深水井筒环空气液两相稳态传热规律

作     者：尹邦堂 李相方 孙宝江 

作者单位：中国石油大学(华东)石油工程学院 中国石油大学(北京)石油工程学院 

会议名称：《第十三届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会》

会议日期：2014年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家科技重大专项(2011ZX05056-001-03 2011ZX05056-001-04) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(14CX02167A)自助 

关 键 词：井筒环空 两相流 稳态 传热 流动保障 

摘      要：与圆管中流型不同的是井筒环空中的段塞流与环状流情况下,管壁处会存在油管膜与套管膜两层液膜结构。膜结构的存在,使得单元体的受力发生了变化,对流型过渡、传热等的预测影响较大,在研究环空气液两相传热规律时需要考虑。该模型基于单相流传热模型、井筒环空气液两相稳态水动力学模型,分析了流型对水动力参数的影响、环空结构及流型对传热的影响、油管膜及套管膜对传热的影响,建立了井筒环空段塞流、环状流及泡状流流型下的流体温度计算模型。根据已发表文献中的实验条件,采用本文模型与校正后的圆管模型预测了不同气、液相表观速度下的环空流体温度并进行了对比,结果表明,当气、液流速较高时,将管流中的模型用当量直径进行校正的方法与考虑环空结构建立的模型预测值相差不大;而当气、液流速较低时,两者预测值相差较大,用当量直径校正的方法不再适用。