倾斜井筒内气液两相流携液机理及压降特性研究

发布时间：2020-09-28 09:21

　　积液是气井生产过程中普遍存在的问题。随着气井不断开发,井底压力和产气量会不断降低,携液能力也会随之下降,直至井内产出液不能全部被气流连续携带出井外,最终在井底累积形成积液,对井底产生回压,抑制气井产量甚至造成停产。因此准确预测倾斜气井临界携液流量,研究井内压降变化规律对保障气藏安全生产,提高采收效益具有重要意义。本文根据能量守恒方程,推导得到临界韦伯数与液滴变形参数的函数关系式,基于液滴受力平衡分析,建立考虑液滴形变与井斜角度影响的气井临界携液液滴模型。结合实例与其它液滴模型相比,新液滴模型平均绝对值相对预测误差最低,更贴近现场实际情况;基于倾斜气井中液膜受力情况,建立考虑井斜角度对筒壁液膜厚度影响的倾斜气井临界携液液膜模型。结合实例与其它液膜模型相比,新液膜模型平均绝对值相对预测误差最小,与现场生产实际更加吻合。此外,进一步分析本文提出的液滴模型和液膜模型,通过对比得出:倾斜气井气液比较高时,采用本文液滴模型更接近实际值;而气井气液比较低时,则采用本文液膜模型计算更为准确。应用Fluent软件模拟不同入口气体流速、体积含液率及倾斜角度条件下倾斜气井内气液两相流压降。从模拟结果得出:当气井正常生产时,井筒压降随入口气体流速、体积含液率以及倾斜角度的增加而增加。本文研究了倾斜气井临界携液流量及其压降随气体流速、体积含液率、倾斜角度的变化规律,为现场气井动态分析、积液判断提供一定理论依据。
【学位单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TE37
【部分图文】：

示意图,液滴,椭球形,携液

倾斜气井临界携液新液滴模型学者针对气井是否出现积液问题，建立了许及临界携液流量。目前出现两种观点，其中为研究对象，认为只要将井筒内最大直径液章将基于液滴模型假设，对单个液滴进行受界韦伯数与液滴变形参数的函数关系式，建携液流量预测新模型。最后根据现场数据将模型进行对比，分析其准确性。液滴被气体携带出井外时，气井才能实现连出以下假设：①忽略液滴间的挤压、碰撞；②为椭圆形，如图 2-1 所示。③液滴受气流影。

示意图,液滴,受力情况,直径

图 2-2 液滴受力情况示意图 sin sin 0rGR FF，N；Fr表示浮力，N；FG表示重力，N。数 k 为液滴迎风面直径与液滴未变形前直径之0ddk 风面直径，m；d0为液滴未变形前球形直径， Fr 和重力 FG分别表示为：22220228124121vCkvkdRCSvCDgcDgcDgc 303061384gddFgVgrggg 33014d

关系图,液滴变形,韦伯数,参数函数

西安石油大学硕士学位论文2241016222825.1170.5012.7740.30777.951533.49617.5249.7053.3370.50827.418kkkkkkkkkk 伯数与液滴变形参数的函数关系式与王志彬[16]的函数看出二者大致趋势相符，当临界韦伯数 Wecrit=1 时，大，约为 0.15。且根据 Wierzba[39]的实验观测，当临界数 k=1.32，王志彬[16]的函数关系式计算结果为 k=1.函数关系式计算得到 k=1.33，相对误差为 0.76%。由液滴变形参数的函数关系式较为可靠。

【相似文献】