本文選題：管柱 + 流體試驗(yàn)�。� 參考：《中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年02期

【摘要】：氣井管柱內(nèi)流體運(yùn)動狀態(tài)和近壁壓力分布的確定對井筒安全和完整性評價(jià)有重要意義。從相似性原理出發(fā)設(shè)計(jì)氣井管柱流體力學(xué)試驗(yàn),通過尺寸比尺和流速控制實(shí)現(xiàn)模型與原型的幾何相似和雷諾數(shù)自相似,采用試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算對氣井造斜彎曲段管柱近壁壓力進(jìn)行對比研究,利用相對誤差分析驗(yàn)證試驗(yàn)的可行性。結(jié)果表明:氣井管柱室內(nèi)流體試驗(yàn)滿足雷諾數(shù)自相似下的幾何相似條件;當(dāng)取運(yùn)動黏度為試驗(yàn)不變量時(shí),管柱近壁壓力的試驗(yàn)?zāi)M結(jié)果與數(shù)值計(jì)算結(jié)果相比偏小,當(dāng)試驗(yàn)壓差為0~20 MPa時(shí),近壁壓力最大相對誤差為4.12%,且壓差越大,相對誤差越小;隨著生產(chǎn)壓差(p_p=5~20 MPa)和油管內(nèi)徑(D=76.00~157.08 mm)的增大,管柱整體近壁壓力和沿程壓力降增大;造斜彎曲段流入端的局部壓程比隨油管內(nèi)徑增大而增大,流出端規(guī)律相反。滿足幾何相似和雷諾自相似條件的管柱流體試驗(yàn)是氣井管柱近壁壓力研究的有效手段。
[Abstract]:The determination of fluid movement state and near wall pressure distribution in gas well string is of great significance for wellbore safety and integrity evaluation.Based on the similarity principle, the fluid mechanics test of gas well string is designed. The geometric similarity and Reynolds number self-similarity between the model and the prototype are realized by size scale and velocity control.The relative error analysis was used to verify the feasibility of the experiment.The results show that the in-room fluid test of the gas well string satisfies the geometric similarity condition under Reynolds number self-similarity, and when the kinematic viscosity is taken as the experimental invariant, the experimental simulation results of the near wall pressure of the gas well string are smaller than those of the numerical calculation results.When the test pressure difference is 0 ~ 20 MPa, the maximum relative error of the near wall pressure is 4.12, and the greater the pressure difference, the smaller the relative error, and with the increase of the production pressure difference, the pressure drop near the wall and the pressure drop along the length of the pipe are increased with the increase of the production pressure difference (P < 0.05) and the inner diameter of the tubing (D _ (76. 00) 157.08 mm).The local pressure range ratio increases with the increase of the inner diameter of the tubing, but the rule of the outflow end is opposite.It is an effective method to study the near wall pressure of gas well string under the condition of geometric similarity and Reynolds self-similarity.
【作者單位】： 中國石油大學(xué)儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院;中國石油大學(xué)油氣CAE技術(shù)研究中心;中國石油大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;華北油田采油工程研究院;中國石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51274231,51374228,U1262208) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(15CX06067A) 國家油氣重大專項(xiàng)(2016ZX05017-003-01) 中石油“十三五”基礎(chǔ)課題(2016A-3905)
【分類號】：TE37

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本文編號：1755929