产水气井液膜携液机理研究

发布时间：2018-01-10 02:19

本文关键词：产水气井液膜携液机理研究　出处：《西南石油大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：气井稳定生产时,井筒流型以环状流为主,液体以油管中心的液滴和近油管壁的液膜被携带至井口,而液膜携带的液量占气井日产液量的60%以上。为此本文以环状流的液膜为研究对象,采用实验与理论研究相结合的技术路线,重点研究了液膜形成机理及其压降模型的计算方法,据此得出了以下结论和认识:(1)研制液膜携液模拟实验装置,测试分析环状流下液膜与液滴携带液量的比例关系,观察液膜再生过程,配套先进测控系统,为本文研究提供了重要的实验手段。(2)液膜实验现象表明,气量一定时,随着液量增加,液膜界面形态逐渐呈现层状波纹、波纹、细碎鳞片状波纹直至波纹消失;液量一定时,随着气量增加,液膜界面形态逐渐呈现层状波纹、波纹状直至液膜消失。(3)液膜流量实验表明,随着液量的增加,虽然气量和压力也存在着变化,但是液膜流量的线性增加趋势依旧明显。相反,气量或者压力增加的同时,液量的变化使得液膜流量的变化并不明显。(4)液膜体积分数实验表明液膜体积分数随着气量增加而增加,随着液量增加先增加再降低,随着压力增加而减少。(5)液膜再生成速度实验结果表明,液膜再生成速度对液量大小最为敏感,而气量和压力对液膜再生成速度影响较小。(6)基于液膜受力分析,推导出液膜厚度方程,并采用实验数据验证,结果表明,实验数据与液膜厚度计算结果吻合度较高,平均相对误差为-7.795%。(7)根据液滴液膜转化规律,建立了由液膜厚度推导而出的环状流压降模型,在气量较大时,其平均相对误差仅为5%。本文针对环状流液膜和压降开展了定量研究,为气井携液中流体形态研究以及井筒压降计算提供了理论支持和方法,对两相流的研究具有一定意义。
[Abstract]:( 1 ) The liquid film volume fraction experiment shows that the volume fraction of liquid membrane increases with the increase of the volume of liquid , and decreases with increasing pressure . ( 4 ) The liquid film volumetric fraction experiment shows that the liquid film volume fraction increases with the increase of air quantity . ( 6 ) Based on the force analysis of liquid membrane , the thickness equation of liquid film is derived , and the experimental data is used to validate the results . The results show that the experimental data is consistent with the calculation result of liquid film thickness . The average relative error is - 7.795 % . ( 7 ) According to the law of liquid film transformation , the average relative error is only 5 % .

【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE37

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