气井连续携液机理

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1、第３３卷第４期石油学报Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．４２０１２年７月ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡＪｕｌｙ２０１２文章编号：０２５３－２６９７（２０１２）０４－０６８１－０６气井连续携液机理王志彬李颖川（西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都６１０５００）摘要：平行气流中的液滴趋于椭球状，而低黏度液滴临界韦伯数Ｗｅｃｒｉｔ相差较大，在２．２～６０变化，而已有的携液模型未综合考虑液滴变形和液滴尺寸差异对气井临界携液气量的影响。根据液滴质点力平衡理论，笔者导出了气井临界携液气量预测新模型。新模型引入的特征参数Ｃｋ

2、，Ｗｅ综合考虑了液滴变形和最大液滴尺寸差异对携液气量的影响。根据一般能量守恒原理，推导出了液滴变ｃｒｉｔ形程度与临界韦伯数的函数关系，计算结果与实验数据和ＤＤＢ模型预测结果一致，误差小于６％。新模型的关系式系数Ｃｋ，Ｗｅ在ｃｒｉｔ２．１４～４．７９变化，而根据文献数据和国内气田临界气流量反算的系数Ｃｋ，Ｗｅ在１．８６～５．０变化。新模型从机理上解释了各气田临ｃｒｉｔ界携液气量相差较大和个别气田临界携液气量较低的原因，并以大牛地气田为例介绍了该模型的应用。关键词：气井携液；液滴变形；临界韦伯数；液滴模型；临界流量中图分类

3、号：ＴＥ１２４文献标识码：ＡＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｒｅｍｏｖｉｎｇｌｉｑｕｉｄｓｆｒｏｍｇａｓｗｅｌｌｓＷＡＮＧＺｈｉｂｉｎＬＩＹｉｎｇｃｈｕａｎ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｉｌａｎｄＧａｓＲｅｓｅｒｖｏｉｒＧｅｏｌｏｇｙ＆ＥｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０５００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｌｉｑｕｉｄｄｒｏｐｌｅｔｉｓｄｅｆｏｒｍｅｄａｎｄｂｒｏｋｅｎｆｒｏｍａｎｉｎｉｔｉａ

4、ｌｓｐｈｅｒｅｔｏａｎｏｂｌａｔｅｓｐｈｅｒｏｉｄｉｎｐａｒａｌｌｅｌａｉｒｆｌｏｗ，ａｎｄｌｏｗ－ｖｉｓｃｏｓｉｔｙｌｉｑｕｉｄｄｒｏｐｌｅｔｓｄｉｆｆｅｒｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌＷｅｂｅｒｎｕｍｂｅｒ（Ｗｅｃｒｉｔ）ｔｈａｔｖａｒｉｅｓｆｒｏｍ２．２ｔｏ６０．Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｌｙｕｓｅｄｌｉｑｕｉｄｌｏａｄｉｎｇｍｏｄｅｌｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｆａｉｌｔｏｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｔａｋｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｌｉｑｕｉｄ－ｄｒｏｐｌｅｔｄｅｆｏｒｍａｔｉ

5、ｏｎａｎｄｓｉｚｅｏｎｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｆｌｏｗｒａｔｅｆｏｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ－ｒｅｍｏｖａｌｌｉｑｕｉｄｓｆｒｏｍａｇａｓｗｅｌｌｉｎｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌｉｑｕｉｄ－ｄｒｏｐｌｅｔｐａｒｔｉｃｌｅｆｏｒｃｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｔｈｅｏｒｙ，ｗｅｄｅｄｕｃｅｄａｎｅｗｍｏｄｅｌｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｆｌｏｗｒａｔｅｏｆｌｉｑｕｉｄｌｏａｄｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒＣｋ，Ｗｅｔｈａｔｃａｎｃｒｉｔｄｅｓｃ

6、ｒｉｂｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｌｉｑｕｉｄ－ｄｒｏｐｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｒｏｐｓｉｚｅｏｎｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｆｌｏｗｒａｔｅｏｆｌｉｑｕｉｄｌｏａｄｉｎｇ．ＡｆｕｎｃｔｉｏｎｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｄｒｏｐｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｇｎｉｔｕｄｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｒｉｔｉｃａｌＷｅｂｅｒｎｕｍｂｅｒｓｗａｓｄｅｄｕｃｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏ

7、ｎｒｅｓｕｌｔｉｓｉｎａｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｇｉｖｅｎｉｎｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍａｄｅｆｒｏｍｔｈｅＤＤＢｍｏｄｅｌ，ｗｉｔｈａｄｅｖｉａｔｉｏｎｌｅｓｓｔｈａｎ６％．ＴｈｅＣｋ，Ｗｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｎｅｗｍｏｄｅｌｃｈａｎｇｅｓｆｒｏｍ２．１４ｔｏｃｒｉｔ４．７９，ｗｈｉｌｅｔｈｅＣｋ，Ｗｅｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｄａｔａａｎｄｔｈｅｉｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｍｉｎｉｍｕｍｆｌｏｗｒａｔｅｓｏｆｖａｒ

8、ｉｏｕｓｇａｓｆｉｅｌｄｓｉｎＣｈｉｎａｒａｎｇｅｓｃｒｉｔｆｒｏｍ１．８６ｔｏ５．０．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓｎｅｗｍｏｄｅｌｃａｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙｅｘｐｌａｉｎｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｗｈｙｍｉｎｉｍｕｍｆｌｏｗｒａｔｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｇａｄｆｉｅｌｄｓｄｉｆ－ｆｅｒｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｎｄｉｎｄｉｖｉｄ