【摘要】：本文在消化吸收國(guó)內(nèi)外大量有關(guān)油氣水多相流研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合已測(cè)溶氣原油的物性、流變性參數(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)的含水情況,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究建立了長(zhǎng)慶油田W/O型乳狀液粘度預(yù)測(cè)的模型。應(yīng)用Matlab編程軟件對(duì)幾種常用的多相流壓降模型進(jìn)行對(duì)比分析,提出了適合長(zhǎng)慶油田的CQ壓降組合模型,并探討了氣油比、液相流量、含水率和管路起伏等因素對(duì)集輸半徑的影響。當(dāng)冬季地溫較低時(shí),長(zhǎng)慶油田不加熱集輸管路內(nèi)的油水乳狀液在流動(dòng)過(guò)程中表現(xiàn)出較強(qiáng)的非牛頓特性。本文通過(guò)研究含水率、溫度和剪切速率等因素對(duì)W/O型乳狀液粘度的影響,結(jié)合乳狀液粘度測(cè)量實(shí)驗(yàn),運(yùn)用L-M算法與通用全局優(yōu)化算法對(duì)所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合,建立了適用于長(zhǎng)慶油田集輸管路中W/O型乳狀液粘度預(yù)測(cè)的模型。長(zhǎng)慶油田現(xiàn)場(chǎng)大都為起伏管路,其溫降與水平管不同,在下坡段管內(nèi)持液率小,溫降大,在上坡段管內(nèi)持液率大,溫降小。為減小計(jì)算誤差,采用考慮管路起伏情況的公式進(jìn)行熱力計(jì)算。熱力計(jì)算分析表明:冬季管路埋深處的土壤溫度約為3℃;氣油比、液相流量、管路傾角等因素對(duì)多相流管路終點(diǎn)油溫和平均油溫的影響較大,而含水率對(duì)多相流管路終點(diǎn)油溫和平均油溫的影響較小,可以忽略不計(jì)。為了方便研究,在水力計(jì)算過(guò)程中,對(duì)起伏管路進(jìn)行了一段式和三段式的簡(jiǎn)化處理。通過(guò)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn),杜克勒Ⅱ法和Beggs-Brill法均不適用于長(zhǎng)慶油田壓降的計(jì)算,因而應(yīng)用了其他的模型(一段式MUBE、一段式Xiao-Brill、一段式CQ和三段式MUBE模型)進(jìn)行壓降計(jì)算。各壓降模型計(jì)算結(jié)果的平均誤差絕對(duì)值從小到大依次為:(1)一段式CQ組合模型;(2)三段式MUBE模型;(3)一段式Xiao-Brill模型;(4)一段式MUBE模型。本文從平均誤差和計(jì)算工作量?jī)煞矫婵紤],最終確定一段式CQ組合模型為適合長(zhǎng)6、長(zhǎng)8集輸管路的壓降模型。利用CQ壓降組合模型的計(jì)算方法,分析確定不同氣油比、不同液相流量以及不同含水率下集輸管路的集輸半徑,對(duì)于礦場(chǎng)集輸系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE863
【圖文】：

在另一不相溶的液體之中構(gòu)成的具有一定穩(wěn)定性的分散體系。在氣液混輸管道中，油水混合物的粘度對(duì)壓降的影響較大。如果油水形成乳狀液，則必須采用相應(yīng)的公式計(jì)算乳狀液的粘度，不能采用體積平均的方法計(jì)算，以免造成較大的誤差。本章從室內(nèi)實(shí)驗(yàn)出發(fā)，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合繼而得到原油乳狀液的粘度模型。3.1 脫氣原油乳液的制備和粘度測(cè)量3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器1. AG245 電子分析天平，瑞士 METTLER TOLEDO 公司制造；2. 超級(jí)恒溫水浴，德國(guó) HAKKE 公司生產(chǎn)；3. EUROSTAR Power CV 型電動(dòng)攪拌器，德國(guó) IKA 公司制造；4. DDS-11A 型電導(dǎo)率儀，上海雷磁儀器廠制造；5. AR-G2 控制應(yīng)力流變儀本實(shí)驗(yàn)采用美國(guó)TA公司生產(chǎn)的AR-G2控制應(yīng)力流變儀進(jìn)行流變性測(cè)定，如圖 3-1。

同的能量損失機(jī)理，壓降計(jì)算時(shí)采用的關(guān)系式也就不同。在多相流研究過(guò)程中，斷是壓降計(jì)算的前提。長(zhǎng)慶油田主力油區(qū)產(chǎn)出的原油為含氣、含水原油，其油田地面集輸管路為油氣混輸管路。由于三相混輸管路流動(dòng)的復(fù)雜性，一般將三相混輸管路簡(jiǎn)化為雙流體模將油、水兩相作為一相（液相）處理。1 氣液流型.1 氣液流型的分類與氣液?jiǎn)蜗喙苈废啾�，油氣水多相管路具有流�?dòng)不穩(wěn)定，流型多變特點(diǎn)。氣液管路內(nèi)的流型與壓力、流速等眾多因素有關(guān)，有一定的隨機(jī)性，因此氣液兩相在的流動(dòng)應(yīng)分為多少種流型，各種流型間的界限怎樣劃分，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可于氣液兩相流型的劃分方法有很多種，Alves 根據(jù)觀察氣液兩相在管路內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，按氣油比從小到大，將兩相流的流型劃分為以下 8 種：

0.329gwSM l lwN 10exp 1.401 2.694 N 0.521N管和水平管氣泡流向沖擊流轉(zhuǎn)換的相關(guān)式2l lw lw10exp[0.431 1.132sin 3.003 N 1.133sin lg N 0.429(lg N) si管和水平管分層流邊界相關(guān)式2 gw l lwexp[0.321 0.017 N 4.267sin 2.972 N 0.033(lg N) 3.925sin，0.25lgw sgN wg ，0.25llw slN wg ，0.25ll l3lgN 氣體的表觀流速準(zhǔn)數(shù)，為無(wú)量綱；lwN 是液體的表觀流速準(zhǔn)數(shù)，為性質(zhì)準(zhǔn)數(shù)，為無(wú)量綱；sgw 、slw 為氣、液相表觀流速； 是多相流管傾角為正值，下坡管段傾角為負(fù)值； 為表面張力， N m，l 為液l 為液相粘度，Pa s。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 霍思彤;原油溶二氧化碳后流變性及其對(duì)集輸半徑的影響研究[D];西安石油大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2777198