第二章(5)油水两相流
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学校代码:11414学号:B0202080油-水两相管流流动规律研究(申请中国石油大学工学博士学位论文)学科专业:油气储运工程研究方向:多相管流及油气田集输技术研究生:姚海元指导教师:宫敬教授2005年7月Study on Oil-Water Two PhasePipe FlowDissertation Submitted toChina University of PetroleumIn partial fulfillment of the requirementsFor the degree ofDoctor of EngineeringByYao,HaiyuanOil & Gas Storage and TransportationDissertation SupervisorGong, Jing (Professor)2005.7独创性声明我呈交的学位论文是在导师指导下个人进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得其他学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
特此声明。
声明人(签名):年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交学位论文的复印件,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。
特此说明。
说明人(签名):指导教师(签名):年月日摘要油-水两相流动是普遍存在于石油、石化工业中的一个现象。
然而,由于油-水两相流动的复杂性,目前,国内、外学者对油-水两相流的认识还很不清楚,其研究进展相当缓慢。
尤其是对于稠油-水两相管流流动规律的研究,所进行的这方面的实验很少,还存在相当大的空白,从而制约了油-水两相管流理论的进一步完善。
第一章 油气渗流基本定律和渗流数学模型一、基本概念1、何谓多孔介质?在油气层中,分哪几类?2、什么叫渗流、渗流力学、油气层渗流研究对象是什么?3、现阶段油气渗流力学的研究特征是什么?4、什么叫含油边缘和计算含油边缘?5、何为开敞式和封闭式油藏?区别是什么?6、什么叫折算压力?怎样求地层中某一点折算压力?7、什么叫地层压力系数和压力梯度曲线?8、常见的驱油能量有哪些?有哪些最基本驱动方式?9、何为渗流速度?为什么要引入它?它与流体质点的真实速度的区别何在? 10、什么叫线性渗流定律、其物理意义是什么?怎样确定其适用范围? 11、岩石渗透率的物理意义和单位是什么?各种单位制之间有什么联系? 12、何谓非线性渗流的指数式?其物理意义是什么?13、何谓非线性渗流的二项式?其物理意义是什么?它与指数式有何区别和联系? 14、什么叫流压和静压?15、什么叫渗流数学模型?其一般构成是什么?16、建立渗流微分方程应从哪几个方面考虑?分几个步骤进行?17、简述分别用积分法和微分法推导单相流体稳定渗流微分方程的步骤? 18、分别写出液体、气体和岩石的状态方程。
二、计算题1、有一未打开油层,如图:其中P A =18MPa,h=10m,原油重度γ=0.8,求P B =?2、四口油井的测压资料如下表,已知原油比重0.8,油水界面的海拔为-950m ,试分析在哪3为-1000m ,位于含水区的一口探井实测地层中部原始地层压力为11.7MPa ,油层中部海拔-1300m ,已知原油比重为0.85,地层水比重为1.0,求该油田油水界面的海拔深度。
4、已知一油藏中的两点,如图,h=10m,P A =9.35MPa, P B =9.5MPa,原油重率γ=0.85,问油的运移方向如何?BA h =10m5、已知一个边长为5cm 正方形截面岩心,长100cm ,倾斜放置,如图所示,入口端(上部)压力1P =0.2MPa ,出口端(下部)压力2P =0.1MPa ,h=50cm ,液体重率0.85,渗流段长度L=100cm ,液体粘度μ=2mPa.s ,岩石渗透率K=12m μ,求流量Q 为多少?6、在上题基础上如果将h 改为0,其结果又将如何?通过计算说明什么?(其它条件不变)7、某实验室测定园柱形岩芯渗透率,岩芯半径为1cm ,长度5cm ,在岩芯两端建立压差,使粘度为1mPa.s 的液体通过岩芯,在二分钟内测量出通过的液量为15cm 3,从水银压力计上知道两端的压差为157mmHg ,试计算岩芯的渗透率。
油水两相流Darcy-Stokes模型刘学利;彭小龙;杜志敏;陈昭晖【期刊名称】《西南石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2007(029)006【摘要】塔河油田缝洞型油藏的溶洞可分为微小溶洞溶孔和大溶洞,部分大溶洞未被充填,未充填的大溶洞内部不存在多孔介质,流体流动属于自由流动,流动规律符合Navier-Stokes方程,油藏存在自由流动区和渗流区,流动规律符合Darcy-Stokes 耦合模型.针对塔河油田的流体特征,将现有的用来描述单相不可压缩流体流动的Darcy-Stokes模型扩展到油水两相的微可压缩流体,并根据未充填溶洞内压力差异小这一特征,对油水动量守恒方程进行简化,所得到的动量守恒方程在形式上与不可压缩流体的相同,但流体密度和粘度仍然是关于压力的函数.模型中引入了Beavers-Joseph-Saffman边界条件,并将该条件扩展到两相流.将Darcy-Stokes模型应用于数值试井,结果表明,尽管采用双重介质渗流模型和Navier-Stokes模型都可以得到很好的拟合效果,但是后者的解释成果更接近三维地震解释所预测的地质模型.【总页数】4页(P89-92)【作者】刘学利;彭小龙;杜志敏;陈昭晖【作者单位】中国石化西北分公司勘探开发研究院,新疆,乌鲁木齐,830011;西南石油大学,四川,成都,610500;西南石油大学,四川,成都,610500;西南石油大学,四川,成都,610500【正文语种】中文【中图分类】TE312【相关文献】1.基于Darcy-Stokes耦合模型的缝洞型介质等效渗透率分析 [J], 李亚军;姚军;黄朝琴;刘永辉2.基于孔隙-喉道双通道模型的油水两相流动形态分析 [J], 张磊;康立新;景文龙;郭曜豪;孙海;杨永飞;姚军3.基于页岩孔隙网络模型的油水两相流动模拟 [J], 王静怡;周志军;魏华彬;崔春雪4.基于Darcy-Stokes耦合模型的多孔介质颗粒悬浮液等效黏性系数计算 [J], 胡洋;彭巍;李德才5.油藏油水两相流低阶模型算法 [J], 贾欣鑫;王雷;张浩;孙小玲;段利亚;王鑫因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
油藏油水两相渗流特征研究油藏油水两相渗流特征研究指的是对具有油水两种相的地下储层中流体运移过程进行分析和研究,以解析油藏中油水相间的相互作用及其对油藏开发和生产的影响。
下面将从原理、特征及影响等方面进行详细介绍,以期更好地理解油藏油水两相渗流特征。
首先,油藏油水两相渗流的原理是基于多相流理论。
地下油藏中油水两相存在共存,每个相都受到渗流过程中的岩石孔隙结构和岩石表面张力等影响。
油水两相的运动会相互干扰,从而影响油藏的开采效果。
油相的渗流受到表面张力的作用,而水相的渗流则受到毛细力的影响。
同时,油水两相之间的界面张力也会影响两相之间的相互转化和流体的分布。
其次,油藏油水两相渗流的特征体现在以下几个方面。
首先,油藏中油水相的分布会受到岩石孔隙结构的限制,不同的孔隙尺度和孔隙连通程度会导致油水相分布的非均匀性。
其次,两相渗流会存在于不同的渗流状态中,包括饱和渗流、非饱和渗流和混相渗流等。
不同的渗流状态会导致两相的流动特征和渗透能力有所不同。
最后,油水两相会发生相间的运移,即油相和水相会在渗流过程中相互转化。
这种相间运移会影响油藏中的渗流行为和生产动态,对油气开发产生重要影响。
最后,油藏油水两相渗流的特征对油气开发和生产有着重要的影响。
首先,了解和研究油藏油水两相渗流特征可以帮助评估储层的物理性质和渗流能力,为开发方案的制定和调整提供依据。
其次,油藏中油水两相的相互作用与运动对油气的产出和采收率有着重要的影响。
通过深入研究油藏中油水两相渗流的特征,可以优化开采方案,提高采收率,减少技术和经济风险。
此外,还可以通过研究油藏中的油水两相渗流特征来评估油藏的剩余储量和可采储量,为资源评价和油气储量估算提供依据。
综上所述,油藏油水两相渗流特征研究对油气开发和储层评价具有重要作用。
通过对油藏中油水两相渗流的原理、特征及其影响进行深入研究,可以更好地理解油藏中油水相的相互作用和运动规律,为优化油气开发方案以及评估油藏剩余储量提供科学依据。
中国工程热物理学会多相流学术会议论文编号:086098 油水两相流流型特性研究吕宇玲,何利民,罗小明(中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东东营 257061)(Tel: 0546-8390736, Email: lyl8391811@)摘要:油水两相流流型是油水两相流的研究基础,本文通过自制环状电导探针、摄像和照相等方法,同步采集了持液率、压力、压差等信号,结合摄影图片来识别和划分了流型。
通过研究所采集信号的特征发现,在本研究中油水两相流的流型可分为两大类共六种流型:分层流、混合界面分层流、O/W&W 分散流、O/W分散流、W/O&O/W混合流和W/O分散流,并绘制了油水两相流流型图。
关键词:多相流;油水两相流;流型;划分0 前言油水两相流广泛存在于石油的开采和运输过程中,只有充分掌握油水两相流的流动特性,才能保证设备安全、经济地运行。
油水两相流的流型是油水两相流和油气水三相流的研究基础,近年来,一些学者针对油水两相流流型进行了大量的研究,通常采用可视观察、照相、高速摄像、电导探针、电阻探针及γ射线密度计等测试手段来采集流型的特征。
从国内外发展来看,除Simmons&Azzopardi[1]和Lovick&Angeli[2]流型图外,其它研究者的流型图均包括:分层流(ST)、混合界面分层流(ST&MI)、水层上部水包油分散流(D O/W&W)、水包油分散流(O/W)、油包水和水包油混合流(D W/O&D O/W)及油包水分散流(W/O)。
此外,在Nadler&Mewes[3]和Simmons&Azzopardi[1]流型图中包括水层上部油包水分散流(D W/O&W),Soleimani[4]和Angeli&Hewitt[5,6]流型图中包括油层上部油包水分散流(D W/O&O)。
Angeli等人[6]把水平管中油水两相流的流型分为:波状分层流(SW),混合界面波状分层流(SWD),三层流(3L),分层混合流(SM),完全分散或混合流(M)。
突变管段油水两相流的流动模拟
朱红钧;曹妙渝;陈小榆;曾涛
【期刊名称】《油气储运》
【年(卷),期】2010(29)3
【摘要】利用FLUENT软件模拟了油水两相流在突变管段中的流动,结果表明,在管径突变段管内流体的压力、速度有明显变化,且变化程度受到流体中油相含量的影响。
通过模拟得到了油水两相流处于不同油相含量时在突扩管和突缩管中的流动规律,可为油水两相流输送管道的生产运行提供必要的参考。
【总页数】3页(P192-193)
【关键词】突变管;油水两相流;数值模拟;流场分布;FLUENT软件
【作者】朱红钧;曹妙渝;陈小榆;曾涛
【作者单位】西南石油大学
【正文语种】中文
【中图分类】TE312
【相关文献】
1.水平突变管内油水两相流数值模拟 [J], 范开峰;王卫强;孙策;石海涛;万宇飞
2.反应堆失水事故条件下热管段内的两相流逆向流动研究 [J], 阎昌琪;孙中宁;孙立成
3.爬坡管段油水两相界面波动特性数值模拟研究 [J], 赵仕浩;郝迎鹏
4.起伏管段气液两相流数值模拟 [J], 王祺来;张欣雨;张康鑫;宇波
5.基于模拟有限差分的低渗透油藏非达西油水两相流动数值模拟 [J], 黄涛;黄朝琴;张建光;姚军
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* 刘文生,男,高级工程师。
2002年毕业于中国石油大学石油地质勘察专业,现在中国石油华北油田公司工程技术研究院,从事科研管理工作。
地址:河北省任丘市华油会战南道工程技术研究院,062552。
E-mail:************************.cn文章编号:1004-2970(2020)05-0016-06刘文生*1 张磊2 康燕2 薛钊3 杨金惠4(1.中国石油华北油田公司工程技术研究院;2.中国石油华北油田公司第二采油厂; 3.中国石油华北油田公司友信勘探开发服务有限公司;4.河北华北石油路桥工程有限公司;)刘文生等. 油水两相流流型研究现状及展望. 石油规划设计,2020,31(5):16~21摘要 在油井采出液的开采、集输和处理过程中,普遍存在油气水三相流流动现象。
当油田进入高含水开发期后,随着含水率的升高和气液比的降低,气相的影响显著降低,油水两相的流型变化对管输效率影响较大。
通过按原油凝点划分,将不同学者对油水两相流流型的相关研究从高于凝点温度和低于凝点温度两方面进行分析梳理,总结归纳油水两相流流型研究现状,并结合室内试验研究中存在的问题和不利条件,对今后两相流的研究方向提出了一些建议和展望。
关键词 油水两相流流型 分层流 混合流 分散流中图分类号:TE832 文献标识码:A DOI :10.3969/j.issn.1004-2970. 2020.05.0050 引言目前,大部分陆上油田开发已超过50年,进入高含水期,其中大庆、华北、大港、河南、江汉、辽河、胜利等油田均已进入特高含水期。
由于水的比热容是油的2倍,加热流程会造成集输系统能耗增加,而油水混输中两相流流型的转换、流动及压降规律,对合理规划设计集输管网,降低集输系统能耗起到至关重要的作用[1]。
因此,系统的分析和梳理高含水期油水两相流流型可为常温集输提供理论支持。
由于石油行业中的油田采出液基本采用油气水多相混输方式输送到接转站或联合站统一处理,与气、液两相流相比,油水之间的液、液两相流研究开展较晚,且内在机理仍不明确。