油井流入動態(tài)與多相流PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1油井流入動態(tài)與多相流油井流入動態(tài)與多相流油井流入動態(tài)曲線（IPR曲線）： 表示產(chǎn)量與井底流壓關(guān)系的曲線，簡稱IPR曲線。油井流入動態(tài)： 油井產(chǎn)量與井底流動壓力的關(guān)系。它反映了油藏向井的供油能力，反映了油藏壓力、油層物性、流體物性、完井質(zhì)量等對油層滲流規(guī)律的影響，是采油工程與油藏工程的銜接點。作用：通過油井流入動態(tài)研究為油藏工程提供檢驗資料；為采油工程的下一步工作提供依據(jù)；檢查鉆井、固井、完井和各項工藝措施等技術(shù)水平的優(yōu)劣。第1頁/共102頁第2頁/共102頁IPRIPR發(fā)展歷程發(fā)展歷程 IPR IPR 最初只是經(jīng)驗地描述了油井產(chǎn)量與給定平均地層壓力、最初只是經(jīng)驗地描述了油井產(chǎn)量與給定平

2、均地層壓力、井底流壓之間的相互作用和影響。常規(guī)井底流壓之間的相互作用和影響。常規(guī)IPR IPR 曲線是基于曲線是基于Darcy Darcy 線性定律線性定律, ,其合理應(yīng)用的前提是其合理應(yīng)用的前提是采油指數(shù)保持不變采油指數(shù)保持不變。（1 1）19421942年，年，Evinger Evinger 和和Muskat Muskat 通過對滲流方程研究指通過對滲流方程研究指出出, , 當(dāng)在油藏中存在當(dāng)在油藏中存在兩相滲流時兩相滲流時產(chǎn)量與壓力將不會像期望產(chǎn)量與壓力將不會像期望的那樣存在直線關(guān)系的那樣存在直線關(guān)系, , 而是一種曲線關(guān)系。早期諸多研究而是一種曲線關(guān)系。早期諸多研究油井工作情況的研究者中

3、的兩位。油井工作情況的研究者中的兩位。 第3頁/共102頁IPRIPR發(fā)展歷程發(fā)展歷程 （2 2）19681968年，年，VogelVogel選用選用21 21 個油田的實例數(shù)據(jù)個油田的實例數(shù)據(jù)( (油藏巖石油藏巖石和流體性質(zhì)有較大的變化范圍和流體性質(zhì)有較大的變化范圍) ) 進行數(shù)值模擬得到一系列進行數(shù)值模擬得到一系列IPR IPR 關(guān)系數(shù)據(jù)。分析這些數(shù)據(jù)時關(guān)系數(shù)據(jù)。分析這些數(shù)據(jù)時,Vogel ,Vogel 首先注意到這些首先注意到這些實例的生產(chǎn)實例的生產(chǎn)壓力關(guān)系曲線非常相似。他將每一個點的壓力關(guān)系曲線非常相似。他將每一個點的壓壓力力除以油藏平均壓力、將每個點的除以油藏平均壓力、將每個點的產(chǎn)量

4、產(chǎn)量除以油井最大產(chǎn)量除以油井最大產(chǎn)量進行進行無量綱化無量綱化, , 發(fā)現(xiàn)這些無量綱化的發(fā)現(xiàn)這些無量綱化的IPR IPR 數(shù)據(jù)點最后落在數(shù)據(jù)點最后落在一個狹小的范圍內(nèi)一個狹小的范圍內(nèi), , 經(jīng)回歸得到了后來稱為經(jīng)回歸得到了后來稱為Vogel Vogel 方程的方程的IPR IPR 曲線。曲線。 第4頁/共102頁IPRIPR發(fā)展歷程發(fā)展歷程 （3 3）19731973年，年，F(xiàn)etkovichFetkovich曾經(jīng)建議用油井曾經(jīng)建議用油井等時試井等時試井?dāng)?shù)據(jù)來數(shù)據(jù)來評價其生產(chǎn)能力評價其生產(chǎn)能力, , 他在他在氣井氣井產(chǎn)能經(jīng)驗方程基礎(chǔ)上產(chǎn)能經(jīng)驗方程基礎(chǔ)上, , 根據(jù)對根據(jù)對6 6 個油田、個油田、

5、40 40 口不同的油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果口不同的油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果, , 提出了提出了后來稱為后來稱為Fetkovich Fetkovich 方程的方程的IPRIPR關(guān)系式。關(guān)系式。 （4 4）19761976年，年，JonesJones、Blount Blount 和和Glaze Glaze 通過研究用通過研究用多流多流量短時測試量短時測試預(yù)測油井流入動態(tài)預(yù)測油井流入動態(tài), , 考慮到考慮到非達西流動非達西流動的影響的影響, , 根據(jù)根據(jù)Forchheimer Forchheimer 方程得到一種二項式方程得到一種二項式IPR IPR 方程。方程。 第5頁/共102頁IPRIPR發(fā)展歷程發(fā)

6、展歷程 （5 5）19921992年，年，Wiggins Wiggins 完成了一項非常有意義的工作完成了一項非常有意義的工作, , 他對油氣兩相滲流擬穩(wěn)態(tài)解式進行他對油氣兩相滲流擬穩(wěn)態(tài)解式進行Tailor Tailor 展開展開, , 解析得解析得到了到了IPR IPR 方程一般形式。方程一般形式。 （6 6）19951995年，年，Sukarno Sukarno 在數(shù)值模擬基礎(chǔ)上得到了一種在數(shù)值模擬基礎(chǔ)上得到了一種IPRIPR曲線方程曲線方程, , 試著考慮當(dāng)試著考慮當(dāng)井底流壓變化時由于表皮變化井底流壓變化時由于表皮變化( (受受產(chǎn)量變化影響產(chǎn)量變化影響) ) 而引起的流動效率的變化。而引

7、起的流動效率的變化。 第6頁/共102頁IPRIPR發(fā)展歷程發(fā)展歷程 第7頁/共102頁IPRIPR研究方法研究方法 利用井底壓力計測量測試井的地面產(chǎn)量利用井底壓力計測量測試井的地面產(chǎn)量q q 和井底壓力和井底壓力p pwfwf, , 并建立其之間關(guān)系的井底流入動態(tài)關(guān)系式并建立其之間關(guān)系的井底流入動態(tài)關(guān)系式, , 主要有適用于主要有適用于未飽和油藏的直線未飽和油藏的直線IPR IPR 方程和描述飽和油藏中油井流入動方程和描述飽和油藏中油井流入動態(tài)的態(tài)的Vogel (1968) Vogel (1968) 方程方程; ; 利用利用試井方法試井方法確定油藏流入動態(tài)確定油藏流入動態(tài); ; 利用利用油藏

8、數(shù)值計算方法油藏數(shù)值計算方法來研究油藏來研究油藏. . 上述方法有很多不同的上述方法有很多不同的假設(shè)條件假設(shè)條件和和適用范圍條件適用范圍條件限制限制, , 最根本的假設(shè)是將油氣藏視為最根本的假設(shè)是將油氣藏視為線性動態(tài)系統(tǒng)線性動態(tài)系統(tǒng), , 且需建立描且需建立描述油氣藏動態(tài)的數(shù)學(xué)模型述油氣藏動態(tài)的數(shù)學(xué)模型, ,用算法辨識來進行其參數(shù)辨識用算法辨識來進行其參數(shù)辨識, , 從而達到建立動態(tài)模型的目的。從而達到建立動態(tài)模型的目的。 第8頁/共102頁利用利用BPBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行油井流入動態(tài)分析方法研究進行油井流入動態(tài)分析方法研究 將油井流入動態(tài)視為將油井流入動態(tài)視為非線性動態(tài)系統(tǒng)非線性

9、動態(tài)系統(tǒng), , 用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測油井產(chǎn)量隨井底流壓的變化情況預(yù)測油井產(chǎn)量隨井底流壓的變化情況, , 建立油井流入動建立油井流入動態(tài)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型態(tài)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型, , 從而進行油井的流入動態(tài)分析從而進行油井的流入動態(tài)分析; ; 該方法不需建立描述油井流入動態(tài)的復(fù)雜數(shù)學(xué)模型該方法不需建立描述油井流入動態(tài)的復(fù)雜數(shù)學(xué)模型, , 其變量的內(nèi)在關(guān)系歸結(jié)為相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)其變量的內(nèi)在關(guān)系歸結(jié)為相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù), , 只需對其動只需對其動態(tài)系統(tǒng)的輸入輸出進行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練就可建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測態(tài)系統(tǒng)的輸入輸出進行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練就可建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型。模型。參考文獻：陳軍斌等，利用參考文獻：陳軍斌等，利用BP BP

10、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行油井流入動態(tài)分析方網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行油井流入動態(tài)分析方法研究，西安石油學(xué)院學(xué)報法研究，西安石油學(xué)院學(xué)報( (自然科學(xué)版自然科學(xué)版) )，2002 2002 年年11 11 月，第月，第1717卷卷第第6 6期期 IPRIPR研究方法研究方法 第9頁/共102頁IPRIPR研究方法研究方法 利用利用模擬退火算法模擬退火算法進行油井流入動態(tài)研究進行油井流入動態(tài)研究 VogelVogel曲線曲線僅限于產(chǎn)水少或不產(chǎn)水的井，而且提出通用僅限于產(chǎn)水少或不產(chǎn)水的井，而且提出通用方程時有很多假設(shè)條件；方程時有很多假設(shè)條件；StandingStanding方法方法由于要求知道油層由于要求知道油層的體積系數(shù)

11、、原油粘度和相對滲透率，難于應(yīng)用；的體積系數(shù)、原油粘度和相對滲透率，難于應(yīng)用；陳元千陳元千推導(dǎo)的曲線通式雖然考慮了采出程度和油井不完善性的影推導(dǎo)的曲線通式雖然考慮了采出程度和油井不完善性的影響，但也僅適用于低含水率的油藏；響，但也僅適用于低含水率的油藏； 近年來近年來, , 越來越多的穩(wěn)定試井資料證實越來越多的穩(wěn)定試井資料證實, , 注水保持壓注水保持壓力開發(fā)的油田力開發(fā)的油田, ,當(dāng)當(dāng)井底流壓低于飽和壓力井底流壓低于飽和壓力以后以后, , 由于井底由于井底附近油層滲流條件發(fā)生了變化附近油層滲流條件發(fā)生了變化, , 指示曲線向壓力軸偏轉(zhuǎn)指示曲線向壓力軸偏轉(zhuǎn), , 產(chǎn)量出現(xiàn)最大點產(chǎn)量出現(xiàn)最大點,

12、 , 此時就不能用達西公式和此時就不能用達西公式和Vogel Vogel 方程來方程來計算油井的產(chǎn)量。因此計算油井的產(chǎn)量。因此, , 需找到一種非數(shù)值的方法進行油需找到一種非數(shù)值的方法進行油井的流入動態(tài)研究。井的流入動態(tài)研究。第10頁/共102頁IPRIPR研究方法研究方法 利用利用模擬退火算法模擬退火算法進行油井流入動態(tài)研究進行油井流入動態(tài)研究 模擬退火算法源于對固體退火過程的模擬模擬退火算法源于對固體退火過程的模擬, , 固體退固體退火是先將固體加熱至熔化火是先將固體加熱至熔化, , 再徐徐冷卻使之凝固成規(guī)整再徐徐冷卻使之凝固成規(guī)整晶體的熱力學(xué)過程。晶體的熱力學(xué)過程。 利用模擬退火方法進行

13、油井流入動態(tài)研究時利用模擬退火方法進行油井流入動態(tài)研究時不需要不需要把單相流和多相流分開處理把單相流和多相流分開處理, , 適用范圍較廣適用范圍較廣; ; 該方法該方法無無任何前提假設(shè)條件任何前提假設(shè)條件, , 比比VogelVogel方法優(yōu)越。方法優(yōu)越。 參考文獻：陳軍斌等，利用模擬退火算法進行油井流入動態(tài)研究，參考文獻：陳軍斌等，利用模擬退火算法進行油井流入動態(tài)研究，數(shù)學(xué)的實踐與認識，數(shù)學(xué)的實踐與認識，20032003年年7 7月，第月，第3333卷第卷第7 7期期第11頁/共102頁IPRIPR的應(yīng)用范圍（作用）的應(yīng)用范圍（作用） 確定油氣井合理產(chǎn)能確定油氣井合理產(chǎn)能預(yù)測產(chǎn)量預(yù)測產(chǎn)量制定

14、油氣井最優(yōu)工作制度制定油氣井最優(yōu)工作制度分析、評價油氣井動態(tài)分析、評價油氣井動態(tài)確定井底合理流壓確定井底合理流壓確定啟動壓力確定啟動壓力確定地層壓力確定地層壓力確定地層污染情況確定地層污染情況確定油井的流動效率和沃格參數(shù)及飽和壓力確定油井的流動效率和沃格參數(shù)及飽和壓力第12頁/共102頁一、 單相液體流入動態(tài)(基于達西定律)asrrBPPhkqweoowfroo21ln)(2供給邊緣壓力不變圓形地層中心一口井的產(chǎn)量公式為：（1-1）asrrBPPhkqweoowfroo43ln)(2圓形封閉油藏，擬穩(wěn)態(tài)條件下的油井產(chǎn)量公式為：（1-2）第13頁/共102頁圖1-2 泄油面積形狀與油井的位置系數(shù)

15、對于非圓形封閉泄油面積的油井產(chǎn)量公式，可根據(jù)泄油面積和油井位置進行校正。Xrrwe第14頁/共102頁sXBhakJooo43ln2sXBhakJooo21ln2)(wfroPPqJ采油采油( (液液) )指數(shù)指數(shù)： 單位生產(chǎn)壓差下的油井產(chǎn)油(液)量，反映油層性質(zhì)、厚度、流體物性、完井條件及泄油面積等與產(chǎn)量之間關(guān)系的綜合指標(biāo)。單相流動時，油層物性及流體性質(zhì)基本不隨壓力變化，產(chǎn)量公式可表示為:)(wfroPPJq第15頁/共102頁采油指數(shù)J的獲得： 油藏參數(shù)計算 試井資料：測得35個穩(wěn)定工作制度下的產(chǎn)量及其流壓，便可繪制該井的實測IPR曲線 對于單相液體流動的直線型IPR曲線，采油指數(shù)可定義為

16、產(chǎn)油量與生產(chǎn)壓差之比，或者單位生產(chǎn)壓差下的油井產(chǎn)油量；也可定義為每增加單位生產(chǎn)壓差時，油井產(chǎn)量的增加值，或油井IPR曲線斜率的負倒數(shù)。注意事項： 對于多相流動的非直線型IPR曲線，由于其斜率不是定值，按上述幾種定義所求得的采油指數(shù)則不同。所以，對于具有非直線型IPR曲線的油井，在使用采油指數(shù)時，應(yīng)該說明相應(yīng)的流動壓力，不能簡單地用某一流壓下的采油指數(shù)來直接推算不同流壓下的產(chǎn)量。第16頁/共102頁2DqCqPPwfrhakSxBCooo2)43(lnworhBD222134103396. 1201. 1710906. 1k55. 061008. 1kg當(dāng)油井產(chǎn)量很高時井底附近將出現(xiàn)非達西滲流非

17、達西滲流：膠結(jié)地層的紊流速度系數(shù)：非膠結(jié)地層紊流速度系數(shù)：第17頁/共102頁二、油氣兩相滲流時的流入動態(tài)o、Bo、Kro都是壓力的函數(shù)。用上述方法繪制IPR曲線十分繁瑣。通常結(jié)合生產(chǎn)資料來繪制通常結(jié)合生產(chǎn)資料來繪制IPRIPR曲線。曲線。平面徑向流，直井油氣兩相滲流時油井產(chǎn)量公式為：(一)垂直井油氣兩相滲流時的流入動態(tài)drdpBhrkqoooo2kkkorodpBKrrkhqewfPPooroweoln2第18頁/共102頁1.1.Vogel Vogel 方法方法 假設(shè)條件：a.圓形封閉油藏，油井位于中心；b.均質(zhì)油層，含水飽和度恒定；c.忽略重力影響；d.忽略巖石和水的壓縮性； e.油、氣

18、組成及平衡不變；f.油、氣兩相的壓力相同；g.擬穩(wěn)態(tài)下流動，在給定的某一瞬間，各點的脫氣原油流量相同。第19頁/共102頁2max8 . 02 . 01rwfrwfooPPPPqqVogel方程圖1-3 Vogel 曲線第20頁/共102頁8 . 02 . 01 2maxrtestwfrtestwftestooPPPPqqmaxoq a.計算max28 . 02 . 01orwfrwfoqPPPPqc.根據(jù)給定的流壓及計算的相應(yīng)產(chǎn)量繪制IPR曲線。b.給定不同流壓，計算相應(yīng)的產(chǎn)量： 已知地層壓力和一個工作點：已知地層壓力和一個工作點：利用Vogel方程繪制IPR曲線的步驟第21頁/共102頁A

19、ACBBPr242121qqA12212 . 0wfwfPPqqB2122218 . 0wfwfPPqqC 油藏壓力未知，已知兩個工作點油藏壓力未知，已知兩個工作點a. 油藏平均壓力的確定maxoq b.計算d.根據(jù)給定的流壓及計算的相應(yīng)產(chǎn)量繪制IPR曲線c. 給定不同流壓，計算相應(yīng)的產(chǎn)量第22頁/共102頁Vogel曲線與數(shù)值模擬IPR曲線的對比a.按Vogel方程計算的IPR曲線，最大誤差出現(xiàn)在用小生產(chǎn)壓差下的測試資料來預(yù)測最大產(chǎn)量。一般，誤差低于5。雖然，隨著采出程度的增加，到開采末期誤差上升到20，但其絕對值卻很小。b.如果用測試點的資料按直線外推時，最大誤差可達 7080，只是在開采

20、末期約30%。C.采出程度N對油井流入動態(tài)影響大，而kh/、B0、k、S0等參數(shù)對其影響不大。圖1-4 不同方法計算的油井IPR曲線1-用測試點按直線外推；2-計算機計算的；3-用Vogel方程計算的第23頁/共102頁dpBksrrkhqrwfPPooroweo43ln22.費特柯維奇方法溶解氣驅(qū)油藏：假設(shè) 與壓力 成直線關(guān)系，則：ooroBkprwfPPweocpdpsrrkhq43ln222243ln2wfrwePPcsrrkh第24頁/共102頁rpoororKPc)(1式中：rwfrPooroweoPPPKsrrkhqr243ln222則：rpooroweoPKsrrkhJr2143

21、ln2令：當(dāng) 時：0wfP243ln2maxrPooroweoPKsrrkhqr所以：2max1rwfooPPqq)(22wfroPPJ第25頁/共102頁3.非完善井Vogel方程的修正油水井的非完善性： 打開性質(zhì)不完善；如射孔完成 打開程度不完善；如未全部鉆穿油層 打開程度和打開性質(zhì)雙重不完善 油層受到損害 酸化、壓裂等措施改變油井的完善性，從而增加或降低井底附近的壓力降，影響油井流入動態(tài)關(guān)系。第26頁/共102頁 圖1-5 完善井和非完善井周圍 的壓力分布示意圖第27頁/共102頁完善井:weoowfeoorrlnB)PP(hk2q非完善井:wssseoowfeorrkrrkBPPhql

22、n1ln1)(20令：wssorrkksln1shkBqPoooosk2非完善井附加壓力降:wssooooowfwfskrrkkhkBqPPPln12則：第28頁/共102頁油井的流動效率（FE）：油井的理想生產(chǎn)壓差與實際生產(chǎn)壓差之比。0s1FE油層受污染的或不完善井，0s1FE完善井,0s1FE增產(chǎn)措施后的超完善井，shkBqPoooosk2wfrskwfrwfrwfrpppppppppFE第29頁/共102頁利用流動效率計算非完善直井流入動態(tài)的方法圖1-6 Standing 無因次IPR曲線 Standing方法(FE=0.51.5)，擴大了 Vogel的使用范圍，可以適用于那些污阻井或經(jīng)

23、過增產(chǎn)措施的井第30頁/共102頁2)1max(8 . 02 . 01rwfrwfoFEoPPPPqqFEPPPPwfrrwf)(a.根據(jù)已知Pr和Pwf計算在FE=1時最大產(chǎn)量21max8 . 02 . 01rwfrwfFEooPPPPqqb.預(yù)測不同流壓下的產(chǎn)量c.根據(jù)計算結(jié)果繪制IPR曲線第31頁/共102頁 Harrison方法 提供了FE=1 2.5的無因次IPR曲線,擴大了Standing曲線的范圍,它可用來計算高流動效率井的IPR曲線和預(yù)測低流壓下的產(chǎn)量。圖1-7 Harrison無因次IPR曲線(FE1) )1(maxFEqqoo圖 2-7 Harrison 無 因 次 IPR

24、 曲 線 (FE1)第32頁/共102頁1maxmax1maxmaxFEoFEoFEoFEoqqqqb.求FE對應(yīng)的最大產(chǎn)量，即Pwf=0時的產(chǎn)量a.計算FE=1時的qomax(FE=1) 先求Pwf/Pr，然后查圖1-7中對應(yīng)的FE曲線上的相應(yīng)值qo/qomax(FE=1)。則)1max()1max(/FEoooFEoqqqq1max1maxFEooFEooqqqqc.計算不同流壓下的產(chǎn)量d.根據(jù)計算結(jié)果繪制IPR曲線第33頁/共102頁(1)(1)常規(guī)的水平井常規(guī)的水平井IPRIPR計算方法計算方法ChengCheng方程方程 , 4.斜井和水平井的IPR曲線2PCPBAq Cheng對溶

25、解氣驅(qū)油藏中斜井和水平井進行了數(shù)值模擬，并用回歸的方法得到了類似Vogel方程的不同井斜角井的IPR回歸方程：P=Pwf/Pr； q=qo/qomax ；A、B、C為取決于井斜角的系數(shù)。第34頁/共102頁 BendakhliaBendakhlia方程方程 , BendakhliaBendakhlia等用兩種三維三相等用兩種三維三相黑油模擬器黑油模擬器研究了多種情況下溶研究了多種情況下溶解氣驅(qū)油藏中解氣驅(qū)油藏中水平井水平井的流入動態(tài)關(guān)系，得到了不同條件下的的流入動態(tài)關(guān)系，得到了不同條件下的IPRIPR曲線。結(jié)果表明：早期曲線。結(jié)果表明：早期IPRIPR曲線近乎于直線，隨采出程度增加，曲線近乎于

26、直線，隨采出程度增加，曲度增加；接近衰竭時曲度減小。曲度增加；接近衰竭時曲度減小。nrwfrwfooPPvPPvqq2max11第35頁/共102頁(2)(2)水平井穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能方程水平井穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能方程 , BorisovBorisov公式公式 wehoohrhLhLrBpKhq2ln4ln)/(2GigerGiger公式公式)2(ln2/211ln)/(22wehehoohrhrLrLhLBpKLq假設(shè)供給邊界為橢圓，井內(nèi)無阻力的條件下得到的。假設(shè)供給邊界為橢圓，井內(nèi)無阻力的條件下得到的。若水平井長度若水平井長度LrLreheh，而橢圓形供給邊界的長短軸，而橢圓形供給邊界的長短軸又近似相等，即又近

27、似相等，即rehab時。時。 第36頁/共102頁(3)(3)水平井?dāng)M穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能方程水平井?dāng)M穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能方程 , 假定油藏在所有方向上都是有封閉邊界的，而且水平井的位置在矩形的有界泄油面積中是任意的。這些方法的差別在于所用數(shù)學(xué)解法和邊界條件不同，但三種方法計算的產(chǎn)量差別很小。 Mutalik、Godbole和和Joshi產(chǎn)能方程產(chǎn)能方程 DqCSSSArrBKhppqJhcAmfweoowfrhh ,ln)/(2ArewfrLS4lnMutalik等人的修正公式等人的修正公式 DqSLhKKCSSrrBphKKqzxhcAfweooyxh,738. 0ln2DqSLxpBppKxqodoowfre2

28、22.877Economides、Brand和和Frick水平井方程水平井方程第37頁/共102頁(4)(4)部分射開的水平井流入動態(tài)部分射開的水平井流入動態(tài) mWDoohSpBKhJ*)/(2(5)(5)定向井的定向井的IPRIPR曲線曲線 2PCPBAqrwfppp maxooqqq 缺點是方程沒有歸一化缺點是方程沒有歸一化 第38頁/共102頁5.5.新型油井流入動態(tài)新型油井流入動態(tài)注水保持壓力開注水保持壓力開發(fā)的油田，發(fā)的油田，當(dāng)井當(dāng)井底流壓低于飽和底流壓低于飽和壓力以后壓力以后，由于，由于井底附近油層中井底附近油層中滲流條件發(fā)生變滲流條件發(fā)生變化，指示曲線向化，指示曲線向壓力軸偏轉(zhuǎn)，

29、并壓力軸偏轉(zhuǎn)，并出現(xiàn)出現(xiàn)最大產(chǎn)量點最大產(chǎn)量點第39頁/共102頁IPRIPR曲線拐點因素分析曲線拐點因素分析：根據(jù)達西滲流定律，在某一瞬時油井的產(chǎn)量為：根據(jù)達西滲流定律，在某一瞬時油井的產(chǎn)量為：引入相對滲透率概念，則有：引入相對滲透率概念，則有：第40頁/共102頁IPRIPR曲線拐點因素分析：曲線拐點因素分析：（1 1）儲層滲透率的影響）儲層滲透率的影響：在油田開發(fā)過程中：在油田開發(fā)過程中, ,地層要發(fā)生彈性、地層要發(fā)生彈性、彈塑性和塑性變形。變形引起儲層絕對滲透率和孔隙度隨壓彈塑性和塑性變形。變形引起儲層絕對滲透率和孔隙度隨壓力降低而減小。力降低而減小。 （2 2）流體相滲透率的影響）流體

30、相滲透率的影響： 壓力降低到低于飽和壓力以后壓力降低到低于飽和壓力以后, , 氣體從原油中分離出來氣體從原油中分離出來, , 氣相飽和度氣相飽和度S Sg g 變大變大, , 液相飽和度液相飽和度S SL L 變小。相對滲透率曲線變化規(guī)律是變小。相對滲透率曲線變化規(guī)律是：氣相飽和度剛開始增加時氣相飽和度剛開始增加時, ,液相相對滲透率急劇下降液相相對滲透率急劇下降, ,但氣相飽和度大于某一值但氣相飽和度大于某一值( (或液相飽或液相飽和度小于某一值和度小于某一值) ) 時時, ,液相相對滲透率下降逐漸變緩。液相相對滲透率下降逐漸變緩。 （3 3）湍流附加阻力影響）湍流附加阻力影響：在低壓下：在

31、低壓下, ,地層滲流中出現(xiàn)湍流地層滲流中出現(xiàn)湍流, ,即即存在流體的湍流附加粘度。流體內(nèi)摩擦力急劇增大存在流體的湍流附加粘度。流體內(nèi)摩擦力急劇增大, ,地層中滲地層中滲阻力急劇成倍增加阻力急劇成倍增加, ,導(dǎo)致生產(chǎn)壓差增大、產(chǎn)量卻減小的可能性。導(dǎo)致生產(chǎn)壓差增大、產(chǎn)量卻減小的可能性。使得使得IPR IPR 曲線出現(xiàn)最大產(chǎn)量點。曲線出現(xiàn)最大產(chǎn)量點。 第41頁/共102頁流入動態(tài)方程的建立流入動態(tài)方程的建立 井底附近油層中油、氣、水三相流動時井底附近油層中油、氣、水三相流動時, , 油層中油的相對流油層中油的相對流動能力為：動能力為：采出采出1 t 1 t 地面油時地面油時, ,井底條件下的油、氣、

32、水體積流量井底條件下的油、氣、水體積流量可以分別用下述各式進行計算可以分別用下述各式進行計算如果井底壓力大于飽和壓力如果井底壓力大于飽和壓力, ,則則R R = 0 = 0 。第42頁/共102頁當(dāng)井底壓力低于飽和壓力當(dāng)井底壓力低于飽和壓力, ,且含水率為零時且含水率為零時, ,油的相對油的相對流動能力為：流動能力為：井底三相流動中井底三相流動中, ,液相液相( (油和水油和水) ) 的相對流動能力為：的相對流動能力為： 當(dāng)井底壓力大于飽和壓力當(dāng)井底壓力大于飽和壓力, ,且含水率為零時且含水率為零時, ,油的相對流油的相對流動能力為動能力為1 ;1 ; 當(dāng)井底壓力大于飽和壓力當(dāng)井底壓力大于飽和

33、壓力, ,且為油水兩相流時且為油水兩相流時, ,液相的相液相的相對流動能力亦為對流動能力亦為1 ;1 ;第43頁/共102頁油的流動方程為：油的流動方程為：油水兩相的流動方程為：油水兩相的流動方程為：隨油井含水率和井底氣油比隨油井含水率和井底氣油比上升上升, ,油的相對流動能力下油的相對流動能力下降降; ; 隨氣油比上升隨氣油比上升, ,液相流入能液相流入能力下降力下降; ;隨含水率上升隨含水率上升, ,液相液相流入能力增加。流入能力增加。第44頁/共102頁新型油井流入動態(tài)新型油井流入動態(tài)第一點是直線彎曲的始點第一點是直線彎曲的始點, ,該點處的流動壓力等于飽和壓力該點處的流動壓力等于飽和壓

34、力, ,流動壓力低于該點以后流動壓力低于該點以后, ,采油指數(shù)降低采油指數(shù)降低, ,產(chǎn)量增長速度減慢產(chǎn)量增長速度減慢; ;第二個特征點為最大產(chǎn)量點第二個特征點為最大產(chǎn)量點, ,該點對應(yīng)的壓力可稱為油井最低允許流動壓力該點對應(yīng)的壓力可稱為油井最低允許流動壓力, ,流動壓力低于該點以后流動壓力低于該點以后, ,產(chǎn)量開始降低產(chǎn)量開始降低主要原因：流動壓力下降到一定程度以后主要原因：流動壓力下降到一定程度以后, ,井底附近井底附近可能出現(xiàn)油氣兩相流動可能出現(xiàn)油氣兩相流動, ,使油相的流動能力急劇下降。使油相的流動能力急劇下降。生產(chǎn)壓差對產(chǎn)量的貢獻已經(jīng)小于采油指數(shù)下降對產(chǎn)量生產(chǎn)壓差對產(chǎn)量的貢獻已經(jīng)小于采

35、油指數(shù)下降對產(chǎn)量所產(chǎn)生的影響。所產(chǎn)生的影響。第45頁/共102頁新型油井流入動態(tài)新型油井流入動態(tài)油井最低允許流動壓力為：油井最低允許流動壓力為：第46頁/共102頁其它水平井產(chǎn)能計算模型：Borisov模型： srhLhLrBhkJwehooohh2/ln/4ln/543. 0Giger模型：srhLhrLrLBhkJwehehooohh2/ln/2/2/11ln/543. 02Joshi模型：shrhLhLLaaBhkJwooohh2/2/ln/2/2/ln/543. 022222Renard & Dupuy模型： srhLhXBhkJwooohh12/ln/cosh/543. 0第47頁/

36、共102頁dpBKrrkhqrwfPPooroweo43ln2（1）基本公式 當(dāng)油藏壓力高于飽和壓力，而流動壓力低于飽和壓力時，油藏中將同時存在單相和兩相流動，擬穩(wěn)態(tài)條件下產(chǎn)量的一般表達式為:三、 時的流入動態(tài)wfbrPPP第48頁/共102頁圖1-11 組合型IPR曲線（2）實用計算方法(組合型IPR方法)第49頁/共102頁)(8 . 02 . 01 2bwfbwfcboPPPPqqq) 1(8 . 18 . 1brbbcPPqJPq)(brbPPJq流壓等于飽和壓力時的產(chǎn)量為：)(8 . 0)(2 . 01 8 . 12bwfbwfbbroPPPPPPPqJ 當(dāng) 時，由于油藏中全部為單相

37、液體流動。bwfPP 當(dāng) 后，油藏中出現(xiàn)兩相流動。bwfPP)(wfroPPJq流入動態(tài)公式為：直線段采油指數(shù)第50頁/共102頁四、油氣水三相IPR 曲線Petrobras提出了計算三相流動IPR曲線的方法。綜合IPR曲線的實質(zhì): 按含水率取純油IPR曲線和水IPR曲線的加權(quán)平均值。當(dāng)已知測試點計算采液指數(shù)時，是按產(chǎn)量加權(quán)平均；當(dāng)預(yù)測產(chǎn)量或流壓時是按流壓加權(quán)平均。 圖1-12 油氣水三相IPR 曲線第51頁/共102頁已知一個測試點( 、 )和飽和壓力 及油藏壓力wftestpttestqbPrP 當(dāng) 時：bwftestPPwftestrttestlPPqJ思考題：推導(dǎo) 時的采液指數(shù)計算式。

38、bwftestPP 當(dāng) 時：)(8 . 1)1 (wftestrwbbrwttestlPPfAPPPfqJbwftestwfGPPP 當(dāng) 時：wfGwftestPP0bwrwbwftestwttestlpfpfppfqJ49849828 . 02 . 01bwftestbwftestPPPPA其中：bwwfGpfP94直線段采油指數(shù)第52頁/共102頁 ，則：btqq 0ltrwfJqPP ，則按流壓加權(quán)平均進行推導(dǎo)：maxotbqqqwfwaterwwfoilwwfPfPfP)1 (bobtbwfoilqqqqPPmax80811125. 0ltrwfwaterJqPp (二)某一產(chǎn)量下的流

39、壓計算)(80811)1 (125. 0maxbobtbwltrwwfqqqqPfJqPfP所以：第53頁/共102頁lwqqtwfJfdqdPot98max因為：lwotlorwwfJfqqJqPfP)98)()(maxmax所以：若 ，則綜合IPR曲線的斜率可近似為常數(shù)。maxmaxttoqqq思考題：試推導(dǎo)lwqqtwfJfdqdPot98max第54頁/共102頁五、多層油藏油井流入動態(tài)（1）多油層油井流入動態(tài)迭加型IPR圖1-13 多層油藏油井流入動態(tài)第55頁/共102頁（2）含水油井流入動態(tài)圖1-14 含水油井流入動態(tài)與含水變化 ( )soswPP 圖1-15 含水油井流入動態(tài)曲線

40、 ( )swsoPP 第56頁/共102頁小 結(jié)(1) 上述介紹的方法闡明了油井流入動態(tài)的物理意義，也是目前現(xiàn)場最常用的計算方法。(2) 油井流入動態(tài)研究主要有三種途徑： 基于Vogel、Fetkovich、Petrobras方法的完善。 建立不同類型油藏和井底條件的滲流模型。 利用單井流入動態(tài)的油藏數(shù)值模擬技術(shù)。(3) 油井流入動態(tài)是采油工程各項技術(shù)措施設(shè)計、分析與評價的依據(jù)。第57頁/共102頁第二節(jié) 井筒氣液兩相流基本概念井筒多相流理論井筒多相流理論：研究各種舉升方式油井生產(chǎn)規(guī)律基本理論研究特點研究特點：流動復(fù)雜性、無嚴格數(shù)學(xué)解研究途徑研究途徑：基本流動方程 實驗資料相關(guān)因次分析 近似關(guān)

41、系第58頁/共102頁(一)氣液兩相流動與單相液流的比較比較項目單相液流氣液兩相流能量來源井底流壓井底流壓氣體膨脹能能量損失重力損失摩擦損失重力損失摩擦損失動能損失流動型態(tài)基本不變流型變化能量關(guān)系簡單復(fù)雜第59頁/共102頁流動型態(tài)（流動結(jié)構(gòu)、流型）：流動型態(tài)（流動結(jié)構(gòu)、流型）： 流動過程中油、氣的分布狀態(tài)。流動過程中油、氣的分布狀態(tài)。影響流型的因素影響流型的因素各相介質(zhì)的體積比例各相介質(zhì)的體積比例介質(zhì)的流速介質(zhì)的流速各相的物理及化學(xué)性質(zhì)各相的物理及化學(xué)性質(zhì)(密度、粘度界面張力等密度、粘度界面張力等)流道的幾何形狀流道的幾何形狀壁面特性壁面特性管道的安裝方式管道的安裝方式( (二二) )氣液混

42、合物在垂直管中的流動結(jié)構(gòu)變化氣液混合物在垂直管中的流動結(jié)構(gòu)變化第60頁/共102頁流動型態(tài)的劃分方法：兩類流動型態(tài)的劃分方法：兩類第一類劃分方法：第一類劃分方法：根據(jù)兩相介質(zhì)分布的外形劃分，根據(jù)兩相介質(zhì)分布的外形劃分，包括泡包括泡狀流、彈狀流或團狀流、（層狀流、波狀流）、段塞流或狀流、彈狀流或團狀流、（層狀流、波狀流）、段塞流或沖擊流、環(huán)狀流、霧狀流沖擊流、環(huán)狀流、霧狀流 垂直氣液兩相流流型垂直氣液兩相流流型 水平氣液兩相流流型水平氣液兩相流流型第61頁/共102頁第二類劃分方法：第二類劃分方法：按流動的數(shù)學(xué)模型或流體的分散程度劃分，按流動的數(shù)學(xué)模型或流體的分散程度劃分，包括包括分散流、間歇流

43、、分離流分散流、間歇流、分離流 兩種分類方法比較兩種分類方法比較 第一類劃分方法較為直觀第一類劃分方法較為直觀第二類劃分方法便于進行數(shù)學(xué)處理第二類劃分方法便于進行數(shù)學(xué)處理第一類劃分方法第一類劃分方法泡狀流泡狀流彈狀流或團狀流彈狀流或團狀流層狀流層狀流波狀流波狀流段塞流或沖擊流段塞流或沖擊流環(huán)狀流環(huán)狀流霧狀流霧狀流第二類劃分方法第二類劃分方法分散流分散流間歇流間歇流分離流分離流分離流分離流間歇流間歇流分離流分離流分散流分散流兩類劃分結(jié)果兩類劃分結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系的對應(yīng)關(guān)系第62頁/共102頁, ( (二二) )氣液混合物在垂直管中的流動結(jié)構(gòu)變化氣液混合物在垂直管中的流動結(jié)構(gòu)變化泡流泡流 當(dāng)當(dāng)井筒壓力

44、稍低于飽和壓力井筒壓力稍低于飽和壓力時，溶解氣開始從油中分時，溶解氣開始從油中分離出來，氣體都以小氣泡分散在液相中。離出來，氣體都以小氣泡分散在液相中?；摤F(xiàn)象滑脫現(xiàn)象： 混合流體流動過程中，由于流體間的密度差異，引混合流體流動過程中，由于流體間的密度差異，引起的小密度流體流速大于大密度流體流速的現(xiàn)象。如：起的小密度流體流速大于大密度流體流速的現(xiàn)象。如：油氣滑脫、氣液滑脫、油水滑脫等。油氣滑脫、氣液滑脫、油水滑脫等。特點特點：氣體是分散相，液體是連續(xù)相；氣體主要影響混合物密度，氣體是分散相，液體是連續(xù)相；氣體主要影響混合物密度，對摩擦阻力影響不大；滑脫現(xiàn)象比較嚴重。對摩擦阻力影響不大；滑脫現(xiàn)象

45、比較嚴重。 純液流純液流: :當(dāng)當(dāng)井筒壓力大于飽和壓力井筒壓力大于飽和壓力時，天然氣溶解在原油中，產(chǎn)液時，天然氣溶解在原油中，產(chǎn)液呈單相液流。呈單相液流。第63頁/共102頁段塞流 當(dāng)混合物繼續(xù)向上流動，壓力逐漸降低，氣體不斷膨脹，小氣泡將合并成大氣泡，直到能夠占據(jù)整個油管斷面時，井筒內(nèi)將形成一段液一段氣的結(jié)構(gòu)。特點：氣體呈分散相，液體呈連續(xù)相； 一段氣一段液交替出現(xiàn)； 氣體膨脹能得到較好的利用； 滑脫損失變小； 摩擦損失變大。第64頁/共102頁環(huán)流 油管中心是連續(xù)的氣流而管壁為油環(huán)的流動結(jié)構(gòu)。特點：氣液兩相都是連續(xù)相； 氣體舉油作用主要是靠摩擦攜帶； 滑脫損失變??； 摩擦損失變大。第65頁

46、/共102頁 霧流 氣體的體積流量增加到足夠大時，油管中內(nèi)流動的氣流芯子將變得很粗，沿管壁流動的油環(huán)變得很薄，絕大部分油以小油滴分散在氣流中。特點：氣體是連續(xù)相，液體是分散相； 氣體以很高的速度攜帶液滴噴出井口； 氣、液之間的相對運動速度很小； 氣相是整個流動的控制因素。第66頁/共102頁總結(jié)： 油井生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的流型自下而上依次為：純油(液)流、泡流、段塞流、環(huán)流和霧流。 實際上，在同一口井內(nèi)，一般不會出現(xiàn)完整的流型變化。圖1-17 油氣沿井筒噴出時的流型變化示意圖純油流；泡流；段塞流；環(huán)流；霧流第67頁/共102頁mmmlmff實際計算：直接求存在滑脫混合物密度或包括滑脫在內(nèi)的摩擦阻力

47、系數(shù)。(三)滑脫損失概念因滑脫而產(chǎn)生的附加壓力損失稱為滑脫損失。單位管長上滑脫損失為：圖1-18 氣液兩相流流動斷面簡圖滑脫損失的實質(zhì)： 液相的流動斷面增大引起混合物密度的增加。第68頁/共102頁量從斷面流出的流體能的能量在斷面和之間耗失體額外所做的功在斷面和之間對流進入斷面的流體能量二、井筒氣液兩相流能量平衡方程及壓力分布計算步驟 兩個流動斷面間的能量平衡關(guān)系：(一)能量平衡方程推導(dǎo)222,VPU222,2mghmV121111,2,mghmVVPU圖2-19 傾斜管流能量平衡關(guān)系示意圖第69頁/共102頁222,VPU222,2mghmV121111,2,mghmVVPU圖2-19 傾斜

48、管流能量平衡關(guān)系示意圖2222221121112sin2sinVPmvmgZUqVPmvmgZU0)(sindqPVddZmgmvdvdU傾斜多相管流斷面1和斷面2的流體的能量平衡關(guān)系為：0sin1wdIdZgvdvdP第70頁/共102頁2sin2mmmmmmmvdfdZdvvgdhdP適合于各種管流的通用壓力梯度方程：加速度摩擦舉高)()()(dZdPdZdPdZdPdZdP則：令：2)()(sin)(2vdfdZdIdZdPdZdvvdZdPgdZdPw摩擦加速度舉高第71頁/共102頁以計算段下端壓力為起點，重復(fù)步，計算下一段的深度和壓力，直到各段的累加深度等于管長為止。(2)多相垂直

49、管流壓力分布計算步驟重復(fù)的計算，直至 。估計計算hh1)按深度增量迭代的步驟已知任一點(井口或井底)的壓力作為起點，任選一個合適的壓力降作為計算的壓力間隔p。估計一個對應(yīng)的深度增量h 。計算該管段的平均溫度及平均壓力，并確定流體性質(zhì)參數(shù)。判斷流型，并計算該段的壓力梯度dp/dh。計算對應(yīng)于p的該段管長(深度差)h。計算該段下端對應(yīng)的深度及壓力。第72頁/共102頁2)按壓力增量迭代的步驟（略）思考題：根據(jù)上述步驟整理出計算壓力分布的程序流程框圖。說明：a. 計算壓力分布過程中，溫度和壓力是相關(guān)的；b. 流體物性參數(shù)計算至關(guān)重要，但目前方法精度差；c. 不同的多相流計算方法差別較大，因此在實際應(yīng)

50、用中有必要根據(jù)油井的實際情況篩選精度相對高的方法。第73頁/共102頁第三節(jié) Orkiszewski方法 綜合了Griffith & Wallis 和 Duns & Ros 等方法 處理過渡性流型時，采用Ros方法(內(nèi)插法) 針對每種流動型態(tài)提出存容比及摩擦損失的計算方法 提出了四種流型，即泡流、段塞流、過渡流及環(huán)霧流 把Griffith段塞流相關(guān)式改進后推廣到了高流速區(qū) 1967年提出，適用于垂直管流計算第74頁/共102頁mmmmfdvvdhgdhdPdpPAqWdvvpgtmmm2出現(xiàn)霧流時，氣體體積流量遠大于液體體積流量。根據(jù)氣體定律，動能變化可表示為：一、壓力降公式及流動型態(tài)劃分界限

51、由垂直管流能量方程可知，壓力降是摩擦能量損失、勢能變化和動能變化之和：kPkpgtfmhPAqWg12所以壓降計算式為：第75頁/共102頁表1-3 Orkiszewski方法流型劃分界限流 動 型 態(tài)界 限泡 流BtgLqq段 塞 流SgBtgLvLqq,過 渡 流SgMLvL霧 流MgLv不同流動型態(tài)下 和 的計算方法不同。mf第76頁/共102頁二、平均密度及摩擦損失梯度的計算氣相存容比氣相存容比( (含氣率含氣率) )Hg ：管段中氣相體積與管段容 積之比值。液相存容比液相存容比( (持液率持液率) )HL ：管段中液相體積與管段容 積之比值。(1)泡流1gLHHggLgggLLmHH

52、HH)1 (平均密度:第77頁/共102頁)1 (1gpgtgpggsLgsgsHAqqHAqHvHvv22LHLtvDf)1 (gpLLHHAqv滑脫速度：氣相流速與液相流速之差。4)1 (1 212psgpstpstgAvqAvqAvqH則：泡流摩擦損失梯度按液相進行計算：第78頁/共102頁 圖1-21 摩擦阻力系數(shù)曲線第79頁/共102頁(2)段塞流lpstpsltmAvqAvW平均密度:段塞流的摩擦梯度：)(22pstpsltlfAvqAvqDvf段塞流計算中，關(guān)鍵是滑脫速度vs的計算。目前， vs的計算方法有兩種：查圖迭代法和經(jīng)驗公式法。第80頁/共102頁llsbDvN泡流雷諾數(shù)

53、：圖1-22 C1Nb曲線lltDvNRe雷諾數(shù)：圖1-23 C2NRe曲線滑脫速度的計算迭代法gDCCvs21滑脫速度：第81頁/共102頁滑脫速度的計算經(jīng)驗公式計算法詳見教材p3839公式（1-54）（1-58）。MiSMsgSLSMgMmLLLvLLvL(3)過渡流 過渡流的混合物平均密度及摩擦梯度是先按段塞流和霧流分別進行計算，然后用內(nèi)插方法來確定相應(yīng)的數(shù)值。MiSMggSLSMgMtLLLvLLvL第82頁/共102頁ggLgggLLmHHHH)1 (霧流混合物平均密度計算公式與泡流相同：由于霧流的氣液無相對運動速度，即滑脫速度接近于零，基本上沒有滑脫。霧流摩擦系數(shù)可根據(jù)氣體雷諾數(shù)和

54、液膜相對粗糙度查圖得。Dvfsggf22摩擦梯度:(4)霧流gLggqqqH所以：第83頁/共102頁以井口油壓或井底流壓為起點，選擇合適的壓力間隔P，假設(shè)h計算平均 P 和 T，并求得在此 P 和 T 下的流體性質(zhì)參數(shù)和流動參數(shù)，以及相應(yīng)的流動型態(tài)界限 LB、Lg和 LM確定流動型態(tài)霧流計算氣相存容比、平均密度及摩擦梯度過渡流分別按段塞流和霧流計算平均密度及摩擦梯度，并進行內(nèi)插段塞流計算滑脫速度、液體分布系數(shù)、平均密度和摩擦梯度泡流計算氣相存容比、平均密度和摩擦梯度計算并比較h，重復(fù)上述計算使h的計算值與假設(shè)值相等或在允許的誤差范圍內(nèi)重復(fù)上述步驟，直到h的等于或大于油層深度為止圖1-24 O

55、rkiszewski方法計算流程框圖第84頁/共102頁第四節(jié) Beggs & Brill 方法 水和空氣、聚丙烯管實驗基礎(chǔ)上總結(jié)的方法 建立流型分布圖，將七種流型歸為三類，增加了過渡流 計算時先按水平管流計算，然后采用傾斜校正系數(shù)校正成相應(yīng)的傾斜管流 傾斜度 -90 +90，分上坡和下坡流動 1973年提出，適用于水平、垂直和任意傾斜管流計算第85頁/共102頁Beggs & Brill 兩相水平管流型分離流分層流波狀流環(huán)狀流間歇流團狀流段塞流分散流泡 流霧 流第86頁/共102頁加速度摩擦位差dZdPdZdPdZdPdZdPDAGDvdZdp2/22摩擦一、基本方程 單位質(zhì)量氣液混合物穩(wěn)定

56、流動的機械能量守恒方程為：(1)位差壓力梯度：消耗于混合物靜水壓頭的壓力梯度。(2)摩擦壓力梯度：克服管壁流動阻力消耗的壓力梯度。假設(shè)條件:氣液混合物既未對外作功，也未受外界功。sin1singHHgdZdpLgLL位差第87頁/共102頁dZdvvdZdp加速度dZdpPvvdZdpsg加速度AQvgsg/PvvHHDAGgHHdZdPsgLgLLLgLL/)1 (12sin)1 (3)加速度壓力梯度：由于動能變化而消耗的壓力梯度。忽略液體壓縮性、考慮到氣體質(zhì)量流速變化遠遠小于氣體密度變化，則：(4)總壓力梯度（Beggs-Brill方法的基本方程）第88頁/共102頁 圖1-26 Beggs-Brill流型分布圖分離流； 間歇流； 分散流； 過渡流二、 Beggs & Brill方法的流