《多相管流-全中文》PPT课件

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1、采油工程ProductionEngineering主讲:蒋建勋西南石油大学石油工程学院第一节油井流入动态一、单相原油流入动态二、油气两相渗流的流入动态三、含水及多层油藏油井流入动态四、完井方式对油井流入动态的影响五、预测未来油井流入动态第二节气液两相管流基本概念及基本方程第三节气液两相管流计算方法第四节嘴流动态PwfPe第一章油井基本流动规律第二节井筒气液两相管流基本概念及计算模型气液两相流与单相流的比较气液混合物的流态特征滑脱现象及流动的特性参数气液两相管流压力梯度方程的推导气液两相管流的计算方法原油从油层流至地面计量站，经历的过程为PrPwfPwhPB

2、PSE油层井底井口(油嘴)计量站地层渗流多相管流嘴流地面管流能量消耗10-50%20-80%5-30%5-10%井底压力Pwf：原油流入井底的剩余能量，是举升原油的动力井口油压Pwh：多相管流的剩余能量，地面管流的动力。（Pt）Pb第二节井筒气液两相管流基本概念及计算模型两相管流研究的必要性要求井口Pwh,油井产量qo多大合适？根据流入动态qo1对应Pwf1试采后Pwh1，如果Pwh1Pwh，则调整增加产量。通过这样的调整最终能得到一个合理的定产，但如果每一种工作制度都这样调整

3、显得十分盲目如果对两相管流规律认识清楚，可通过计算机直接进行优化。第二节井筒气液两相管流基本概念及计算模型Pwfqoqo1qo2Pwf1Pwf2一、气液两相流与单相流的比较1、发生条件：PwhPbPwhPb时，井中流体为单相油流，成为单相流动PwfPb，Pwh

4、r）3、压力分布计算根据水力学原理Pwf=Pwh+Ph+PfrPh为井内液柱压力Pfr为摩擦阻力fr为摩阻系数u为液体速度为液体密度D为油管内径为井斜角二、气液混合物的流态特征PB原油从井底向井口的流动，是一个压力降落过程，随压力降低，从原油中分离出来的气体越来越多，qG逐渐增大，随着气量和流速的增加，流动形态也随之发生一系列变化。概念流态－是指油气混合物流动过程中油、气的分布形态。不同流动形态的混合物有各自不同的流动规律，与油气体积比、流速及油气界面性质有关。在气－液、气－固、液－固、液－液两相流中，气－液两相由于存在可变形界面，气相的高可压缩性，其

5、流态最为复杂。可采用透明管观察、高速摄影、X光摄影等手段判别流态。流动管路倾斜度不同，流态也会不同。（一）垂直管气液两相流流态特征1、纯液流从井底到井筒压力等于Pb的点之间。无气相,管内流动的是均质液体，叫纯液流，流体密度最大，压力梯度最大，压力分布曲线为直线。特征：P>PB，无气体分离出来二、气液混合物的流态特征纯液流PB2、泡流（bubbleflow）管内从压力等于Pb起，有天然气析出，呈现气泡状,分散在液相中。随着油流上升，压力下降,气泡渐渐膨胀。这时气体的体积流量仍较小，总流量不大，流速较低，摩阻小，密度比纯液流低。特点：液相是连续相，气相是分散相

6、。但滑脱损失较大。（一）垂直管气液两相流流态特征3、段塞流（slugflow）随混气液上升，压力下降，小气泡膨胀成大气泡。当气泡断面几乎与油管直径相当时，井筒内形成一段气，一段液的流动结构。气段外有液膜，液相仍是连续相，气相是分散相。气体体积流量较泡流大，摩阻较泡流大，密度较小，滑脱较小。特点：液相仍是连续相，气相是分散相。破漏活塞式举油，举油效果最好。（一）垂直管气液两相流流态特征4、过渡流（transitionflow）液相从连续相过渡到分散相，气相从分散相过渡到连续相，气体连续向上流动并举升液体，有部分液体下落、聚集，而后又被气体举升。这种混杂的、振

7、荡式的液体运动是过渡流的特征，故也称之为搅动流。特点：液相从连续相向分散相过渡，气相近似为连续相（一）垂直管气液两相流流态特征5、雾状流（annular－mistflow）气体体积流量越来越大,管壁的油膜越来越少,液相主要以雾状分散到气相中。气为连续相，液为分散相。这时密度很小,但流速很大,压降主要消耗在摩阻上。压降梯度变得更大,压能损失更为严重。特点：液相是分散相，气相为连续相，油气相对速度很小。（一）垂直管气液两相流流态特征Ⅰ—纯液流Ⅱ—泡流Ⅲ—段塞流Ⅳ—过渡流Ⅴ—雾状流（环流或雾流）PBHPPB典型流型：分层流、间歇流和分散流（二）水平管气液两相流流

8、型态特征分层流间歇流分散流1、分层流层状平滑流：沿管子底部流动的液