第1章井筒多相流_1_23_new_918.pptVIP

第一章 油井流入动态与井筒多相流动计算;井筒多相流理论： 研究各种举升方式油井生产规律基本理论;一、井筒气液两相流动的特性;流动型态（流动结构、流型）： 流动过程中油、气的分布状态。;②泡流 Bubble Flow 井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。;③段塞流 Slug Flow 当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡将合并成大气泡，直到能够占据整个油管断面时，井筒内将形成一段液一段气的结构。;④环流 Circular Flow 油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构。;⑤雾流 Mist Flow 气体的体积流量增加到足够大时，油管中内流动的气流芯子将变得很粗，沿管壁流动的油环变得很薄，绝大部分油以小油滴分散在气流中。;总结： 油井生产中可能出现的流型自下而上依次为：纯油(液)流、泡流、段塞流、环流和雾流。 实际上，在同一口井内，一般不会出现完整的流型变化。;实际计算：直接求存在滑脱混合物密度或包括滑脱在内的摩擦阻力系数。;二、井筒气液两相流能量平衡方程 及压力分布计算步骤 Wellbore Pressure Profile Calculation;图2-19 倾斜管流能量平衡关系示意图;适合于各种管流的通用压力梯度方程：;井筒多相垂直管流压力分布;⑧以计算段下端压力为起点，重复②～⑦步，计算下一段的深 度和压力，直到各段的累加深度等于管长为止。;2)按压力增量迭代的步骤（略）;第三节 Orkiszewski方法;图1-24 Orkiszewski方法计算流程框图;出现雾流时，气体体积流量远大于液体体积流量。根据气体定律，动能变化可表示为：;表1-3 Orkiszewski方法流型划分界限;二、平均密度及摩擦损失梯度的计算;滑脱速度：气相流速与液相流速之差。（由实验测定）;图1-21 摩擦阻力系数曲线（教材p37）;(2)段塞流;泡流雷诺数：;滑脱速度的计算——经验公式计算法;雾流混合物平均密度计算公式与泡流相同：;图1-24 Orkiszewski方法计算流程框图;第四节 Beggs Brill 方法;Beggs Brill 两相水平管流型;一、基本方程;(3)加速度压力梯度：由于动能变化而消耗的压力梯度。;图1-26 Beggs-Brill流型分布图（教材p45）;表2-4 Beggs-Brill法流型判别条件;三、持液率及混合物密度确定; 实验结果表明，倾斜校正系数与倾斜角、无滑脱持液率、弗洛德数及液体速度数有关。;根据实验结果回归的倾斜校正系数的相关式为:;对于过渡流型，先分别用分离流和间歇流计算，之后采用内插法确定其持液率。;四、阻力系数;两相流动的雷诺数：;小 结;(3) 数学相关式大体分为三种类型： ①在计算井筒流体混合密度时不考虑液体滞留量的影响，而液体滞留量与管壁摩阻损失用一个经验摩阻系数来表达，不区分多相流体的流态分布情况。 ②在计算多相流体混合物密度时考虑液体滞留量的影响，而摩阻系数要依据液体和气体的组成特征来确定 ③考虑液体滞留量的影响，摩阻系数取决于多相流体中连续相的特征。同时考虑了不同流态的影响，其中包括泡状流、段塞流、环流及雾状流。