油藏类知识-气液两相流讲稿

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1、油藏类知识-气液两相流讲稿流体力学气体、液体在静止状态下能承受切力容易的物体称为流体。流体力学是以水为代表的液体静止和运动规律以及在工程上的应用。单一水的流动、单一气的流动在油田生产中经常碰到的问题是：钻井：泥浆水气在钻杆及其环境中流动；采油：井筒中气体和液体的流动。从而气液两相管流理论与计算。一、研究对象气液两相流动条件下的流动规律及其应用。规律：即：“质量、能量、动量守侯”三大方程式在气液两相管流中的表达式。应用：如何计算气液两相管流的压降。二、气液两相流与单相流的区别相同点：同层流体易流动能受压力作用与固体壁之间存在作用不同点：1、存

2、在相的分界面2、两相界面之间存在相互作用力力平衡：气液处于平衡，整个两相区流体只与外界物体和进出的界面发生力的作用。能量平衡：整体界面上存在能量交换，两相界之间也存在能量交换，必然也伴随有机械能的损失。两相流机械能的损失大于单相流机械能的损失。3、气液两相的分布状况（即各项呈分散或密集及程度）多种多样，气液两相的分布状况称为流动形态或流型。单一气或液（层流、紊流）流层之间的关系，气液两相：在水平管或倾斜管中的流型有七种，在垂直管中的流动形态有四种。4、滑脱现象：在气液两相流动中，各相的速度可能是不同的，这种气体超越液体而流动的现象称为滑脱（

3、或滑脱现象）。三、气液两相混合物的分类（按化学成分）单工质：是指气液两相都具有相同的化学成分（如水和水蒸气的混合物），是单相流。双工质：是指气液两相各具有不同的化学成分（如空气和水的混合物），是气液两相流。四、气液两相流动的处理方法1．经验方法从两相流动的物理概念出发，或者使用因次分析法，或者根据流动的基本微分方程式，得到反映某一特定的两相流动过程的一些无因次参数，然后根据实验数据得出描述这一流动过程的经验关系式。2．半经验方法根据所研究的两相流动过程的特点，采用适当的假设和简化，再从两相流动的基本方程式出发，求得描述这一流动过程的函数式

4、，然后用实验方法定出式中的经验系数。3．理论分析法针对各种流动型态的特点，使用流体力学方法对其流动特性进行理论分析，进而建立起描述这一流动过程的关系式。石油气液两相流动第一章概论1~1概述一、气液两相研究对象气液两相流动条件下的流动规律及其应用。二、气液两相流与单相流的区别相同点：1、同层流体易流动2、与固体壁之间存在作用不同点：1、气液两相之间存在相的分界面2、气液两相界面之间存在相互作用力力平衡：气液处于平衡，整个两相区流体只与外界物体和进出的界面发生力的作用。能量平衡：整体界面上存在能量交换，两相界之间也存在能量交换，必然也伴随有

5、机械能的损失。两相流机械能的损失大于单相流机械能的损失。3、气液两相的流动型态不同；4、存在滑脱现象使气液两相流动复杂单一气或液层流在垂直管流相同、紊流在水平管流相同。三、气液两相的流动型态在垂直管中有泡壮流、弹壮流、段塞流、环壮流、雾壮流在水平管中气液两相的流动形态有泡状流、冲击流、团壮流、环壮流、层壮流、雾壮流、波壮流。四、气液两相混合物的分类单工质：是指气液两相都具有相同的化学成分（如水和水蒸气的混合物）。双工质：是指气液两相各具有不同的化学成分（如空气和水的混合物）。1~2两相流动的处理方法1．经验方法从两相流动的物理概念出发，或者

6、使用因次分析法，或者管流单相流方法。2．半经验方法根据所研究的两相流动过程的特点，采用适当的假设和简化，再从两相流动的基本方程式出发，求得系数。3．理论分析法针对各种流动型态的特点，使用流体力学方法对其流动特性进行理论分析，进而建立起描述这一流动过程的关系式，流动过程的函数式，在用实验方法定出式中的经验函数。1~2气液两相流动参数一、流量—两相混合物的质量流量，kg/s；—气相的质量流量，kg/s；—液相的质量流量，kg/s；—两相混合物的体积流量，m3/s；—气相的体积流量m3/s;—液相的体积流量m3/s.二、速度1、实际速度气相：液相

7、：---分别为气相、液相在过流断面上所占的面积,m22、折算速度气相：液相：显然，气、液相折算速度也必然小于气、液相实际速度。3、两相混合物速度质量速度——两相流总质量三、滑脱速度和滑动比1．滑脱速度1．滑脱速度滑脱现象：在气液两相流动中，各相的速度可能是不同的，这种气体超越液体而流动的现象称为滑脱。滑脱速度：一般情况下，在两相流动中气相实际速度和液相实际速度是不相等的，二者的差值称为滑脱速度或滑差，即:2．滑动比2.滑动比气相实际速度与液相实际速度的比值称为滑动比，即:四、含气率和含液率单位时间内流过过流断面的流体中气相流体介质所占的份额

8、叫含气率；单位时间内流过过流断面的流体中液相流体介质所占的份额叫含液率。1．质量含气率和质量含液率含气率：含液率：2．体积含气率和体积含液率体积含气率指单位时间内流过过流断面的两