依托可視化多相流實驗平臺,利用儲罐溫度控制流體黏度,開展垂直管較高黏度油氣兩相流動特性實驗研究。記錄不同黏度(60、100、290、480 mPa·s)、表觀氣速(1～60 m/s)和表觀液速(0.02～0.55 m/s)下管內(nèi)流型、持液率和壓降,得到156組實驗數(shù)據(jù),分析不同黏度液體對氣液兩相流動的影響和現(xiàn)有模型產(chǎn)生誤差的主要原因。結果表明:總壓降隨著液體黏度的增加而增加,隨著表觀氣速的增大先減小后增大;總壓降最小值受表觀液速及其黏度的共同影響。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)重新擬合了壓降預測模型,采用10井次生產(chǎn)數(shù)據(jù)對新模型驗證的平均絕對誤差(mean absolute deviation, MAD)值為13.48%,較其他預測模型準確度提高了10%,新模型能夠為稠油生產(chǎn)和運輸設計提供理論參考。 

【文章來源】：中國科技論文. 2020年07期 第755-760頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

增黏后的5#白油特性

表1 較高黏度油氣兩相流實驗主要參數(shù)Table 1 Main parameters of higher viscosity oil-gas two-phase flow experiment 參數(shù) 數(shù)值 液體黏度/(mPa·s) 60、100、290、480 實驗溫度/℃ 60、40、20、10 表觀氣速/(m·s-1) 1～60 表觀液速/(m·s-1) 0.02～0.55實驗具體過程：1）通過控制平臺設定混合罐溫度調節(jié)液體黏度，再通過調節(jié)相應流體管線的氣動閥，分別設定液體、氣體的體積流量，液體與氣體在氣液混合器內(nèi)混合后進入測試管段；2）待管內(nèi)流型趨于穩(wěn)定后，再通過測試管段安裝的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄實時數(shù)據(jù)（氣體流量、液體流量、溫度、壓差、壓力），記錄時長3min，可得到180組數(shù)據(jù)，對180組數(shù)據(jù)進行篩選并取平均值，避免偶然性，減小誤差；3）數(shù)據(jù)記錄完畢后由控制平臺同時關閉兩端球閥截取管內(nèi)液體，待穩(wěn)定后量取液柱高度或通過測試管段下端預留閥門放液進行稱量得到液體體積，通過進一步計算得到持液率，重復實驗至少3次，保證準確性；4）測試管段排出的流體經(jīng)氣液分離器后，液體回流到混合罐重復利用，氣體凈化后排空。

流型的轉變將造成物理和力學特性變化,雖然諸多經(jīng)典模型針對不同流型各有計算方法,但應用于較高黏度和較高表觀液速時,各流型下的誤差相對較大,不同流型下壓降模型預測效果評價如圖5所示。可見,預測最為準確的H-B模型不同流型下的誤差相差約5%,D-R和M-B模型更是達到了10%。由此可見,單一壓降模型很難兼顧所有流型,導致整體誤差變大。圖4 不同黏度下壓降模型預測效果評價

【參考文獻】：
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本文編號：2907019