含气率

摘要： 针对目前气测录井定性解释存在的不确定性,为弥补气测技术的局限,开展了气测录井响应特征与试油效果相关性研究。通过分析不同油性、不同区块、不同层位的钻井工程参数、录井参数与试油结论,引入地下单位体积岩石含气率计算方法,建立含气率产能评价公式,提出了从定性和定量结合的角度进行录井解释评价和产能预测的新方法。实际应用效果表明,该方法的解释符合率达到85%以上,应用效果良好,对油气层评价具有重要意义。

摘要： 振动是反映混输泵运行稳定性的关键指标,液体含气率对混输泵的振动强度有重要影响。为探究小流量工况下含气率变化对混输泵轴系振动的影响规律,该研究以某3级混流式气液混输泵为研究对象,采用建立的多通道振动测试系统采集小流量工况下混输泵输送不同含气率的水时主轴和轴承座的振动信号,然后分析水中含气率对主轴和轴承座振动特性的影响规律。结果表明:针对该研究的混流式混输泵,主轴径向振动幅值随含气率的增加呈现明显的非线性变化规律,含气率增加导致的主轴径向振动增幅可达纯水工况下的3.2倍;含气率的增加主要影响轴承座的轴向振动而径向振动受影响较小,不同含气率下轴承座的轴向振动幅值均高于径向振动;在8%~14%含气率范围内,混输泵内部出现气液两相流型过渡转换,从而导致主轴振动特性变化;含气率的增加对叶轮出口与导叶进口间的动静干涉作用具有一定的强化效应;0~20%含气率范围内,主轴径向振动的概率密度极值随着含气率的增加而降低,当含气率超过20%以后,主轴径向振动的概率密度极值随着含气率的增加而提高,两者趋势相反,该结论可为混流式混输泵内含气率的判定提供依据。

摘要： 本研究通过建立流场计算模型,研究了不同气体含量下单螺杆泵温度和压力的分布规律,有助于估算流动状态对泵的性能和寿命的影响。结果表明,不同气体含量的输送介质,内部流场的压力分布相似。压力从泵腔的入口到出口逐渐增加,并且腔室压力沿轴向线性分布。泵中的流体温度分布受压力分布的影响,压力分布主要作用于泵的出口。

摘要： 为了研究自吸泵自吸过程内部流动规律,以一台外混式自吸式离心泵为研究对象进行气液两相流动定常数值模拟,分析在不同进口含气率下叶轮和蜗壳气液两相分布以及平均静压分布规律,为自吸泵的优化设计提供依据.研究结果表明:气相最先聚集在靠近叶轮进口的叶片背面和隔舌区域,并随着进口含气率的增大,气相逐渐向叶轮和蜗壳流道内扩散,这不利于两相流输送,进而影响泵的自吸性能;叶轮内周向和轴向平面内含气率与进口含气率相近,但蜗壳内轴向平面上的含气率与进口含气率差别较大;叶轮与蜗壳内的低压区随着含气率的升高而逐渐减小,平均静压值却逐渐增大;随着相对高度增大以及进口含气率降低,叶轮轴向平面的平均压力下降明显,而蜗壳内轴向平面的平均压力呈现先减小后增大的趋势;当含气率超过10%时,扬程下降明显,泵的水力性能受进口含气率影响较大.

摘要： 以气液混输离心泵作为研究对象,采用N-S方程和欧拉-欧拉模型,对进口含气率为1%到10%时的气液两相流工质条件下进行全流道数值模拟,计算求解时采用混合网格对流体域进行离散,分析不同含气率下的外特性变化情况和叶轮流道的气相分布情况。结果表明:随着进口含气量的增加,泵的扬程和效率都有所降低,并且含气率越大,性能下降越快,气泡聚集主要在叶轮的中部叶片吸力面以及叶片出口边缘部分。

摘要： 科氏质量流量计测量单相流具有很高的精度,但在气液两相流工况下,科氏流量计测量性能下降,质量流量测量误差急剧增加.为减小测量误差和量化气体体积分数,本文对液相质量流量测量量程0~1000 kg/h的科氏流量计,结合差压变送器,进行了含气率0~30%的气液两相流实验,并设计了基于粒子群优化算法-支持向量机(PSO-SVM)数据驱动的质量流量修正和含气率预测模型.PSO算法提高了模型构建的速度与预测精度.其中,差压可提供流动形态、相含率等信息,是模型的重要输入变量,包含该变量构建的模型对质量流量修正的相对误差为±1.5%,预测含气率的绝对误差为±3%.由于差压变量需外接差压变送器获取,存在安装不便、空间受限的问题.为实现一体化测量,利用科氏流量计自身动态信号来替代差压变量,并保证模型精度在可接受范围内.结合实验数据分析,设计了另外一种去除差压变量、输入变量完全基于科氏流量计自身信号的两相流测量模型.采用质量流量测量值方差替代差压,修正质量流量,对含气率预测设计了两级SVM模型,将质量流量修正的绝对偏差作为含气率预测模型的输入,以替代差压.结果显示,该模型对质量流量修正后的相对误差为±2%,含气率预测的绝对误差为±3%,模型精度可以接受,替代差压变量基本可行.

摘要： 为了研究含气率对往复式油气混输泵排出性能的影响及转速、含气率、流量的相互关系,基于标准k-ε湍流模型和混合多相流模型,采用计算流体力学软件中的动网格技术和用户自定义函数,在介质含气率不同时对混输泵的排出过程进行三维动态仿真模拟。结果表明:介质增压速度、最大流量、平均流量与含气率成反比。根据转速、含气率、流量关系曲线调节转速,使泵的流量与抽油机流量相匹配,为往复式油气混输泵性能参数的选择及现场应用提供数据参考。

摘要： 随着油气工业的发展,对气液两相流的测量技术的要求越来越高,湿气测量的理论和技术不断更新。本文重点介绍了文丘里流量计的发展和基于文丘里流量计的修正模型,基于长喉颈文丘里管的湿气测量原理。1概述湿气是一种特殊的高含气率气液两相流普遍存在于油气工业中。一般来说,干气是经过脱水、净化和轻烃回收工艺的天然气,这类天然气满足商品气或管输气要求;而湿气是持液率较高的一类天然气,由于该类天然气未经脱水脱烃处理,所以多含有少量凝析水或油、饱和水蒸气及轻烃类。目前湿气国际上没有统一的定义,ISO/TR11583;将气液两相流中气相体积分数大于等于95%的定义为湿气。

摘要： 利用FLUENT软件对角形喷嘴在淹没环境下的流场进行数值模拟,以含气率和气相体积作为判断喷嘴产生空化效果的依据,通过分析入口压力、扩张角大小、喉管直径设计了最优角形喷嘴结构,并在角形喷嘴基础上设计了一种人工淹没空化喷嘴。研究表明,高压水射流在人工营造的淹没环境下,射流边界产生显著的空化效应,并能维持到大气环境中。

摘要： 为优化油气运输局部管道结构,提高油气两相流在渐变管道中流动的安全性,利用计算流体力学软件Fluent进行了三维水平管道的数值模拟研究,分析了渐变管道内变含气率(管道入口)条件下油-气两相流的压力变化规律与油-气两相分布云图。结果表明:渐变段处有涡旋产生,使得压强大幅下降形成低压区,低压区的存在会导致出口直管段静压分布改变,引起能量损失;渐扩管内逆压梯度的存在产生了额外的流动阻力,实际应用中除特殊需要外应尽量避免使用渐扩管。研究结果可为优化油气运输管道结构、降低管道流动能耗和提高输送安全问题提供参考。

摘要： 基于实验数据，本文对一些现有的含气率计算关系式进行了比较。结果发现，在滑速比选择合适的条件下，滑速比模型关系式可以很好地预测出低质量流率下的含气率；在高质量流率下，各个关系式的预测值之间差异不大，与实验值都符合较好。另外，文中引入的无量纲数Ft能够表征高质量流率条件下的管内冷凝流动特性。基于以上结论，本文通过加权平均的方式将滑速比模型及无量纲数Ft引入到一种新的计算关系式中，其预测值与不同实验条件下的实验值吻合的很好，适用范围较广。

摘要： 以双流体模型为基础，将前人实验得到的相界面浓度，相界面传热系数，气泡上升速度计算式引入双流体模型用来预测冷凝泡状流沿流动方向的含气率分布。模型预测结果与实验数据的比较结果表明，该模型能较好地模拟蒸汽-水冷凝泡状流含气率沿流动方向分布

摘要： 建设大型深海油气采输设备,提高采输设备的含气量是促进我国深海油气开发和研究的关键,因此对于日渐成熟的高含气量的气液两相流离心泵的研究也显得十分重要.本文以多级气液混输离心泵作为研究对象,在考虑气体的浮力和表面张力等因素的基础上,采用N-S方程和标准的K-e湍流模型对纯水介质及5种不同含气率时的气液两相流介质的情况分别进行了泵的三级全流道数值模拟,计算求解时采用混合网格对流体域进行离散,并对混输泵的外特性和内部流场规律进行了分析.结果表明:随着含气量的增加,泵的扬程和效率都有所降低,并且降低的速度随含气率增加呈增加趋势;混输泵的转轮流道内混合流体流态较稳定,只在转轮叶片头尾部出现压力及速度分布的特殊变化区域;转轮叶片表面荷载随着含气率的升高不断降低,但总体分布趋势类似;除此之外还发现随着离心泵级数的增加,气液两相流泵的各级进出口压差逐渐增大.

摘要： 结合严重段塞流的形成机理,研究了立管底部压力与集输管道中流体压力的变化规律,建立了过渡流型向严重段塞流、稳定流转变的准则模型.对比Lockhart-Martinelli参数法和Beggs-Brill公式法在气液两相流含气率的预报效果,并将流型转变模型的预报结果与实验结果对比,结果表明:采用Beggs-Brill公式计算气液两相流含气率时具较高的精度,同时本文流型转变预报模型的预报值与实验结果吻合很好,从而可以为海洋集输立管系统的优化设计提供理论依据.

摘要： 气液两相流广泛存在于自然界、工程设备乃至日常生活中.随着工业技术的飞速发展,在化工、石油、制冷、核能、动力等领域中两相流的传热问题受到高度关注.基于此,建立竖直矩形窄通道流动沸腾换热装置,并借助于超声波检测方法,对窄通道出口的粒径分布及含气率大小进行了实验研究,结果表明:1)采用超声颗粒检测系统,分别得到质量流量2.22kg/(m2·s)、2.86kg/(m2·s)和3.49kg/(m2·s)的超声幅度谱及衰减谱,并反演得出矩形窄通道出口的颗粒(汽泡)粒径分布和出口含气率(干度).2)由于首次将超声检测装置应用于制冷系统,而超声检测模型主要应用于汽泡-合并汽泡流阶段,对干度较小时,检测值与理论值偏差较小,比较适用,但随着干度增加,偏差增大.其次超声检测探头尺寸较测量段稍小,没有完全覆盖整个测量段,水蒸汽所占百分比较理论值高,因此超声检测系统所测量的干度值较理论值偏大,需要对模型进行适当调整.

摘要： 在长距离垂直下降管内气液两相流动中，管内两相流型随深度增加而不断变化，而不同流型对应的管内摩擦阻力特性有明显的差别。基于本文的实验数据，选取合适的漂移流模型进行管内截面含气率的计算；研究了垂直下降管内空气-水两相流不同流型对应的摩擦压降特性；结合管内流型的转变过程，分析了不同流型对应的摩擦压降特性的变化规律，为长距离垂直下降管内压降预测研究提供了支持。

摘要： 本文从流体的体积弹性模量的定义出发,推导了气液两相流中的声速随含气率的变化关系式，并通过COMSOL有限元模拟软件得到不同气体分布下圆管谐振腔最低阶模式的共振频率,间接数值模拟研究了含气率对声速的影响，模拟结果与理论计算结果一致,当气液两相流中含气率较低时,声速随含气率的增大急剧减小，本研究对确定声速与气液两相流中的含气率间的关系具有重要意义。

摘要： 从气液两相分层流流型出发，针对金属泡沫内的沸腾换热特点，通过对金属泡沫内的两相流的流动及相界面力学平衡的分析，得到了两相沸腾区不同干度下的分层流界面形状及含气率。对于汽相区域采用前人的经验公式得到气体与泡沫金属的温差分布，在液相区域，则利用局部非平衡模型，分别建立针对流体和金属泡沫的能量平衡方程，得到液相区的局部换热量，并最终获得整个管长的周向平均换热系数。将周向平均换热吸热的模拟值与已有的实验数据进行了对比，验证了本文建立的金属泡沫水平管内沸腾换热分层流模型的合理性。

摘要： 两相流流型在分析换热、流动不稳定性以及临界热流密度方面具有基础性作用。两相流流型一直是两相流研究的一个重要内容，流型与两相流系统的阻力及传热特性密切相关，许多研究中，阻力及传热特性的研究都是在确定流型的前提下进行的。因此本文以空气和水为工质，基于VOF(Volume of Fluid)多相流模型，对25mm×2mm的垂直上升窄矩形通道内气液两相流动进行数值模拟，表观气速0.1~82m/s，表观液速0.1~2m/s。结果得 到了流道内气液两相流的主要流型：泡状流、弹状流、搅混流和环状流。本文分析了流道内截面含气率分布与流型的对应关系，以及截面含气率与气液两相流容积含气率的关系，并分析了各种流型下的压降分布特性。

摘要： 重力势能驱动的旋流冶金反应器是一种仅利用钢液本身的重力势能作为动力驱动产生旋流，借用旋流的力量对钢液进行搅拌，无需外加动力和物质的炉外精炼设备。本文采用数值模拟的方法分析了反应器在三种不同叶片角度下的流场和含气率。结果显示，曲率半径为350mm的叶片反应器具有较好的旋流效果，在漏斗和混合管中均形成了较强的旋流。三种反应器都不同程度的存在夹杂气体的现象，曲率半径为150mm的叶片反应器含气率较高，并有较大的气泡出现，其他两个反应器含气率较低，且气体分布均匀。

摘要： 本发明公开了一种基于多视觉的小通道气液两相流相含率测量系统和方法。该系统包括一台高速摄像机、两个光源、直角棱镜、小管道、甘油槽、计算机。首先，从两个相互垂直角度同时获取小通道气液两相流流动图像序列；其次，进行图像预处理和光学畸变校正，建立泡状流、段塞流、环状流和波状流四种典型流型的相含率测量模型；然后，提取图像的特征向量，进行流型辨识；最后，选择相应流型的相含率测量模型，计算相含率。本发明利用多视觉技术，为每一种典型流型建立了相含率测量模型，将流型信息引入到相含率测量模型，提高了测量的准确性。相应的装置具有结构简单、非接触式测量、可视化等优点。

摘要： 本发明公开一种含天然气水合物沉积物的高分辨率多频阵列电阻率测井物理模拟方法，包括以下步骤：a根据研究区域的地质背景等制取地层模型，将地层模型放入天然气水合物生成系统的反应釜中；b在地层模型的中央钻取井眼模型；c使地层模型完全饱和模拟地层水；d采用天然气水合物生成系统中的气体注入及控制系统将气体注入到反应釜中，同时监测系统内部的压力和气体消耗量，直至预定条件；e反应釜置入冷库中，将冷库温度降低至1摄氏度并稳定2小时后，将高分辨率多频阵列电阻率仪插入井眼中，连接信号采集与数据处理系统。本发明可以模拟不同岩性、物性、粒度等沉积物基本性质及其组合条件下含水合物沉积物的多频阵列电阻率响应特征。

摘要： 本发明提供一种根据靶式流量计的冲力特性和差压特性，利用单一的靶式流量计、一套差压测量仪表进行气液和汽液相流体的流量和质量含气率和含汽率的测量，可用于多种介质的气液和汽液两相流体的测量，空气-水的实验结果表明，测量误差小于4%。

摘要： 一种含气稠油含气率的测量方法及测量系统，包括将一定体积的含气稠油油样放入密闭容器内，测得气体压力；逐渐加热，待气体压力不再变化时测得气体压力与气体温度；将油温与气温逐渐冷却恢复至初始温度后，测得气体压力；根据三个状态下气体压力与温度，计算得到三种状态下密闭容器内所含气体物质的量；进而求得含气稠油含气率及稳定微气泡含气率与相变微气泡含气率。其系统包括温度控制装置，电源，数据采集装置，设有压力变送器和温度传感器的密封罐。本发明采用加热处理使相变微气泡冷凝从而与稳定微气泡分离的方法，可得到含气稠油含气率、稳定微气泡含率与相变微气泡含率，适用于同时含有稳定气体与相变气体的液体含气率测量。

摘要： 本发明公开了一种用于气液两相流含气率瞬态测量的电导率传感器，其特点在于：第一法兰、第一保护电极、第一绝缘环、接收电极、第二绝缘环、第二保护电极及第二法兰沿轴向依次套接并固定于主管上，发射电极的一端位于主管外，发射电极的另一端插入于主管内后沿主管的中心线布置，且发射电极穿过第一法兰、第一保护电极、第一绝缘环、接收电极、第二绝缘环、第二保护电极及第二法兰；两个同心电导传感器中的接收电极相连接，两个同心电导传感器的发射电极相连接，该传感器能够减少发射电极与接收电极之间电场在轴线及周向上的不均匀性，避免边缘效应对测量结果的影响。

摘要： 本发明涉及一种原油中含气率和含水率的双能χ射线测量方法，系利用χ光机产生的χ射线与物质作用原理，在油田生产中，油水气三相介质并存的条件下，测量输油管道中含水率和含气率指标。该测量方法依托于主要由三个大分系统组成的测量设备和一套专用软件，包括二种能量χ射线的产生分系统，一个或二套探测器构成的探测器分系统，以及一个总控和数据处理分系统组成，还包括准直器。专用软件中采用了特殊算法来求解含水率ω

摘要： 一种含气稠油含气率的测量方法及测量系统，包括将一定体积的含气稠油油样放入密闭容器内，测得气体压力；逐渐加热，待气体压力不再变化时测得气体压力与气体温度；将油温与气温逐渐冷却恢复至初始温度后，测得气体压力；根据三个状态下气体压力与温度，计算得到三种状态下密闭容器内所含气体物质的量；进而求得含气稠油含气率及稳定微气泡含气率与相变微气泡含气率。其系统包括温度控制装置，电源，数据采集装置，设有压力变送器和温度传感器的密封罐。本发明采用加热处理使相变微气泡冷凝从而与稳定微气泡分离的方法，可得到含气稠油含气率、稳定微气泡含率与相变微气泡含率，适用于同时含有稳定气体与相变气体的液体含气率测量。

摘要： 本发明公开了一种用于气液两相流含气率瞬态测量的电导率传感器，其特点在于：第一法兰、第一保护电极、第一绝缘环、接收电极、第二绝缘环、第二保护电极及第二法兰沿轴向依次套接并固定于主管上，发射电极的一端位于主管外，发射电极的另一端插入于主管内后沿主管的中心线布置，且发射电极穿过第一法兰、第一保护电极、第一绝缘环、接收电极、第二绝缘环、第二保护电极及第二法兰；两个同心电导传感器中的接收电极相连接，两个同心电导传感器的发射电极相连接，该传感器能够减少发射电极与接收电极之间电场在轴线及周向上的不均匀性，避免边缘效应对测量结果的影响。

摘要： 本实用新型公开了一种用于在线测量气液两相流的气液两相流含气率测量系统，包括：至少一对探针，所述至少一对探针在使用时与气液两相流接触；和阻抗测量单元，所述阻抗测量单元与所述至少一对探针电连接；所述至少一对探针中的每个探针包括尖端以外的部分附着有绝缘膜的导电本体。通过所述气液两相流含气率测量系统，能够实时测量气液两相流中的气泡大小、分布以及局部空泡份额。

摘要： 本实用新型公开了一种油田生产井采出液含水率、含气率及流量的测量装置，包括控制器和倒置U型管段；所述倒置U型管段，包括依次连接的进口管、垂直上升管、水平管、垂直下降管以及水平出口管；其中，所述垂直上升管设有第一差压传送器；所述垂直下降管上依次设有节流元件和静态混合器；在所述垂直下降管与所述水平出口管的连接处，安装有含水率传感器；所述节流元件上设有第二差压传送器；所述控制器分别与第一差压传送器、第二差压传送器和含水率传感器连接。该测量装置可靠性高、体积小、标定方便并能满足现场安装维护的需要；通过控制器可实现自动化、实现实时在线测量，可以准确测算出三相流的含水率、含气率还有质量以及体积流量。