当前课程知识点:Production Engineering > Chapter 3 Wellbore Flow Performance > 3.1 Two-Phase Flow in Wellbore > 3.1.3 Flow Parameters
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同学们好
本节我们学习流动参数的计算
首先我们来看一下气液两相流
基本的参数是如何定义的 质量流量
质量流量是单位时间
流过管段的横截面的流体质量
一般用wl和wg来表示
体积流量表达的是
单位时间内流过管段截面的流体的体积
分别用ql和qg来表示气体的就地速度
气体的就地速度表达的是
气体的体积流量比上气体流动的时候
所占据的管段面积 同样的
液体的就地速度是用液体的体积流量
比上液相所占据的管段的截面积
我们一般将这两个速度称为真实速度
大家要注意的是 在这个速度的计算中
用到了气相所占据的管段截面积
液相所占据的管段截面积
在流型一节中 我们了解到
不同的流型气相液相
所占据的管段面积是不一样的
而且随着流型的复杂
这两个面积要想获取是非常困难的
因此我们想去计算真实的流动速度
是非常繁琐的
为此我们引入了两个概念
叫做气相的表观速度和液相的表观速度
这两个速度是怎么求的呢
气相的表观速度是用气体的体积流量
比上了管段的全面积
同样的液相也是比上了管段的全面积
跟真实速度的计算相比
表观速度的计算要容易得多 为什么
管段的全面积是很容易获取到的
我们将这两个表观速度称为是假想的速度
是因为这两个速度在实际的流动中是不存在的
但是我们引入了这样的两个概念之后
使得我们多相流动的计算更加容易了
下面的一对概念是体积含液率和体积含气率
这两个概念我们在滑脱一节中给大家介绍过
也就是分别对应的无滑脱的持液率
和无滑脱的含气率
其中无滑脱的持液率我们用 来表示
下面的一对概念是截面含液率和截面含气率
也就是我们以前讲过的持液率和空隙率
我们要强调的是持液率和空隙率的计算
它等于截面积比上全面积的比值
同时也等于vSL比上vL 什么意思呢
就是液相的表观流速比上它的真实流速
就等于它的截面含液率
同样的截面含气率也有这样的特点
下面的概念是混合物的速度
那么混合物的速度
是用混合物的体积流量比上管段的全面积
它等于 大家注意
vsg加vsl就是混合物的混合速度应该等于
气相的表观速度加上液相的表观速度
讲到这个地方
大家可以体会这两个所谓的假想速度
不存在的两个速度
但是把这两个值加起来以后
我们关心它的和其实就是混合物的混合速度
下面的一个概念是滑脱速度
滑脱速度等于vg减vl
就是真实的气相速度减掉液相的速度
它等于什么呢 我们根据定义
可以整理出这样一个有用的表达式
我们大家要记住
那么这个表达式里面有气相的表观速度
液相的表观速度以及持液率
最后的一个概念是混合物的密度
混合物的密度 经过整理以后
我们得到它的计算式等于持液率加权平均的
气相密度和液相密度的加权平均的和
下面我们来介绍
在气液两相流动中很重要的一个处理计算
就是就地流动参数的计算
我们知道在油井的生产中
一般情况下 我们已知的是
地面条件之下的油气水的体积流量
那么我们在实际的流动计算当中
需要知道流动到当前段的时候
也就是当前的压力和温度之下
油气水的流动参数是什么
这个时候我们就需要将
已知的地面条件下的参数折算到就地条件之下
比如说对于油相的体积流量
地面条件下的流量乘以体积系数
可以得到就地条件下的油相的体积流量
当然体积系数是跟当前条件下的
或者叫就地条件下的压力和温度有关系的
同样 水的也是一样的 那么对于气来说
要稍微复杂一些 我们看这个表达式
这个表达式就是将地面条件下的气相
转换成就地条件下的气体流量的一个公式
它分为两个部分 RP减RS乘以Ko0
这一部分表达的是地面条件下的总气油比
减掉就地条件下的溶解气油比
得到的是什么 自由气的气油比
乘以地面条件下的原油的体积流量
得到了就是自由气的体积流量
将自由气的体质量按这一部分的折算
这一部分的折算是什么
其实就是利用了气体的状态方程
将地面条件下的气体流量折算到了就地条件下
它的气体流量 在这样的转换当中
我们用到了体积系数 用到了溶解气油比
用到了压缩系数
这样的一些参数和我们列出来的这些参数
都属于黑油参数
那么这些黑油参数的物性计算
我们在油层物理里面已经学习过了
以上我们所介绍的内容就是
在多相管流的计算当中
用到的流动参数的基本定义
黑油的物性参数计算
以及将流动参数从地面条件转换到
当前的就地条件下如何来转换
这节的内容就介绍到这里
同学们再见
-1.1 Main Tasks of Production Engineering
--1.1 Main Tasks of Production Engineering
-1.2 Flow in Production System
--1.2 Flow in Production System
-Problems
--Chapter 1 - Problems
-2.1 IPR Curve and Well Productivity
--2.1.1 Single-Phase Oil Inflow Performance Relationships
-2.2 Vogel's IPR and Applications
--2.2.2 Determination of IPR Curves Using Vogel's Equation
--2.2.3 Skin Factor and Flow Efficiency
--2.2.4 Extension of Vogel's Equation for Non-Complete Wells
--2.2.5 Combination Single-Phase Liquid and Two-Phase Flow
-Problems
--Chapter 2--Problems
-3.1 Two-Phase Flow in Wellbore
--3.1.1 Flow Regimes in Vertical Flow
-3.2 Two-Phase Vertical Flow Pressure Gradient Models
--3.2.1 Two-Phase Pressure Gradient Equations
--3.2.2 Predicting Gas-Liquid Flow Regimes Using the Okiszewski Correlation
--3.2.3 Pressure Gradient Calculation Using the Okiszewski Correlation
-3.3 Vertical Lift Performance
--3.3 Vertical Lift Performance
-Problems
--Chapter 3--Problems
-4.1 Nodal Analysis Approach
--4.1.2 Solution Node at Bottom of Well
--4.1.3 Solution Node at Wellhead
-4.2 Flow through Chokes
--4.2.2 Solution Node at Choke
-Problems
--Chapter 4--Problems
-5.1 Principles of Gas Lift
--5.1.2 Initial Kick-off of Gas Lift
-5.2 Gas Lift Valves and Gas Lift Completions
-5.3 Gas Lift Design
--5.3.1 Gas Lift Design for Specific Production Rate
--5.3.2 Gas Lift Design for Specific Injection Rate
--5.3.3 Kick-off Procedure with Unloading Valves
--5.3.4 Design Depths of Unloading Valves
-Problems
--Chapter 5--Problems
-6.1 Introduction of Surface and Downhole Equipment
-6.2 Operating Principle of Sucker Rod Pumps
-6.3 Pumping Unit Kinematics
--6.3.1 Motion of Polished Rod-Simple Harmonic Motion
--6.3.2 Motion of Polished Rod-Crank and Pitman Motion
-6.4 Polished Rod Load
--6.4.3 Peak Polished Rod Load and Minimum Polished Rod Load
-Problems
--Problems for chapter 6: Sucker Rod pumping I
-6.5 Calculation of Counterbalancing, Torque and Power
--6.5.1 Balance of Pumping Unit
--6.5.2 Counterbalancing Calculation
--6.5.3 Torque and Torque Factor
-6.6 Volumetric Efficiency of Pump
--6.6.2 Gas Effect on Pump Performance
--6.6.3 Measures of Enhancing Pump Volumetric Efficiency
-6.7 Design of Pumping System
--6.7.1 Strength Calculation and Design of Sucker Rod Strings
--6.7.2 Design Procedures of Pumping System
-6.8 Analysis of Sucker Rod Pumping Well Conditions
--6.8.1 Acoustic Surveys and Analysis of Annular Liquid Levels
--6.8.2 Introduction of Dynamometer Card
--6.8.3 Typical Dynamometer Cards
-Problems
--Problems: Chapter 6: Sucker Rod Pumping (II)
-7.1 Water Injection System
--7.1.1 Water Resources and Water Treatment
--7.1.2 Introduction of Water Injection System
-7.2 Injectivity Analysis
--7.2.1 Injectivity and Injectivity Index Curves
-7.3 Injection Tubing String
--7.3 Introduction of Injection Tubing Strings
-7.4 Analysis and Application of Injectivity Index Curves
--7.4.1 Analysis of Injectivity Index Curves
--7.4.2 Injection Choke Deployment
-Problems
--Chapter 7--Problems
-8.0 Introduction
-8.1 The Fracturing of Reservoir Rock
--8.1.1 Basic Rock Mechanics Parameters
--8.1.4 Fracture Initiation Conditions
-Problems
--Chapter 8(I)--Problems
-8.2 Fracturing Fluids
--8.2.2 Fluid-Loss Properties of Fracturing Fluids
--8.2.3 Rheological Properties of Fracturing Fluids
-8.3 Proppants
-8.4 Hydraulic Fracturing Design
--8.4.1 Productivity Index of Hydraulic Fracturing Wells
--8.4.2 Fracture Geometry Models
--8.4.3 Design Procedure for Hydraulic Fracturing
-Problems
--Chapter 8(II)--Problems
-9.0 Introduction
-9.1 Carbonate Acidizing
--9.1.1 Mechanism of Carbonate Acidizing
--9.1.2 Effect Factors of Reaction Rate
--9.1.4 Effective Distance of Live Acid
-9.2 Sandstone Acidizing
--9.2.1 Mechanism of Sandstone Acidizing
--9.2.2 Mud Acid Treatment Design
-9.3 Acidizing Treatment Technologies
--9.3.2 Acidizing Treatment Operations
-Problems
--Chapter 9--Problems
-Final Exam