近水平测试仪器管内两相流实验的研究.pdfVIP

近水平测试仪器管内两相流实验研究 许明1，赵铁柱2，熊燃华1，罗喜胜1，杨基明1，马庆华2，于勇波’ (1．中国科学技术大学近代力学系，安徽合肥230027；2．大庆油田有限责任公司测试技术 服务分公司，黑龙江大庆163153) 摘要本文对采用20mm内径的有机玻璃管道模拟了近水平油井管道测试仪器内的油水两相流 的流动，对管道内的流型，持水率，压降进行了实验研究。采用高速摄影手段研究了水平角度，不 同流动条件下的流型变化，以及角度对流型图的影响。采用快关阀和阻抗含水率计测量了持水率的 变化。采用模型预测了流型的范围，持水率随两相表观速度的变化。目前的预测模型能够比较好的 预测测试仪器内的流动，但在混合流型的预测还需要更适合的模型。 关键词油水两相流；持水率；流型；近水平管流 AbstractOil一water flow wereconductedina7m two-phaseexperiments 10ng，20衄 dieseloiland dataonflow diameter，Acrylicpipeusing tapwater．Steady—statepatterns and were flow oftheir holdupobtained。ThecharacterizationOf patternsandidentification boundarieswas via achievedobservationofrecordedmoviesand ofconductance byanalysis resultsof asafunctionofthe probe．Extensiveholdup superficialvelocities，flowpattern andinclinationsare new dataare withresultsofa reported．Thee】【perimental compared flow usesthe patterndependentpredictionmodel，whicharea-averagedsteady—state two-fluidmodelforstratifiedflow andthe modelfor flow． homogeneousdispersed 1前言 在油井生产过程中，由于地层水或者注水驱油等原因，以及地层含气，原油的生产井内都为油 气水三相流，或者油水两相流。水平井技术应用规模的快速扩大，对水平的产液剖面测井的需求也 日益迫切。而且水平和近水平条件下井内流体的流动状态与垂直井截然不同，常规的用于直井的技 术由于测井环境的改变和技术原因无法直接应用，使流量和各相组分的测量都非常困难。因此，对 水平和近水平条件下油水两相流的流动规律研究就显得尤为重要。而且对油气水混相流动的研究中， 往往将油水两相看作一种液体来研究。但是，由于油水两相流流变机理较为复杂，将其看作一种液 体并不严格，远不能满足深入研究的需求。因此研究油水两相流也是以后进一步研究油气水三相流 的重要基础和客观要求。 目前国内外对近水平条件下的液液两相流的研究还不多，而且在理论分析上的进展也不大。在 实验方面国外主要从Trallero的经典流型分类开展了一系列的油水两相流的实验研究[1_4]。国内 天津大学、石油大学及西安交通大学也开展了一些水平井内油水两相管流的流动规律研究[5-8]。但 到目前对近水平内的两相流流动规律仍缺乏全面的实验和认识，研究工作还停留在经验公式、理想 化的筒单模型上。对其继续深入的实验和分析，对工业生产发展尤为重要。 2实验