持水率测量及多相流分相流量解释非常困难,在垂直井生产测井解释中得到广泛应用的常规漂移模型已经不能解决其流动剖面解释问题。对水平井及大斜度井中的油水两相流动进行了实验研究和半理论分析,在对多相流动环路模拟实验资料分析的基础上对漂移模型进行了修正,分别针对井斜角和持水率对相分布系数和油滴上升极限速度进行改进,确定了相关计算公式。采用改进的漂移模型预测了多相流动环路模拟实验环境下的油相表观速度,并与实验数据进行了对比分析,计算结果与实验很好地吻合,发现该模型对小于50m3/d的低流量油水两相分相流量计算平均相对误差为18.86%,大于100m3/d的中高流量油水两相分相流量计算平均相对误差为8.49%,能够满足生产测井产出剖面解释的要求。相关参数的改进扩大了漂移模型的应用范围,提高了水平井及大斜度井筒中油水两相产液剖面测井的解释精度。     

水平井生产测井气-水两相流流型试验分析

随着水平井大斜度井技术应用规模的快速扩大,水平井中气-水两相流流型识别对生产测井产出剖面解释具有重要的意义.主要开展了基于倾斜及水平条件下大管径气-水两相管流的流型试验研究,意在从井筒内部的流体流动状态入手,研究生产测井测量的3个主要流动参数(总流量、持水率、井斜角)和流型之间的关系.根据试验数据,以这些参数为坐标轴,...     

气举试验基地多相流实验平台建设

针对当今多相管流预测技术所存在的一些局限,以建立一套具有国际先进水平的多相管流实验平台为目标,根据该平台所需解决的问题,设计出相关的实验平台装置,介绍了各个装置在此平台里的作用,并给出了这些装置所达到的技术指标。该平台能进行气水、气油、油水、油气水等多种流体,在0~90°倾角、常温~90℃、常压~3.5MPa、液流量0~500m3/d、液黏度0~1000mPa·s、气流量0~50000m3/d范围内的多相管流动态研究。借助此平台进行多相管流实验,可为油气田开发中的多相管流计算问题提供技术支持。