水平及微倾斜管内油气水三相流流型特性

doi:10.7623/syxb200603027

石油学报 ›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (3): 120-125.DOI: 10.7623/syxb200603027

水平及微倾斜管内油气水三相流流型特性

刘文红^1,2, 郭烈锦², 程开河³, 韩新利¹, 赵新伟¹, 杨龙¹

1. 中国石油天然气集团公司管材研究所陕西西安 710065;
2. 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安 710049;
3. 中国石油塔里木油田分公司开发事业部新疆库尔勒 841000

收稿日期:2005-06-20 修回日期:2005-09-22 出版日期:2006-05-25 发布日期:2010-05-21
作者简介:刘文红,男,1972年9月生,2004年获西安交通大学博士学位,现为中国石油天然气集团公司管材研究所博士后研究人员,主要从事石油工程、多相流及其工程应用方面的研究.E-mail:wh-liu@sohu.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(No.10172069和No.50323001)资助.

Characteristics of oil—gas—water three—phase flow pattern in horizontal and slightly inclined pipes

Liu Wenhong^1,2, Guo Liejin², Cheng kaihe³, Han Xinli¹, Zhao Xinwei¹, Yang long¹

1. Tubular Goods Research Center of CNPC, Xi'an 710065, China;
2. State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China;
3. Development Department of PetroChina Tarim Oilfield Company, Kuerle, 841000, China

Received:2005-06-20 Revised:2005-09-22 Online:2006-05-25 Published:2010-05-21

摘要/Abstract

摘要： 以4号机械油、自来水和空气为实验介质,对水平及微倾斜有机玻璃管内油气水三相流的流型及其转变特性进行了实验研究。采用观察法和流型识别仪相结合的方法,按照油、水两相的关系以及气液界面总体特征,将管内油气水三相流的流型进行了划分,并给出了相应的流型结构及流型图。以实验数据为基础提出了考虑流动参数变化影响的反相点预测关联式。按照现有的关于气液两相流的流型转变准则以及考虑流动条件的油水乳状液的变化规律,对管内油气水三相流各流型之间的相互转变进行了预测和分析,结果表明,气相的作用使油水分布发生了很大变化,不同流动条件下的油水混合物的物性变化也很大。

关键词: 油气水三相流, 流型, 水平管, 倾斜管, 油水混合物, 反相, 实验研究

Abstract: Taking No.46 mechanical oil,air and tap water as working fluids,the flow patterns and their transition property of oilgas-water three-phase flow in the horizontal and slightly inclined pipes were experimentally studied by visualization method and flow pattern identification instrument.The oil-gas-water three-phase flow patterns in the horizontal and slightly inclined pipes system were defined and distinguished by the signals of pressures and pressure differential transducer.According to oil and water distribution in pipes and the total characteristics of gas-liquid interface,the patterns of oil-gas-water three-phase flow were classified,and the flow pattern maps were given.A new correlation for phase fraction of oil-water mixtures was proposed on the basis of experimental data.The transition mechanisms between different flow regimes were analyzed by using the flow patterns transition criterions for traditional gas-liquid two-phase flow combined with different viscosity models developed for different flow conditions.The result shows that the distribution of oil and gas changes greatly under action of air.The property of oil-water mixture changes greatly under different flow conditions.

Key words: oil-gas-water three-phase flow, flow pattern, horizontal pipe, inclined pipe oil-water mixture, phase inversion, experimental study

中图分类号:

TE73

刘文红, 郭烈锦, 程开河, 韩新利, 赵新伟, 杨龙. 水平及微倾斜管内油气水三相流流型特性[J]. 石油学报, 2006, 27(3): 120-125.

Liu Wenhong, Guo Liejin, Cheng kaihe, Han Xinli, Zhao Xinwei, Yang long. Characteristics of oil—gas—water three—phase flow pattern in horizontal and slightly inclined pipes[J]. Editorial office of ACTA PETROLEI SINICA, 2006, 27(3): 120-125.

[1]	高崇龙, 纪友亮, 靳军, 王剑, 杨召, 罗正江, 任影, 张月. 阵发性洪水控制的河流型冲积扇沉积特征及沉积演化模式——以和什托洛盖盆地北缘现代白杨冲积扇为例[J]. 石油学报, 2020, 41(3): 310-328.
[2]	张振楠, 孙宝江, 王志远, 高永海, 许亮斌, 袁凯鹏, 相华. 产液气井泡沫排液起泡能力分析[J]. 石油学报, 2019, 40(1): 108-114.
[3]	任福深, 方天成, 程晓泽, 常玉连. 粒子射流冲击下破岩应力分析与破岩区域[J]. 石油学报, 2018, 39(9): 1070-1080.
[4]	于晓聪, 杨进, 阚长宾, 胡昌蓬, 吴旭东, 许发宾, 张超, 李磊, 黄亮. 深水井筒环空圈闭压力单向控制机理[J]. 石油学报, 2018, 39(3): 335-340,364.
[5]	韩树, 李根生, 黄中伟, 田守嶒, 宋先知, 杨睿月. 连续油管带筛管侧钻多分支井双重环空携岩能力实验[J]. 石油学报, 2016, 37(8): 1053-1060.
[6]	董长银, 高凯歌, 王鹏, 张清华, 崔明月, 姚飞. 低黏液体井筒携砂流动规律及特征流速实验[J]. 石油学报, 2016, 37(10): 1280-1286.
[7]	马永乾, 孙宝江, 邵茹, 王志远, 刘晓兰. 注气法双梯度钻井隔水管环空温度场模拟[J]. 石油学报, 2014, 35(4): 779-785.
[8]	文　闯　曹学文　杨　燕　张玉蛟　张　静　王国栋. 一种先旋流后膨胀型超声速分离器脱水性能实验[J]. 石油学报, 2012, 33(2): 310-314.
[9]	李自力　杨　燕. 金属管道交流腐蚀研究新进展[J]. 石油学报, 2012, 33(1): 164-171.
[10]	步玉环柳华杰宋文宇. 晶格膨胀剂对水泥-套管界面胶结性能的影响实验[J]. 石油学报, 2011, 32(6): 1067-1071.
[11]	孙琳, 蒲万芬, 赵金洲, 辛军. 污水配制碱-聚合物体系的黏度稳定方法[J]. 石油学报, 2009, 30(4): 613-616.
[12]	任韶然, 刘建新, 刘义兴, 樊泽霞, 刘永军, 左景栾, 于洪敏. 多孔介质中甲烷水合物形成与分解实验研究[J]. 石油学报, 2009, 30(4): 583-587.
[13]	朱怀江, 龙秋莲, 罗健辉, 熊春明, 蒋海军, 白凤鸾. 改性栲胶在缝洞型碳酸盐岩油藏中的堵水实验研究[J]. 石油学报, 2009, 30(4): 564-569.
[14]	宁伏龙, 张凌, 蒋国盛, 涂运中, 史茂勇. 深水油基钻井液中抑制水合物形成的实验研究[J]. 石油学报, 2009, 30(3): 440-443.
[15]	赵旭, 柳贡慧, 张涛. 不同体积高压气体对复合射孔压井液运动的影响[J]. 石油学报, 2009, 30(2): 295-299.

水平及微倾斜管内油气水三相流流型特性

Characteristics of oil—gas—water three—phase flow pattern in horizontal and slightly inclined pipes

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价