旋流条件下的气液环空流流动规律研究

作者：史殊哲,韩国庆,吴晓东,钟子尧,陆宽

摘要：针对涡流工具排液效果的问题,开展了旋流条件下气液两相流动模型的研究。考虑到旋流中角速度的存在,研究中采用气液流动在径向和周向上的动量和角动量平衡的方法,建立了气液流动控制方程,计算了液膜厚度,气液相旋流强度等参数以及压降梯度,并进行涡流工具实验验证模型。涡流工具降低压降损失的机理结果表明,安装涡流工具后流动压降可以降低5%~20%。根据实验及模型,在低速(气相速度小于13 m/s)时,小旋流角和高旋流强度更利于降低压降,而高速(气相速度大于16 m/s)时,高旋流强度会增加额外摩擦阻力。旋流强度的衰减速度会随着液相速度增大而减小,而随气相速度增大而增大。该研究结果可对涡流工具进行优化设计,以达到最佳排液效果。

发文机构：中国石油大学（北京）石油工程学院 中国石油勘探开发研究院 中国海洋石油集团有限公司审计部北方审计中心 中国石油工程建设有限公司北京设计分公司

关键词：气井排液涡流工具气液两相流气液环空流动旋流强度liquid unloadingvortex toolgas-liquid two phase flowgas-liquid annulus flowvortex flow coefficient

分类号： TE355[石油与天然气工程—油气田开发工程]