石油学报

作者：张振楠, 孙宝江, 王志远, 高永海, 许亮斌, 袁凯鹏, 相华

单位：1. 中国石油大学石油工程学院 山东青岛 266580;2. 中海油研究总院有限责任公司 北京 100028;3. 俄罗斯国立古勃金石油天然气大学油气田开发学院 莫斯科 119991

关键词：泡沫排液,积液,起泡能力,气体夹带,流型

基金：张振楠,男,1989年10月生,2012年获中国石油大学(华东)学士学位,现为中国石油大学(华东)博士研究生,主要从事油气井流体力学与工程等方面的研究。Email:zhennanzh@163.com

摘要： 起泡能力是决定产液气井泡沫排液效果的关键，但其评价依赖实验手段，缺少理论模型。针对现阶段缺乏起泡模型的环雾流及搅拌流，基于能量守恒原理，考虑界面张力对气体夹带的影响，以诱发气体夹带的液膜射流湍动能与夹带气泡的表面能增加速率相等为假设条件，建立了起泡模型，并通过实验数据进行了验证。基于起泡模型，给出了环雾流和搅拌流起泡所需界面张力的预测式，分析了不同流型的起泡能力。结果表明：在环雾流和搅拌流中，降低界面张力，韦伯数大于临界值时气体夹带发生，大气体质量流速确保充足的气体被夹带进入液膜，起泡能力强；段塞流中，降低界面张力，气体夹带速率增加，但受限于小气体质量流速，起泡能力弱；泡状流中，降低界面张力，促使气泡在泡状流顶部界面堆积形成泡沫，但小气体质量流速约束了气泡堆积速率，起泡能力弱。环雾流和搅拌流起泡能力强，适合泡沫排液，起泡所需界面张力可通过笔者建立的预测模型进行计算。

来源：2019年第1期

《石油学报》期刊编辑部

查看石油学报杂志2019年第1期