考虑滑脱的气液两相嘴流新模型

作     者：薛建强 张文洪 刘艳东 李东昊 姚鑫 王志彬 XUE Jianqiang;ZHANG Wenhong;LIU Yandong;LI Donghao;YAO Xin;WANG Zhibin

作者机构：西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室 中国石化华北分公司 中国石油天然气管道工程有限公司 

基　　金：国家自然科学基金项目"垂直气井井筒环状流场中液滴的动力学模型及其特征研究"(编号:51504205) 中国博士后科学基金面上项目"垂直气井井筒环状流场中液滴的动力学特征研究"(编号:2015M582668) 十三五国家科技重大专项"杭锦旗地区致密低渗气藏水平井井筒干扰模拟测试及助排工艺技术"(编号:2016ZX05048001-06-LH) 

出 版 物：《石油钻采工艺》 (Oil Drilling & Production Technology)

年 卷 期：2017年第39卷第4期

页      码：464-471页

摘      要：正确预测油嘴允许气液混合物通过的能力是开展油气井井下或地面节流工艺设计的基础,气液两相嘴流模型在采油气工艺中有广泛的应用。通过引入等效动量比容、等效动能速度概念,根据动量守恒原理建立了一个新的考虑气液间滑脱的气液两相嘴流质量流速预测模型,并进行了数值求解。与其他4个模型相比,新模型计算简单且方便。利用公开发表的亚临界流和临界流实验数据对新建模型和其他4个常用两相嘴流模型计算结果进行了比较。新建模型对质量流速预测能力的平均误差为1.37%,平均绝对误差为6.37%,标准差为5.79%;新模型对嘴前压力预测能力的平均误差为2.78%,平均绝对误差为8.43%,标准差为4.10%;明显优于Sachdeva、Perkins、Ashford&Pierce、Al-safran等模型。气液两相滑脱因子计算方法影响模型的准确性,为此对比分析了9个气液两相滑脱因子计算方法,发现本模型结合Chisholm的滑脱因子计算方法的预测结果最接近实验测试结果。同时以某产水气井为例开展了井下节流工艺嘴径计算,新模型设计的嘴径完成的配产率为96.5%。

主 题 词：两相嘴流 临界流/亚临界流 质量流速 滑脱比 数值模型 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

D　O　I：10.13639/j.odpt.2017.04.013

馆 藏 号：203263147...