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低液量水平管气液分层流摩阻压降的计算

油气储运 2006年第10期25卷 38-41页

作者：肖荣鸽郭雄昂张蕾刘长兰陈栋刚西安石油大学中原油田物探公司中国石油管材研究所江苏石油勘探局钻井处

在大型多相流试验环道上进行了空气水、空气HVIW150基础油试验,对水平管低液量气液分层流的流动特性进行了研究。选取了ARS模型作为界面形状模型,同时以动量平衡方程为基础,求解了气液两相流的摩阻压降,并将模型预测值与试验所测的摩阻... 详细信息

在大型多相流试验环道上进行了空气水、空气HVIW150基础油试验,对水平管低液量气液分层流的流动特性进行了研究。选取了ARS模型作为界面形状模型,同时以动量平衡方程为基础,求解了气液两相流的摩阻压降,并将模型预测值与试验所测的摩阻压降作了比较分析,得出了分层流摩阻压降变化的一些规律,在低液量的分层流动中推荐采用ARS界面模型。

关键词：低液量气液两相流分层流摩阻压降 ARS界面形状

连续油管螺旋段气液两相流流动规律和摩阻压降特性研究

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连续油管螺旋段气液两相流流动规律和摩阻压降特性研究

作者：冯金禹东北石油大学

学位级别：硕士

当流体在连续油管内部流动时会产生很大的摩阻损失,特别是在螺旋管段,流体由于受到离心力的作用会产生垂直于主流方向的二次流,影响流体的流动。在洗井、修井、欠平衡连续油管钻井等作业中,连续油管中的流体呈现气液两相流状态,两相流... 详细信息

当流体在连续油管内部流动时会产生很大的摩阻损失,特别是在螺旋管段,流体由于受到离心力的作用会产生垂直于主流方向的二次流,影响流体的流动。在洗井、修井、欠平衡连续油管钻井等作业中,连续油管中的流体呈现气液两相流状态,两相流流经连续油管螺旋段会产生一系列复杂的流动,使得两相流在螺旋段摩阻压降难以确定,导致地面泵压、井口和井底压力以及其他相关水力参数计算困难,因此十分有必要对气液两相流在连续油管螺旋段内的流动进行研究。本文基于Flunet软件,应用欧拉模型,采用计算机数值模拟的方法分析和研究了气液两相流在连续油管螺旋段的流动规律和摩阻压降特性,将缠绕在滚筒上的多段重复的连续油管螺旋段,简化为单元螺旋段进行建模分析,在单元螺旋段内选取四个截面研究气液两相流在连续油管螺旋段内流动特性,通过对数值模拟得到的截面的云图、气液相截面含气率、截面速度等参数进行研究分析,得出连续油管螺旋段内的两相分布变化规律,截面速度变化规律以及二次流流动规律。通过对不同充气量、不同管径、不同曲率比以及不同入口速度情况下,连续油管螺旋段摩阻压降的计算分析,得出了不同情况下连续油管螺旋段气液两相流摩阻压降的变化规律。并且根据数值模拟所得实验数据结合经典公式方法和流体力学知识,回归出两相流在连续油管螺旋段的摩阻压降关联计算式,并且推广到多层情况下使用。研究结果表明,随着两相流在螺旋段内的流动,气液相分离比较明显,且气相主要聚集在管道内侧,液相聚集在管道外侧,随着两相流的流动,两相开始在离心力的作用下改变分布,并最终在二次流的作用下形成两个明显的对称涡流。流体在螺旋段内流动时内外侧的流速分布是不均匀的,靠近管内侧的液相速度最低,管外侧附近的液相速度最高。气相速度与液相速度沿着轴向呈现先下降后上升的规律且二次流强度随着流动而增大。在气液两相在连续油管螺旋段流动时,摩阻压降占总压降的主要部分,螺旋段内气液两相流的摩阻压降梯度与质量充气量呈抛物线的关系,当质量充气量较小时,连续油管螺旋段的摩阻压降随着质量充气量的增大而不断快速上升,当达到质量充气量达到0.8附近时,摩阻压降梯度随着质量含气率的增大而下降。不同质量充气量条件下的摩阻压降梯度随着管径的增大而呈现上升的趋势。螺旋段的摩阻压降梯度随着曲率比的增大而增大。二次流强度随着入口速度的增大而增大,使气液两相流的在螺旋段的摩阻压降梯度更加变大,不同的质量充气量下,摩阻压降梯度随着入口速度的增大而增大。同时,给出了螺旋段气液两相流动摩阻压降关联计算式,并推广到多层缠绕情况下使用。

关键词：钻井技术连续油管螺旋段气液两相流摩阻压降

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计算不同管壁粗糙度产生的井筒摩阻压降

内蒙古石油化工 2021年第10期47卷 34-37页

作者：周宁杰孙涛长庆油田第九采油厂宁夏银川750001 长庆油田分公司党委组织部(人事部) 陕西西安710000

井筒管壁腐蚀对管壁粗糙度产生时变性影响,管壁粗糙度发生改变,引起井筒沿程的摩阻压降变化。针对管壁粗糙度对井筒摩阻压降的影响,选用N80油管钢模拟管壁腐蚀实验,取得腐蚀试验挂片表面粗糙度。对单相流体在不同粗糙度的管内流动产生... 详细信息

井筒管壁腐蚀对管壁粗糙度产生时变性影响,管壁粗糙度发生改变,引起井筒沿程的摩阻压降变化。针对管壁粗糙度对井筒摩阻压降的影响,选用N80油管钢模拟管壁腐蚀实验,取得腐蚀试验挂片表面粗糙度。对单相流体在不同粗糙度的管内流动产生的摩阻系数及沿程摩阻压降进行计算分析,雷诺数为定值时,管壁粗糙度越大摩阻系数越大;管壁粗糙度为定值时,管内流体流量越大摩阻系数越小。在生产作业过程中需对管线采取防腐蚀措施,以减缓管壁粗糙度的变化。

关键词：管壁腐蚀粗糙度摩阻压降

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连续油管系统摩阻压降计算方法研究进展

化学工程与装备 2020年第10期 148-150页

作者：郭新维晏小和艾白布·阿不力米提李志伟张永学张金亚新疆油田公司中国石油大学(北京)机械与储运工程学院

连续油管工作液摩阻压降计算的准确性直接影响压裂施工能否成功。连续油管系统摩阻压降计算模型众多,如何根据实际条件选择最恰当的模型至关重要。本文对这些计算模型进行了全面梳理,同时分析了其实用性和准确性,整理了连续油管在不同... 详细信息

连续油管工作液摩阻压降计算的准确性直接影响压裂施工能否成功。连续油管系统摩阻压降计算模型众多,如何根据实际条件选择最恰当的模型至关重要。本文对这些计算模型进行了全面梳理,同时分析了其实用性和准确性,整理了连续油管在不同工作条件下的压降计算模型,为实际工程中更加准确地估算连续油管系统摩阻压降提供了依据。

关键词：连续油管工作液摩阻压降计算模型

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摇摆状态下竖直管内单相水摩擦压降特性分析

哈尔滨工程大学学报 2006年第6期27卷 834-838页

作者：曹夏昕阎昌琪孙立成孙中宁哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

对摇摆状态下,3种不同管径(15,25,34.5 mm)的光滑有机玻璃管管内单相水的摩擦压降特性进行分析.与传统的稳定状态下的经验公式值进行对比,发现摇摆状态下的摩阻系数随时间变化有明显的周期性,而且远远大于传统经验公式计算值.通过对摇... 详细信息

对摇摆状态下,3种不同管径(15,25,34.5 mm)的光滑有机玻璃管管内单相水的摩擦压降特性进行分析.与传统的稳定状态下的经验公式值进行对比,发现摇摆状态下的摩阻系数随时间变化有明显的周期性,而且远远大于传统经验公式计算值.通过对摇摆状态下单相水的运动分析,并在结合实验数据以及综合考虑各影响因素的基础上,给出了摇摆状态下摩阻系数的计算关系式,与传统的Blasius和Niklaus经验公式相比,计算值与实验值符合较好.

关键词：摇摆单相摩阻压降摩阻系数

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大位移井压裂地面施工压力预测模型研究

钻采工艺 2005年第1期28卷 50-52页

作者：郭建春邓燕赵金洲 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油学院西南石油学院研究生部

大位移井压裂过程中的流体静压力、井筒摩阻等与井身轨迹、作业条件等因素密切相关。结合井身轨迹、井斜方位、作业条件等因素,建立起比较精确的压裂液运动界面模型,实时跟踪每段压裂液,确定各段流体在井筒中的界面位置随时间变化的... 详细信息

大位移井压裂过程中的流体静压力、井筒摩阻等与井身轨迹、作业条件等因素密切相关。结合井身轨迹、井斜方位、作业条件等因素,建立起比较精确的压裂液运动界面模型,实时跟踪每段压裂液,确定各段流体在井筒中的界面位置随时间变化的关系及其对应的物性参数的变化,反演预测地面施工压力,为压裂设计和施工工艺提供一个重要的参数。

关键词：大位移井施工压力运动界面摩阻压降

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基于狭缝文丘里管的气液两相流测量

传感技术学报 2008年第8期21卷 1458-1465页

作者：方立德张涛徐英河北大学质量技术监督学院河北保定071002 天津大学电气与自动化工程学院天津市过程检测与控制重点实验室天津300072

提出了一种新的气液两相流测量系统—狭缝文丘里气液两相流测量系统。理论分析表明,狭缝文丘里管利用对称结构可以减小或消除摩阻压降的影响,中间狭缝处垂直于水平流向的重位压降的测量同样避免了沿程摩擦阻力的影响。提出了基于狭缝文... 详细信息

提出了一种新的气液两相流测量系统—狭缝文丘里气液两相流测量系统。理论分析表明,狭缝文丘里管利用对称结构可以减小或消除摩阻压降的影响,中间狭缝处垂直于水平流向的重位压降的测量同样避免了沿程摩擦阻力的影响。提出了基于狭缝文丘里测量系统的气液两相流非分离测量方案,并进行了实验研究。利用狭缝文丘里重位压降信号在三类流动下的特性,可以直接识别流型,在不同的流型下用相应的测量模型求解气液两相的流量。结果表明该方法是可行的。

关键词：气液两相流狭缝文丘里加速压降摩阻压降重位压降

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液态二氧化碳压裂管流摩阻计算与分析

能源化工 2023年第2期44卷 43-47页

作者：王燕平付美龙王俊长江大学石油工程学院湖北武汉430100

液态二氧化碳压裂技术中采用无水纯液态二氧化碳,液态二氧化碳压裂管流摩阻的精准预测对于压裂的顺利进行具有极为重要的意义。针对该问题,对评价液态二氧化碳压裂管流摩阻的计算公式进行了研究。引入了液态二氧化碳压裂井口施工压力公... 详细信息

液态二氧化碳压裂技术中采用无水纯液态二氧化碳,液态二氧化碳压裂管流摩阻的精准预测对于压裂的顺利进行具有极为重要的意义。针对该问题,对评价液态二氧化碳压裂管流摩阻的计算公式进行了研究。引入了液态二氧化碳压裂井口施工压力公式,在液态二氧化碳压裂管流摩阻压降计算模型中建立了摩阻系数与雷诺数之间的关系式来评价其摩阻系数。在液态二氧化碳压裂管流摩阻梯度计算模型中,对比分析了其相关摩阻计算方法。基于现场实测数据,通过得出的摩阻计算公式建立了不同管径和排量条件下的液态二氧化碳管流摩阻梯度曲线。研究结果表明,尼古拉兹系数清水摩阻计算式更为精确,相同排量下,摩阻随管径的增大而减小,套管注入方式的摩阻小于油管注入方式。采用相同管径的注入条件下,摩阻随施工排量增大而增大,研究结果对压裂施工的成功实施具有一定的指导意义。

关键词：液态二氧化碳压裂管流摩阻摩阻计算摩阻梯度摩阻压降

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文丘里管扩张段湿气流动特性与结构优化

机械科学与技术 2018年第8期37卷 1272-1279页

作者：徐英王雅丹张涛汪晶晗天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

对文丘里管扩张段加速压降和摩阻压降进行理论分析,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法针,对管径50 mm,节流比0.55的长喉颈文丘里,从扩张角度和扩张段形状入手设计了4种结构,寻找适合湿气流动且能提高文... 详细信息

对文丘里管扩张段加速压降和摩阻压降进行理论分析,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法针,对管径50 mm,节流比0.55的长喉颈文丘里,从扩张角度和扩张段形状入手设计了4种结构,寻找适合湿气流动且能提高文丘里前后差压比值K对液相体积含率LVF线性辨识能力的最优结构。模拟结果与理论分析吻合,表明差压比值K随扩张角度增加而增大,但难以实现线性辨识。扩张段采用椭圆弧结构,可通过减小加速压降增大摩阻压降提高K值对液相的分辨能力。同时必须保证扩张段与后直管段平缓连接,从而确保湿气流动形态稳定。椭圆弧结构与直线结构平缓相接的扩张段模型在保证湿气流动稳定前提下,将差压比K与LVF的线性度由原先的1.5%拓宽到4.5%。

关键词：文丘里扩张段湿气加速压降摩阻压降差压比值液相体积含率