第1章油井流入动态与井筒多相流动计算

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1、第一章第一章 油井流入动态与井筒多相油井流入动态与井筒多相流动计算流动计算asrrBPPhkqweoowfroo21ln)(2asrrBPPhkqweoowfroo43ln)(2XrrwesXBhakJooo43ln2sXBhakJooo21ln2)(wfroPPqJ)(wfroPPJqsXBhakJooo21ln2)(wfroPPJq2DqCqPPwfrhak2)S43X(lnBCoooworhBD222134103396. 1201. 1710906. 1k55. 061008. 1kgDqCqPPwfrqPPwfr/qdrdpBhrkqoooo2kkkorodpBKrrkhqewfPPo

2、oroweoln22max8 . 02 . 01rwfrwfooPPPPqq8 . 02 . 01 2maxrtestwfrtestwftestooPPPPqqmaxoqmax28 . 02 . 01orwfrwfoqPPPPqtestwftestoPq,AACBBPr242121qqA12212 . 0wfwfPPqqB2122218 . 0wfwfPPqqC2rwf1rwf1omax1PP8 . 0PP2 . 01qq2rwf2rwf2omax2PP8 . 0PP2 . 01qq0PPqq8 . 0PPPqq2 . 0P1qq2wf12wf221rwf1wf2212r21 wf22wf11

3、,PqPqmaxoq wf22wf11,PqPqdpBksrrkhqrwfPPooroweo43ln2ooroBkprwfPPweocpdpsrrkhq43ln222243ln2wfrwePPcsrrkhrpoororKPc)(1rwfrPooroweoPPPKsrrkhqr243ln222rpooroweoPKsrrkhJr2143ln20wfP243ln2maxrPooroweoPKsrrkhqr2max1rwfooPPqq)(22wfroPPJweoowfeoorrlnB)PP( hk2qwssseoowfeorrkrrkBPPhqln1ln1)(20wssorrkksln1shkBqP

4、oooosk2wssooooowfwfskrrkkhkBqPPPln120s1FE0s1FE0s1FEshkBqPoooosk2wfrskwfrwfrwfrpppppppppFE2)1max(8 . 02 . 01rwfrwfoFEoPPPPqqFEPPPPwfrrwf)(21max8 . 02 . 01rwfrwfFEooPPPPqq)5 .21(FE1maxmax1maxmaxFEoFEoFEoFEoqqqq)1max()1max(/FEoooFEoqqqq1max1maxFEooFEooqqqq2PCPBAqnrwfrwfooPPvPPvqq2max11 srhLhLrBhkJwehoo

5、ohh2/ln/4ln/543. 0srhLhrLrLBhkJwehehooohh2/ln/2/2/11ln/543. 02shrhLhLLaaBhkJwooohh2/2/ln/2/2/ln/543. 022222 srhLhXBhkJwooohh12/ln/cosh/543. 0dpBKrrkhqrwfPPooroweo43ln2wfbrPPPdpBkdpBKdpBdpBKsgcwfbsgcrwfrbPPooroPPooroPPPPooooro11143ln2dpBKdpBKdpBrrkhqbsgcsgcwfrbPPPPoorooorcPPooweo)(8 . 02 . 01 2bwfbwf

6、cboPPPPqqq) 1(8 . 18 . 1brbbcPPqJPq)(brbPPJq)(8 . 0)(2 . 01 8 . 12bwfbwfbbroPPPPPPPqJbwfPPbwfPP)(wfroPPJqwftestpttestqbPrPbwftestPPwftestrttestlPPqJ28 . 02 . 01bwftestbwftestPPPPA)(8 . 1)1 (wftestrwbbrwttestlPPfAPPPfqJbwftestPPbtqq 0ltrwfJqPPmaxotbqqqwfwaterwwfoilwwfPfPfP)1 (bobtbwfoilqqqqPPmax80811

7、125. 0ltrwfwaterJqPp)(80811)1 (125. 0maxbobtbwltrwwfqqqqPfJqPfPlwqqtwfJfdqdPot98maxlwotlorwwfJfqqJqPfP)98)()(maxmaxmaxmaxttoqqqlwqqtwfJfdqdPot98maxsoswPP swsoPP 流入动态流入动态比比较较项项目目单单相相液液流流气气液液两两相相流流能能量量来来源源井井底底流流压压井井底底流流压压气气体体膨膨胀胀能能能能量量损损失失重重力力损损失失摩摩擦擦损损失失重重力力损损失失摩摩擦擦损损失失动动能能损损失失流流动动型型态态基基本本不不变变流流型型变变化

8、化能能量量关关系系简简单单复复杂杂流动型态的划分方法：两类流动型态的划分方法：两类第一类划分方法：第一类划分方法：根据两相介质分布的外形划分，根据两相介质分布的外形划分，包括泡包括泡状流、弹状流或团状流、（层状流、波状流）、段塞流或状流、弹状流或团状流、（层状流、波状流）、段塞流或冲击流、环状流、雾状流冲击流、环状流、雾状流 垂直气液两相流流型垂直气液两相流流型 水平气液两相流流型水平气液两相流流型特点：气体是分散相，液体是连续相； 气体主要影响混合物密度，对摩擦阻力影响不大； 滑脱现象比较严重。特点：气体呈分散相，液体呈连续相； 一段气一段液交替出现； 气体膨胀能得到较好的利用； 滑脱损失变

9、小； 摩擦损失变大。特点：气液两相都是连续相； 气体举油作用主要是靠摩擦携带； 滑脱损失变小； 摩擦损失变大。特点：气体是连续相，液体是分散相； 气体以很高的速度携带液滴喷出井口； 气、液之间的相对运动速度很小； 气相是整个流动的控制因素。mmmglggglllglggllmfffvfqvfqffff,又fffffffffqqqqfvqqvvvllggllglggllglggllmmglmgl无滑脱时lmllggllmggllllggglgfffffffffffffffffvvv)(, 考虑滑脱时量从断面流出的流体能的能量在断面和之间耗失体额外所做的功在断面和之间对流进入断面的流体能量2222

10、221121112sin2sinVPmvmgZUqVPmvmgZU0)(sindqPVddZmgmvdvdU0sin1wdIdZgvdvdP2sin2mmmmmmmvdfdZdvvgdhdP加速度摩擦举高)()()(dZdPdZdPdZdPdZdP2)()(sin)(2vdfdZdIdZdPdZdvvdZdPgdZdPw摩擦加速度举高估计计算hhmmmmfdvvdhgdhdPdpPAqWdvvpgtmmm2kPkpgtfmhPAqWg12流 动 型 态界 限泡 流BtgLqq段 塞 流SgBtgLvLqq,过 渡 流SgMLvL雾 流MgLvmf1gLHHggLgggLLmHHHH)1 ()1

11、 (1gpgtgpggsLgsgsHAqqHAqHvHvv22LHLtvDf)1 (gpLLHHAqv4)1 (1 212psgpstpstgAvqAvqAvqHD/ReNflpstpsltmAvqAvWllsbDvNlltDvNRegDCCvs21)(22pstpsltlfAvqAvqDvfD/ReNfMiSMsgSLSMgMmLLLvLLvLMiSMggSLSMgMtLLLvLLvLggLgggLLmHHHH)1 (Dvfsggf22gLggqqqH以井口油压或井底流压为起点，选择合适的压力间隔P，假设h计算平均 P 和 T，并求得在此 P 和 T 下的流体性质参数和流动参数，以及相应的流

12、动型态界限 LB、Lg和 LM确定流动型态雾流计算气相存容比、平均密度及摩擦梯度过渡流分别按段塞流和雾流计算平均密度及摩擦梯度，并进行内插段塞流计算滑脱速度、液体分布系数、平均密度和摩擦梯度泡流计算气相存容比、平均密度和摩擦梯度计算并比较h，重复上述计算使h的计算值与假设值相等或在允许的误差范围内重复上述步骤，直到h的等于或大于油层深度为止加速度摩擦位差dZdPdZdPdZdPdZdPDAGDvdZdp2/22摩擦sin1singHHgdZdpLgLL位差dZdvvdZdp加速度dZdpPvvdZdpsg加速度AQvgsg/PvvHHDAGgHHdZdPsgLgLLLgLL/)1 (12sin

13、)1 (判 别 条 件流 型2101.001.0LNELNEFrLFrL，或，分 离 流32,01.0LNLEFrL过 渡 流43134.04.001.0LNLELNLEFrLFrL，或，间 歇 流414.04.0LNELNEFrLFrL，或，分 散 流)0()(LLHHCFrbLLNaEH)0(流 型a b c分 离 流间 歇 流分 散 流0.98 0.4846 0.08680.845 0.5351 0.01731.065 0.5929 0.0609)8 . 1 (sin31)8 . 1sin(13CC3 . 01流型上下坡defg分离型上坡0.011-3.7683.539-1.614间歇流

14、上坡2.960.305-0.44730.0978分散流上坡不修正 c=0, 1,)(LH与无关各种流型下坡4.7-0.36920.1244-0.5056)()()(ln)1 (gFrfvleLLNNEdEC)()()(间歇分离LLLBHAHHALLLNBFr1232)1 (LgLLLHH233LLNLAFrse42)(ln01853. 0)(ln8725. 0ln18. 30523. 0lnyyyyS)2 . 12 . 2ln(yS2)(LLHEy 2ReRe)8125. 3lg5332. 4/(lg2NN)1 ()1 (ReLgLLLgLLEEEEDvN32. 0Re)(5 . 00056. 0Nse加速度摩擦位差dZdPdZdPdZdPdZdP