旋流條件下的氣液環空流流動規律研究

作者：史殊哲,韓國慶,吳曉東,鐘子堯,陸寬

摘要：針對渦流工具排液效果的問題,開展了旋流條件下氣液兩相流動模型的研究。考慮到旋流中角速度的存在,研究中采用氣液流動在徑向和周向上的動量和角動量平衡的方法,建立了氣液流動控制方程,計算了液膜厚度,氣液相旋流強度等參數以及壓降梯度,并進行渦流工具實驗驗證模型。渦流工具降低壓降損失的機理結果表明,安裝渦流工具后流動壓降可以降低5%~20%。根據實驗及模型,在低速(氣相速度小于13 m/s)時,小旋流角和高旋流強度更利于降低壓降,而高速(氣相速度大于16 m/s)時,高旋流強度會增加額外摩擦阻力。旋流強度的衰減速度會隨著液相速度增大而減小,而隨氣相速度增大而增大。該研究結果可對渦流工具進行優化設計,以達到最佳排液效果。

發文機構：中國石油大學（北京）石油工程學院 中國石油勘探開發研究院 中國海洋石油集團有限公司審計部北方審計中心 中國石油工程建設有限公司北京設計分公司

關鍵詞：氣井排液渦流工具氣液兩相流氣液環空流動旋流強度liquid unloadingvortex toolgas-liquid two phase flowgas-liquid annulus flowvortex flow coefficient

分類號： TE355[石油與天然氣工程—油氣田開發工程]