油水两相

摘要： 采用流体力学计算软件ANSYS FLUENT V16.1中的Eulerian-Eulerian多相流模型和剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型,对循环射流混合槽内油-水两相流的动力学特性进行研究,分析不同雷诺数Re和不同相含率对多孔射流中心线速度自相似性、涡量和剪切速率的影响。研究发现:在不同Re及分散相相含率条件下,射流方向上连续相水的流动状态满足自相似性;Re=6 346、9 519和12 692时无量纲高度z/H=0.9处的涡量与Re=3 173时相比分别增大118.3%、253.7%和373.4%;轴向、径向和周向位置处涡量等值线图揭示高涡量区域主要集中在射流孔附近,射流中心线两侧存在反向对涡,射流中心线附近涡的相对强度与中心主体混合区域相比高2个数量级;与涡量及Q准则相比,第三代涡判别法Liutex对流场中大尺度涡结构的识别基本相同,对主体混合区域细小涡结构的识别相对更加准确;剪切速率随周向位置的增大呈现先增后减的趋势,在θ=12°处随着Re从3 173增加到12 692,平均剪切速率增大86.2%~257.7%。

摘要： 水平井和大斜度井的平均持水率参数测量是多相流产出剖面解释中一个非常重要的参数。由于水平井中随着流量、含水率和井斜的复杂组合变化,井筒中油水两相流的流型复杂多变,目前采用的测量方式是多探头环形分布测量。为了准确获取平均持水率参数,在多相流实验平台中,采用控制变量的方式进行不同流量和含水率的物理模拟实验,然后利用阵列持率仪进行数据采集和预处理。提出自然间断点法,对油水两相进行划分和计算平均持水率,并采用Java进行算法的具体实现。通过对比分析自然间断点法所算持水率与关井持水率的一致性,认为自然间断点法可以有效地进行油水两相边界的划分以及平均持水率参数的计算。

摘要： 底水油藏水平井往往在生产初期即快速见水,且油井在低含水和特高含水阶段,地下油水两相渗流的相对渗透率比值与含水饱和度指数关系表现为明显的上翘和下翘的非线性关系。以上因素导致现有底水油藏水平井产能公式预测的产能与油井实际产能存在较大差异。本文从相对渗透率与含水饱和度关系的微观渗流机理出发,通过流体在液滴流、弹状流、环状流三种流态下的相对渗透率与含水饱和度的表征关系,推导了底水油藏油水两相水平井产能公式。通过实例验证,油井产水对水平井产能影响不容忽视,本文公式计算的底水油藏水平井产能和水平井实际产量较为接近,平均误差仅为5.3%,公式满足水平井见水后各个含水阶段的产能预测,可为底水油藏水平井的合理配产及动态分析提供指导。

摘要： 油田地热是地热资源的重要组成部分,可进行发电、供暖等方面的开发与利用,其中多层砂岩油藏地热资源储量和产量均约占我国总量的50%,但由于层间非均质性影响,其注水开发地热过程中普遍存在层间干扰问题,亟需开展多层合采含油热储取热性能评价工作。为此,以枯竭油藏(可扩展至高、特高含水油藏)为研究对象,建立了多层合采油藏油水两相热流耦合数值模型,对比了不同孔隙度、渗透率和初始含油饱和度下层间干扰特征和温度、压力分布情况,分析了层间干扰对取热性能的影响。研究结果表明:①在本文的研究条件和模型设置下,生产20年后,不同渗透率储层高、低渗透层的注采压差和生产温度差值分别可达3.27 MPa和24.5 K,远大于含油均质储层各层位对应差值;②初始含油饱和度越小,储层生产温度和注采压差越低,20年后最大差值可达1.32 MPa;③层间干扰对渗透率敏感,高渗透层流体来自同层注入井和其他低渗透层,不同渗透率储层生产温度最高可提升5.33 K。结论认为:①渗透率是影响含油储层生产温度和注采压差的关键参数,而孔隙度对生产特征的影响较小;②注采压差对初始含油饱和度的变化较为敏感,油相存在可显著提高注入压力;③在有边界热源补充的情况下,层间干扰强烈的储层更易获得高取热量,在废弃井取热改造中可优先考虑此类储层。

摘要： 平面径向渗流过程中井底与油层外边界之间存在压差,为了研究压差随时间不断变化的情况下油水两相渗流,开展了压差时量概念的完善及其函数关系研究。利用径向流基本渗流理论推导压差时量的函数关系式,使用数值模拟方法和公式计算方法对具体算例进行计算对比。研究工作取得了较为理想结果,完善后的压差时量概念适用于平面径向渗流,分油水井两种情况,得到了压差时量与累计产液量或累计注水量之间的函数关系式,算例的数值模拟结果和公式计算结果相互符合。研究表明,根据油水井情况的不同,压差时量是累计产液量或累计注水量的函数;影响压差时量的因素有相对渗透率曲线、油黏度、水黏度、渗透率、单位厚度油层累计产液量或累计注水量、未打井外边界内单位厚度圆盘状油层的孔隙体积、单位厚度井筒半径内可容纳圆形多孔介质的孔隙体积。

摘要： 石油开发过程中井筒中常见两相流体流动,各相流体在井筒中的流动状态(流型)识别,对流动剖面的精确解释十分重要。目前不同的学者主要采用物理模拟实验和数值模拟实验进行两相流的划分与识别,受管道倾斜角度、几何尺寸、材质、两相流物性参数、各相速度和观测手段等差异,流型的分类较多、且不统一,影响了不同状况下流型的准确识别。本文分析了斜井水平井气水两相和油水两相典型的物理实验流型,形成了流型判别式,采用Excel进行了不同井斜不同物性参数条件下气液两相流型的自动判别,对于分析井筒中两相流的流动状态有一定的指导意义。

摘要： 针对深层稠油在井筒举升过程中形成油水两相混合流体造成举升困难的问题,采用高温高压垂直管流装置,实验研究了加入乳化降黏剂前后高温(30～130°C)、高压(0.1～50 MPa)条件下不同持水率稠油水两相流体的垂直管流压降规律,发现压降损失随持水率的增加逐渐增大,在相转换点附近达到最大值,发生相转换后,随持水率增加急剧降低.流速越大,压降损失越大,但当流速增大到一定值时,由于高流速下稠油的剪切变稀特性,压降增加趋于平缓.在高温高压实验数据基础上,依据前人模型,推导并修正得出稠油水两相压降计算模型,实验数据与模型拟合度达0.97以上,绘制了不同黏度稠油在不同油水比下的举升压差关系图版,为进一步精确预测含水稠油的井筒压降规律提供了新的方法.

摘要： 石油开发过程中井筒中常见两相流体流动,各相流体在井筒中的流动状态(流型)识别,对流动剖面的精确解释十分重要.目前不同的学者主要采用物理模拟实验和数值模拟实验进行两相流的划分与识别,受管道倾斜角度、几何尺寸、材质、两相流物性参数、各相速度和观测手段等差异,流型的分类较多、且不统一,影响了不同状况下流型的准确识别.本文分析了斜井水平井气水两相和油水两相典型的物理实验流型,形成了流型判别式,采用Excel进行了不同井斜不同物性参数条件下气液两相流型的自动判别,对于分析井筒中两相流的流动状态有一定的指导意义.

摘要： 为深入了解应力敏感对中深层油藏单井产能的影响,通过室内实验研究有效覆压对渗透率和油水相渗曲线的影响,根据实验结果建立储层应力敏感定量表征式及应力敏感影响下的单相产能方程;根据油水两相渗流理论,进一步建立考虑应力敏感对油水相渗曲线影响的产能方程.实验与理论研究表明,应力敏感对渗透率、油水相渗曲线影响较大,进而导致油井产能降低.为应对应力敏感对中深层油藏开发的负面影响,提出单井酸化压裂,逐步恢复油田注采比以及超前注水等策略提升油田开发水平.研究结果可有效指导KLA油田开发策略、相关措施及恢复油田地层压力方案的制定,并对后续类似中深层油藏的开发有重要指导意义.

摘要： 为了研究水平井油水两相在不同流量和不同含水率条件下的流型流态,采用多探头系列仪器组合常规涡轮,在多相流模拟实验室进行水平井油水两相模拟实验.通过实验研究,油水两相在水平井中的流型类别可分为分层流、油包水-水、水包油-水、油包水和水包油五种,建立了流型图,可为水平井生产测井施工设计和状态分析提供流型参数.

摘要： 低渗透油藏在开采过程中,由于地下物质亏空导致地层有效应力升高,岩石骨架变形,地层的一些物性参数,特别是渗透率和孔隙度发生改变,呈现出应力敏感的特征.取用天然低渗岩心,以地层油样和地层水为孔隙流体,进行油水两相的应力敏感实验,研究压敏条件下油水两相渗流特征.研究表明:在相同含水比例下,随着有效围压增大,岩样水相和油相渗透率均逐渐降低;在相同有效围压下,随着含水/油比例增大,岩样水/油相渗透率逐渐增大,但含油比例的变化对油相渗透率的影响比对水相渗透率影响大;在相同有效围压下,随着含水比例减小,水相的渗流阻力增大,流动速度变小,油相规律基本一致;有效围压的增大会导致水相和油相渗流阻力均加大.

摘要： 油水两相的乳化特性对两相流的流型和摩阻规律有显著影响.流动条件下,油水两相体系的乳化特性与静态条件下不同.因此,必须掌握流动条件下原油乳化含水率与流动剪切、温度等条件的关系.本文针对4种原油、通过油水体系的搅拌实验,研究了剪切强度、水相比例及温度对原油乳化含水率的影响.研究发现,当水相比例低于某一临界值时,在一定剪切率范围内存在完全乳化现象,而在该剪切率范围之上、之下,只发生部分乳化;不同水相比例、不同温度、不同剪切强度条件下,流动条件下的乳化含水率可以采用能量耗散率进行归一化关联.

摘要： 利用VOF界面追踪方法,以油湿储层为例,对热水驱单个孔隙中的油水两相流动进行了二维数值模拟.随着热水的注入,分布在孔隙中间的水相先被驱出,然后,附着在孔隙壁面的部分原油被驱出.研究了孔隙初始含油饱和度和注入热水温度对驱替过程和采收率的影响,结果表明原油采收率随含油饱和度、热水温度的增加而增大,热水驱替过程受初始含油饱和度的影响.

摘要： 溶洞单元是缝洞型碳酸盐岩油藏主要的储集空间之一，研究表明塔河油田溶洞单元的储量占到油藏总储量的70%以上，溶洞单元中油水两相流动模拟是缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟的关键点。溶洞中油水两相流动数值模拟的本质就是追踪油水两相流动界面，本文应用VOSET 建立了缝洞型碳酸盐岩油藏溶洞单元油水两相流动方程求解方法和求解过程。并用VOSET 计算溶洞单元中油水两相流动界面的变化，本次将研究工作将为缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟研究奠定基础。

摘要： 由于油水两相间存在相界面，在不同的条件下可形成分层流、泡状流、段塞流、环状流等多种流型。本文采用VOF 多相流模型对水平管道中高含水期油水两相流动进行数值模拟，得出不同体积含油率、流速及粘度条件下油水两相在水平管道中流动的相分布图。并利用采油现场产出液进行试验，将数值模拟计算结果与采油现场试验的流型进行对比分析，结果表明，当体积含油率在0.1~0.2、流速在0.3~0.5m/s，粘度在0.02kg/(m·s)~0.06kg/(m·s)时，油水两相流动趋于分层流动，当流速大于0.5m/s 时，油水两相由分层流动向分散流动转变；数值模拟结果与实验结果基本一致。

摘要： 本文将多相格子玻尔兹曼方法应用于油水多孔介质中两相驱替模拟。将处理单相流动的进出口边界条件的方法延伸到处理两相情形，对给定压力边界条件和速度边界条件的情形进行了模拟比较．提出了利用这些边界条件可以数值实验得到油水两相相对渗透率的方法．

摘要： 为了详细了解高强电场下油水两相微观聚结特性,本文建立了静电聚结微观实验系统,研究了两等大水滴的受力模型及其聚结过程,得出电场力作用下液滴间的渐进曲线,聚结方式.结果表明当液滴表面间距与液滴半径之比、液滴中心连线与电场力夹角不同时,液滴相互间作用力有所不同.液滴间距变小时,发生聚结所需角度减小.

摘要： 本实验研究建立了二氯甲烷/水溶液体系(油/水两相)，观察到油/水两相的离子交换作用，实验结果与PVC敏感膜的离子识别作用实验结果基本一致。表明研究膜水两相之间的离子交换作用可以通过油/水两相体系来模拟进行，方法简便，可在短时间内模拟研究不同的敏感膜/水离子交换体系。

摘要： 本实验研究建立了二氯甲烷/水溶液体系(油/水两相)，观察到油/水两相的离子交换作用，实验结果与PVC敏感膜的离子识别作用实验结果基本一致。表明研究膜水两相之间的离子交换作用可以通过油/水两相体系来模拟进行，方法简便，可在短时间内模拟研究不同的敏感膜/水离子交换体系。

摘要： 本实验研究建立了二氯甲烷/水溶液体系(油/水两相)，观察到油/水两相的离子交换作用，实验结果与PVC敏感膜的离子识别作用实验结果基本一致。表明研究膜水两相之间的离子交换作用可以通过油/水两相体系来模拟进行，方法简便，可在短时间内模拟研究不同的敏感膜/水离子交换体系。

摘要： 本发明涉及一种气动循环式油水两相流等相份额流动分配装置，包括进气管、进水管、进油管和主循环管道；主循环管道为“日”字形结构，“日”字形结构的左、右两侧分别为竖直上升流动管段、竖直下降流动管段，中部、下部分别为气液分层流倾斜下降管段、油水两相倾斜回流管段，上部为集气管；进气管的出口端与竖直上升流动管段的中下部连通，进水管、进油管的出口端均连入进气管上，集气管上设有排气口，竖直上升流动管段的最下端连接有排液口，竖直下降流动管段的下部设有油水两相流分配器。本发明使互不相溶的油水两相在主循环管道内循环流动、充分混合，将循环混合后的油水两相按等相份额的要求分配到管束的每个支管。

摘要： 本发明涉及一种基于超声衰减机理模型的油水两相流相含率测量方法，采用一个主接收传感器以及6个辅助超声接收传感器；步骤如下：设主接收传感器的检测信号V

摘要： 本发明公开了一种油水两相流主导相判别装置及方法。它依次具有相连接的电导传感器、电导信号采集模块、信号处理和控制模块、通讯模块、计算机，电导传感器与双向电流激励模块相连。本发明利用油水两相流的电导信号，并通过最小二乘支持向量机建立分类模型完成电导数据的分类，进而实现了油水两相流中油为主导相、水为主导相和过渡状态三种油水配比状况的在线判别。该主导相判别装置具有传感器结构简单可靠、数据采集速度高、数据采集微机化、判别算法执行速度快、判别准确度高的特点，能够为油水两相流的流动机理研究、参数检测和工艺设计提供参考。

摘要： 本发明涉及一种基于非线性超声的油水两相流相含率测量方法，所采用的非线性超声测量系统包括一对超声传感器、超声信号发生单元、功率放大器、超声信号采集单元以及上位机数据处理单元，超声传感器由一对固定在实验管道对侧的单晶宽频超声波换能器组成；包括下列步骤：(1)双端标定，标定超声非线性现象中二次谐波幅值A2与油水两相流中水相含率Φ之间关系；(2)相含率测量：利用超声波换能器发射端发射周期间隔的声波脉冲，在超声换能器接收端测量并提取对应的超声二次谐波幅值A2；利用滑动窗口对二次谐波幅值A2加权平均，并基于A2与水相含率Φ之间关系，计算相含率。

摘要： 本发明涉及一种气动循环式油水两相流等相份额流动分配装置，包括进气管、进水管、进油管和主循环管道；主循环管道为“日”字形结构，“日”字形结构的左、右两侧分别为竖直上升流动管段、竖直下降流动管段，中部、下部分别为气液分层流倾斜下降管段、油水两相倾斜回流管段，上部为集气管；进气管的出口端与竖直上升流动管段的中下部连通，进水管、进油管的出口端均连入进气管上，集气管上设有排气口，竖直上升流动管段的最下端连接有排液口，竖直下降流动管段的下部设有油水两相流分配器。本发明使互不相溶的油水两相在主循环管道内循环流动、充分混合，将循环混合后的油水两相按等相份额的要求分配到管束的每个支管。

摘要： 本发明涉及一种基于超声衰减机理模型的油水两相流相含率测量方法，采用一个主接收传感器以及6个辅助超声接收传感器；步骤如下：设主接收传感器的检测信号V2，6个辅助超声接收传感器辅助接收传感器的检测信号分别为V3……V8，计算检测信号V2，V3……V8与激励信号V1的超声强度衰减；计算管道内油水两相流流体的总超声衰减系数和各个辅助超声接收传感器的超声扩散衰减量之和；检测主接收传感器接收到信号和信号发射传感器发出激励信号的渡越时间；计算油水两相散射参数；计算出油水两相流的各相含率。本发明能够提升分含水率的估计精度。

摘要： 一种用于科式质量流量计油水两相流和油气水三相流的实验装置，其特征在于，输液管道一端连通储液箱的底部，另一端设置在储液箱的上方开口部，输液管道中连通一个输液泵、两台质量流量计及阀门；输气管道进口端依次连通输气泵、控制阀门、超声波流量计、气体单向阀；气体管道出口端连通在两个质量流量计之间的液体管道上。在储液箱箱体内的上部设置一个变速的搅拌机。本发明结构简单，拆装方便，可以很好的对科式质量流量计进行两相流和三相流的测试。

摘要： 本发明公开了一种油水两相流主导相判别装置及方法。它依次具有相连接的电导传感器、电导信号采集模块、信号处理和控制模块、通讯模块、计算机，电导传感器与双向电流激励模块相连。本发明利用油水两相流的电导信号，并通过最小二乘支持向量机建立分类模型完成电导数据的分类，进而实现了油水两相流中油为主导相、水为主导相和过渡状态三种油水配比状况的在线判别。该主导相判别装置具有传感器结构简单可靠、数据采集速度高、数据采集微机化、判别算法执行速度快、判别准确度高的特点，能够为油水两相流的流动机理研究、参数检测和工艺设计提供参考。

摘要： 一种用于科式质量流量计油水两相流和油气水三相流的实验装置，其特征在于，输液管道一端连通储液箱的底部，另一端设置在储液箱的上方开口部，输液管道中连通一个输液泵、两台质量流量计及阀门；输气管道进口端依次连通输气泵、控制阀门、超声波流量计、气体单向阀；气体管道出口端连通在两个质量流量计之间的液体管道上。在储液箱箱体内的上部设置一个变速的搅拌机。本实用新型结构简单，拆装方便，可以很好的对科式质量流量计进行两相流和三相流的测试。

摘要： 本实用新型公开了一种油水两相流主导相判别装置。它依次具有相连接的电导传感器、电导信号采集模块、信号处理和控制模块、通讯模块、计算机，电导传感器与双向电流激励模块相连。本实用新型利用油水两相流的电导信号，并通过最小二乘支持向量机建立分类模型完成电导数据的分类，进而实现了油水两相流中油为主导相、水为主导相和过渡状态三种油水配比状况的在线判别。该主导相判别装置具有传感器结构简单可靠、数据采集速度高、数据采集微机化、判别算法执行速度快、判别准确度高的特点，能够为油水两相流的流动机理研究、参数检测和工艺设计提供参考。