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《氣-液-固多相流技術在生產中應用與現(xiàn)狀--數(shù)值試井技術在多相流試井解釋中的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、氣■液多相流技術在生產中應用與現(xiàn)狀［試井技術在多相流試井解釋中的應用隨著科學技術的迅速發(fā)展，多相流技術在國民經濟和人類生活中的地位閂益重耍。多相流技術的應用以兩相流技術最為普遍，而兩相流技術的應用則是以氣液兩相流的應用最為廣泛。本文將粗略介紹多相流技術各方面的特點及應用，再簡單分析我研宄方向與多相流技術有關的問題。1多相流的定義一般的，相通常是指某一系統(tǒng)中具有相同成分及相同物理、化學性質的均勻物質部分，各相之間有明顯可分的界面m。在宏觀上，常把自然界分為三相，即氣體、液體和固體三種相態(tài)。氣體和液體不能承受拉力和切力，沒有
2、一定的形狀，具有流動性，因此統(tǒng)稱為流體。在流體中如有同體顆粒存在，則當流體速度相當高時，這種閥體顆粒就具有與一般流體相類似的性質而可看作擬流體。這樣，在一定的條件下，就可以處理氣體、液體、固體三種相態(tài)的流動問題。經典流體力學所處理的只是一種相態(tài)的均質流體，即氣體或液體的流動問題。但是在許多工程問題以及自然界的流動中，必須處理許多不同相態(tài)的物質混合流動的問題。通常把這種流動體系稱為多相體系，稱相應的流動為多相流。最普通的多相流由兩個相組成，稱為二相流。不同相態(tài)物質的物性有很大的差別，通常根據(jù)物質的相態(tài)，把二相流分為氣液二相
3、流，氣同二相流，液固二相流、液液二相流等［21。2多相流的分析方法及常見模型為了分析多相流的流動特性，需耍建立描述多相流動特性的數(shù)學模型。不同的分析方法往往產生不同的數(shù)學模型［31。(1)均相流模型。這種模型將各相考慮成一個整體的均勻混合物，相間沒有相對移動，沒有質量、能量交換，適用于相間存在強禍合的場合。例如：微小氣泡均勻混合在液體中的氣泡流和兩相流速高的霧狀流等。(2)分相流模型。該模型將各相考慮成完全分離的兩種流體，兩相間存在不同的速度和特性，適用于兩相間存在微弱禍合的場合。例如：氣-液兩相流中的分層流和環(huán)狀流。氣
4、-液-液三相流中的分層流等。(3)漂移通量模型。本模型基本上是分相流模型，其重點是研究相間的相對運動。其中漂移通量與相間相對速度有關。適用于氣液兩相流中的彈狀流等情況。（4）基于流型的模型。對于各類多相流中的各種流型，由實驗結果建立一系列的經驗、半經驗公式，并繪制出流型閣，供工程應用。（5）組合模型。以上幾種方法各有自己的局限性。目前的趨勢是將它們有機的結合起來，以實現(xiàn)對多相流研究的統(tǒng)一。其方法是：首先，按流型劃分方法劃分流態(tài)，再用各流態(tài)最適用的模型（如：均相流模型、漂移流模型和分相流模型等）進行分析。這種分析方法綜合了
5、前面各模型的優(yōu)點，能更準確的描述多相流流動情況。總之，由于多相流的復雜性，目前存在的數(shù)學模型還不太精確，特別是沒有一套統(tǒng)一的理論描述多相流流動狀態(tài)，多相流分析方法與描述模型還有待進一步發(fā)展與完善。3多相流技術在石油行業(yè)中的廣泛應用隨著油氣田的勘探、開發(fā)逐漸轉移到沙漠、極地、海洋等自然環(huán)境相對惡劣的地區(qū)，而部分在役汕氣田又相繼進入開發(fā)的中后期，在這一背景下，多相流技術在石油行業(yè)中得到了日益廣泛的應用。石油行業(yè)采用多相流技術是科技發(fā)展和油氣田企業(yè)自身經濟發(fā)展｝，勺結果。其表現(xiàn)主要在：（一）提高企業(yè)自身經濟效益的需要目前，世界
6、各國相繼幵發(fā)沙漠、極地、海洋等邊際油氣田。由于自身環(huán)境的惡劣、油氣資源遠離消費市場等原因，如何最大限度的降低油氣幵采成本就成了這些油田企業(yè)最需要解決的問題。在油氣田地面工程中，用多相流技術可將井口混合物直接輸送到聯(lián)合站集中處理，省去了井場油氣分離設備，將油氣雙線建設減少為單線建設，經濟效益十分可觀。在海洋采油中，省去的分離設備還可以大大減小平臺面積和簡化生產管理。據(jù)統(tǒng)計，采用多相流技術最多可以使海洋平臺節(jié)約40%的費用。正因為如此，后續(xù)開發(fā)的許多汕田，如：英國的北海油田、我國的塔里木油田、東海平湖氣田均廣泛采用了多相流技
7、術中的油氣混輸工藝技術。（二）技術發(fā)展的結果在石油行業(yè)中廣泛采用多相流技術也是技術發(fā)展的必然趨勢。從勘探幵發(fā)到煉油化工：從地下到地面，處處可以找到它的應用實例。1、勘探開發(fā)中在油藏工程中，采用多相相態(tài)理論能更準確的描述油藏分布，預測油田今后的發(fā)展動態(tài)；在試井分析中，傳統(tǒng)的單相試井方法正被更符合實際的多相試井分析方法取代；鉆井工藝方面，有關井底流場分析己逐漸采用多相流分析方法：套管腐蝕預測也開始使用多相流技術；在二次采油、三次采油過程中，如何準確描述注水、注氣、加添加劑后油流的變化情況都要用到多相流相關技術。2、油氣輸送中
8、在油田集輸系統(tǒng)中，各油田正逐步采用油氣混輸工藝。由于多相與單相流動間存在著顯著差別，如何準確設計，安全管理多相輸送管網成了一個新的課題。此外，即使在傳統(tǒng)的單相輸送中，多相流現(xiàn)象也比比皆是：成品油管線在輸送輕油的過程中，由于高差等因素的影響，輕質油品常常揮發(fā)出來，形成局部氣液兩相流，影響管線的正常工作。濕天然氣管網也是
