基于射线技术的低压竖直管气液两相流模型研究

为解决油田开采末期因地层压力下降引起的含气率增加、气液速度差异变大而导致的气液两相流测量困难,本文采用文丘里管和射线传感器相结合的方法对竖直管自下而上流动方向的气液两相流进行了试验研究。其中射线传感器布置在文丘里的喉部,用于测量空隙率,而文丘里管用于测量两相流总流量。从均相流模型出发,结合Chisholm滑速比经验公式,提出了一种新的液相修正系数与空隙率的关联式。试验工质采用来自大庆油田产出的天然气、原油及地层水,试验压力为0.1~0.4 MPa,空隙率范围为34.5%~95.8%。根据试验结果,利用本文计算模型得到的液流量、气流量及气液总流量的均方根误差分别为3.4%、9.6%和3.2%。与利用滑速比计算液相修正系数的Zhang模型进行对比,本文的模型计算得到气量结果明显更优,表明空隙率可以更好地表征低压力下气体流量变化,为工业应用提供一种新的计算思路。