柱状气液旋流器的耦合流变水力特性模型

利用改进的柱状气液旋流器(GLCC)机械设计模型计算并预测出该模型的气液耦合流动的流变水力特性,如临界速率、平衡液位高度、零净液体流量及液体携带起始点等。柱状气液旋流器机械设计模型的确定对平衡液位模型和气-液界面模型的建立有重要意义。推导出了净液体流量为零时的最大液体容量,并得出在一种临界参数下气体中无液体携带和液体中无气体携带的条件。液体携带起始点的提出和预测为获得较为完整的气液耦合流变临界操作参数提供了依据,而且为今后柱状气液旋流器的推广应用提供了参考。

气井零液流量流动模拟实验及模型应用研究

气井零液流量流动是积液气井中一种特殊的流动现象,准确认识零液流量流动规律对于揭示气井积液机理、判断气井积液程度、指导积液气井气举和泡排等排采工艺设计及优化至关重要,但目前缺乏相关深入全面的实验研究和理论模型。为此,文章基于所搭建可视化实验装置开展了零液流量流动实验,建立了零液流量持液率模型和气井井筒积液高度预测方法。结果表明:零液流量流动时存在泡状流、段塞流和搅动流三种流型;油管尺寸一定时,静液柱高度对持液率无影响,其值仅与气流速相关;新建零液流量流动持液率模型与实验误差为仅为3.5%,与实际气井误差为8.7%,能够准确地运用于实际积液气井压力预测。新模型及积液高度预测方法可为现场气井积液程度判断提供理论依据,为实施排采工艺的积液气井提供重要指导作用。

微倾斜管道零液流量临界气速实验与建模

临界气速是气相能够排出管内积液的最小流速,准确预测临界气速对预防管道积液具有重要意义。实验预先在微倾管道"V"型低洼处注入已知体积的液体,在液流量为零条件下调节气速至临界状态,并测量临界气速,临界持液率和临界压降。本文建立了考虑管道倾角影响的相界面摩擦因子计算模型,并基于水平相界面形状闭合FLAT预测模型。将实验结果与模型预测值进行了对比,结果表明:微倾斜管道临界气速与初始积液量无关;随着倾角的增加,临界气速增加,临界持液率减小,临界压降梯度增加;相界面摩擦因子修正系数随倾角的增加而线性增加。