水平井筒气液两相分散泡状流流动模型.pdfVIP

维普资讯 第 20卷 第 1期 大庆石油地质与开发 P．G．O．D．D． 2001年 2月 ·25 文章编号：1000-3754 【2081)0l一0025—03 水平井筒气液两相分散泡状流流动模型 吴 宁，宿淑春，张 琪 石油大学 石油工程系，山东 东营 257061) 摘要：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，得到水平并筒气液两 相变质量流动分散泡状流流型的压降计算方法 关 键 词：水平井；井筒 ；气液两相 ；分散泡状流；间歇流：变质量 ；流型；压降 中国分类号；TE355．6 文献标识码 ：A 同常规管道中气液两相流动不同，井筒中的气液 Fr=)。-P t (2) 两相流动是一种管壁存在人流或出流的变质量流动。 那么常规管流的流型转换标准和压力计算方法对于井 Ban ”给出平均径 向速度 的表达式为 筒流动来说就需要进行修正和扩展以研究新的流型转 1 “-2 = ，‘ (3) 换的标准。气相和液相在水平管道中流动时，主要的 流型有分层流 (分层光滑流和分层波浪流)：间歇流 根据 Pozrikidis 的研究，管壁人流或出流对气泡 (段塞流和延伸泡状流)；分散泡状流和环空雾状流。 的作用力 可以表示如下 气液两相分散泡状流流型作为水平气液两相流动的一 = 等 ‰Cd (4) 种典型的流动形态，有必要对它进行研究。 如果射孔跟井筒上方 (气相)，管壁人流阻碍气 1 分散泡状流向间歇流流型转变的判 泡向管壁上方聚集，公式 (4)中右边 X 为正值 别条件 反之，如果射 L眼井筒下方 (液相)，管壁人流推动 气泡向管壁上方聚集．公式 (4) 为负值 出流的 由图1可见，在分散泡状流中，每个单独的气泡 情况则相反： 上存在着三个作用力：紊流力、浮力和由于管壁入流 气泡向管壁上方移动的条件是：F F + 。 或出流产生的推、拉力 当三个力的合力方 向向上 所以，为了维持分散泡状流的流型，阻止它向间歇流 时，气泡将在井筒上方聚集。 过渡 ．则需要满足以下条件 Uw }}}IIJJJJJ (一)gc础 c吉P + 。 。 。 f 。。 。 。 x} Cd 。 1 。。 。 。 。 Fr} 。 。 。 公式 (5)可变形为