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水平井筒气水两相流动压降规律研究
Research on pressure drop of gas-water two phase flow in horizontal wells
彭壮
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作者单位:长江大学
中文关键字:水平井筒;变质量流;压降;计算模型;数值模拟
英文关键字:Horizontal Wells; Variable Mass Flow; Pressure Drop; Calculation Model; Numerical Simulation
中文摘要:采用水平井开发有水气藏时,由于水平井中复杂的两相渗流规律以及水平井筒中特殊的流动状态,使得当流体从孔眼流入时会对水平流动产生显著影响,造成常规水平圆管气水两相流动规律不适用,其突出表现为流动中的压降变化。为了探索水平井筒内气水两相流动和压降分布规律,运用划分微元段的思想,建立了水平段一维混合流动井筒压降计算模型,并在此基础上建立了水平气井携液模型,并采用Fluent流体仿真软件模拟气水同产水平井筒内的混合流动。研究表明:随着主流流速的增大,井壁摩擦压降、孔眼粗糙度压降以及混合压降都增大;井径的增加导致井壁摩擦压降和孔眼粗糙度压降都减小;而流体粘度只对孔眼粗糙度压降产生影响,增加粘度会引起粗糙度压降的增加。数值模拟结果表明:从井筒指端到跟端,流量增大,流速增大,孔眼入流会产生压力降,沿程总压力减小,符合井筒流动压降的原理。
英文摘要:In the gas field development, the complex two phase seepage rule and special flow state of horizontal well makes the wellbore flow complex when inflow through perforation occurs. The flow rule of two phase flow in the horizontal pipeline is no longer applicable, its outstanding performance on the change of pressure drop. It built horizontal gas-water well pressure drop calculation model on the base of predecessors’research. In addition, it also built liquid drop carriage model in horizontal gas well. It simulated the two phase mixture flow in the horizontal well by fluent software. The research result shows that friction pressure drop and perforation roughness pressure drop and mixing pressure drop grows as a result of increasing main flow velocity. The increase of diameter can decrease the friction pressure drop and acceleration pressure drop. And fluid viscosity only affect perforation roughness pressure drop, the increase in viscosity caused the increase of roughness pressure drop. The simulation results show that the traffic and velocity increases from inlet to the outlet, and perforations inflow will produce pressure drop, which comply with the principles of wellbore flow pressure drop.
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