3.1.0 井筒多相流动概述在线视频

同学们好

本章我们学习井筒多相流动规律

首先本节我们介绍井筒多相流动的概述

作为一个油井的生产系统

流动问题是其中的一个核心的问题

在整个油井生产系统的四个流动环节当中

垂直井筒的流动是一个非常重要的环节

那么垂直井筒的流动规律

是解决如下问题的基础

有哪些问题呢

井筒的流动阻力有多大

井底流压能否维持自喷

人工举升需要补充多少能量

所有的这些问题

一个核心就是解决井筒的举升能力

通过井筒举升能力的确定

我们就可以设计和分析整个的采油井

它的举升参数和生产状态

我们来看一下 一个生产的垂直井筒当中

它的流动是什么样一种状态

我们知道井筒中的主要流动介质

是原油和天然气

那么原油和天然气的组成比例不同

在井筒中流动的状态就有所不同

和纯液相的流动相比

天然气和原油的流动还是有它独特的特点

这就是我们需要研究

油气两相流动的特点是什么

首先的一个特点就是

原油与天然气的相态随压力而变化

那么这个特点体现在井筒流动当中

就是随着流动的进行压力逐渐的降低

当压力低于泡点压力的时候

气体就开始析出了

那么析出的气体随着压力的降低 越来越多

在井筒的流动里面就形成了

这样特殊的一种气液两相的流态

这个地方是我们学习过的

天然气的溶解气油比和压力之间的一个关系

从这个关系上我们可以看到

随着压力的提高

溶解气油比是逐渐提高的

换句话说 在井筒的流动过程当中

压力逐渐降低的时候

它所溶解的天然气就是越来越少的

那么也就相对来说

析出来的天然气就越来越多了

所以这样的一种特点

就使得井筒的气液两相问题

和普通的气液两相问题有它独特的特点

第二个方面 我们知道油井的方向

有水平方向 倾斜方向

还有垂直方向

代表了水平井 大斜度的斜井还有直井

如果是气液两相在这样的一种

井筒方向的情况之下流动的时候

因为气相密度和液相的密度的差别

使得它的流动状态

随着流动的方向有非常大的不同

所以第二个特点就是气液分布的状态

受流动方向的影响很大

从前面的讲解我们可以知道

在井筒的气液两相流动中

它有不同于纯液相流动的显著特点

总结起来

我们可以看到如下的一个对比

在这个对比当中

我们说从能量的来源上来看

对于单相的液流

主要的能源方向就是井底的流压

对于气液两相流动来说

除了井底的流压之外

还有气体的膨胀能

也就是说 在流动的过程中

随着压力的降低

气体的体积产生膨胀

这种膨胀对于液相是一个增压的过程

这种膨胀对于液相是一个补充能量的过程

从能量的损失角度来看

纯液流主要是重力损失和摩擦损失

而气液两相流除了这两个损失之外

还有一个动能损失 为什么呢

就是在流动的过程当中

因为气相的膨胀 使得流动速度会发生变化

这种速度的变化会带来额外的动能的损失

另外我们刚才介绍了

气液两相比例不同 那么它的流动状态

流动形态就有非常多的变化

这也是区别于纯液相流动的一个显著特点

当然从能量的关系上 与单相流动相比

气液两相的流动能量关系也是非常复杂的

以上就是纯液相和气液两相流动的主要的区别

正是因为有这样的一些区别

我们气液两相的流动过程

流动的状态非常复杂

研究处理分析气液两相流动的规律

有它独特的方法

总的来说这种研究的特点

也就是这种流动的复杂性

导致了整个的流动规律

没有一个严格的数学解

那么如何来处理呢 我们的研究途径

主要是在基本流动方程的基础上

通过实验的方法 经过因次分析

这样的一些实验资料的处理

得到我们关心的参数之间的近似关系

这个就是我们研究井筒多相流动

时候的主要途径

要进行流动的实验

主要采取的就是类似这样的实验装置

以透明的流动管段为基础

通过改变气液的流动比例

观察流动的形态 记录流动的参数

为流动规律的研究打下基础

我们在本章中学习的很多经典的流动模型

都是采用这样的一些实验的方法得到的

本节的内容就讲到这里

同学们再见