在油井多相流體系中,普遍存在油水兩相流流動(dòng)現(xiàn)象。特別是隨著水平井開采規(guī)模的擴(kuò)大,水平油水兩相流流動(dòng)現(xiàn)象廣泛地存在于石油開采過程中。兩相流速度及濃度剖面分布極為復(fù)雜,給水平井產(chǎn)出剖面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提出了極大的挑戰(zhàn)。通過建立流體物理運(yùn)動(dòng)模型實(shí)現(xiàn)兩相流流動(dòng)參數(shù)預(yù)測(cè),是復(fù)雜兩相流動(dòng)態(tài)過程監(jiān)測(cè)的另一條途徑。然而,水平油水分層界面特性研究成為制約物理模型預(yù)測(cè)精度的關(guān)鍵。本課題為獲取水平油水兩相流分層流中分層界面特性,首先,針對(duì)分層流的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了平行線陣列電導(dǎo)探針及其測(cè)量系統(tǒng);然后,開展了水平油水兩相流流動(dòng)環(huán)實(shí)驗(yàn),獲得了平行線電導(dǎo)探針測(cè)量響應(yīng),實(shí)現(xiàn)油水分層界面形態(tài)的三維重構(gòu);根據(jù)重構(gòu)三維界面分析了不同流型下油水分層界面的演變特性、彎曲特性及波動(dòng)特性,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)雙流體模型的修正,獲得較好的壓降預(yù)測(cè)效果;最后,利用去趨勢(shì)偏互相關(guān)分析(DPCCA)探究了水平油水兩相流的界面波穩(wěn)定性及液滴夾帶特性。本文取得的創(chuàng)新研究成果如下:1.設(shè)計(jì)了一種新型的平行線陣列電導(dǎo)探針測(cè)量系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)同一管截面不同位置處油水分層界面特性測(cè)量;通過油水分層界面三維形態(tài)重構(gòu),有效揭示了不同流型油水分層界面的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)特征。2.利用...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 水平油水兩相流流動(dòng)結(jié)構(gòu)
    1.3 水平油水分層流界面結(jié)構(gòu)檢測(cè)研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
    1.5 本文組織結(jié)構(gòu)
第2章 水平油水兩相流平行線陣列電導(dǎo)探針設(shè)計(jì)
    2.1 平行線陣列電導(dǎo)探針幾何結(jié)構(gòu)
    2.2 平行線陣列電導(dǎo)探針靈敏場(chǎng)分析
    2.3 平行線陣列電導(dǎo)探針測(cè)量系統(tǒng)
        2.3.1 測(cè)量方案
        2.3.2 測(cè)量系統(tǒng)原理
        2.3.3 測(cè)量電路工作原理
        2.3.4 采樣幀頻確定
    2.4 平行線陣列電導(dǎo)探針靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
        2.4.1 探針靜態(tài)實(shí)驗(yàn)方案
        2.4.2 靜態(tài)實(shí)驗(yàn)響應(yīng)序列
        2.4.3 探針靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第3章 水平油水分層流界面形態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)量
    3.1 水平油水兩相流流動(dòng)環(huán)實(shí)驗(yàn)
        3.1.1 油水兩相流流動(dòng)環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置
        3.1.2 油水兩相流實(shí)驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)
        3.1.3 水平油水兩相流流型
    3.2 平行線陣列電導(dǎo)探針測(cè)量響應(yīng)特性
    3.3 油水分層界面形狀測(cè)量結(jié)果分析
        3.3.1 三維油水分層界面形態(tài)重構(gòu)
        3.3.2 油水兩相流流型對(duì)探針測(cè)量響應(yīng)的影響
        3.3.3 油水分層界面波動(dòng)特性分析
        3.3.4 油水分層界面彎曲特性分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于水平油水兩相流界面形態(tài)修正的壓降模型
    4.1 標(biāo)準(zhǔn)雙流體模型及閉合關(guān)系
    4.2 基于界面形狀修正的雙流體模型
        4.2.1 油水凹形界面幾何參數(shù)
        4.2.2 修正的界面剪切應(yīng)力模型
    4.3 修正雙流體模型壓降預(yù)測(cè)結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第5章 水平油水界面液滴夾帶多尺度相關(guān)特性分析
    5.1 DCCA及DPCCA算法介紹
        5.1.1 DCCA算法
        5.1.2 DPCCA算法
    5.2 DPCCA理論仿真
        5.2.1 DCCA的多尺度特性分析
        5.2.2 DPCCA的抗噪性分析
    5.3 油水界面波穩(wěn)定性及液滴夾帶特性
        5.3.1 雙環(huán)形互相關(guān)電導(dǎo)探針波動(dòng)信號(hào)
        5.3.2 雙環(huán)形電導(dǎo)探針信號(hào)DPCCA分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號(hào)：3833167