气体运移计算模型汇总.doc

不同条件下气体在井筒中的运移规律计算模型统计表计算模型类别序号公式及符号说明公式来源及适用条件参考文献其他说明液相静止情况下的计算模型1单个气泡在无限静止液体中的上升速度；目前主要用于泡状流中气体滑脱速度的计算Harrnathy T ZVelocity of large drops and bubbles in media of infinite or restricted extent JAIChE J，1960，6(2)：281-2882圆管中Taylor泡在静止液体中的上升速度；张军对预测垂直环空管中Taylor泡上升速度模型的评价J西安石油学院学报，1998，13（6）：50-533Sadatomi模型：；Barnea模型：Hasan模型：环空中Taylor泡在静止液体中的上升速度；适用于同心环空流动 张军对预测垂直环空管中Taylor泡上升速度模型的评价J西安石油学院学报，1998，13（6）：50-53Sadatomi模型与实验数据偏差较大，预测结果偏大； Barnea模型与Hasan模型预测结果与实验数据吻台比较好；三种模型均没有考虑偏心度的影响。4当时：，； ， ； 当时：，； 。 式中，仅适用于低流量下泡状流型的气液表观速度的计算王景合垂直套管中气液流动滑脱速度的研究J地球物理测井，1991,15（4）：286-291斯伦贝谢5泡状流：在静水及的循环水条件下，气体上升速度公式为：； 在的循环水条件下，气体上升速度公式为： 。 段塞流：段塞流条件下气体上升速度模型如下所示： 空气-泥浆中的气体上升速度模型；主要基于一种泥浆密度和粘度进行的实验，对与不同密度、不同粘度条件下的气体上升速度模型是否适用，还需进一步分析。李相方，管从笑，隋秀香，等环形井眼气液两相流流动规律研究J水动力学研究进展，1998，13(4)：422-4266为考虑气泡间相互影响和液相流动对细小运动的影响系数，；当通道直径较大时，的计算公式为：。 Pa的压力、的空隙率、mm的内径范围内的气体滑脱速度。-7气泡在环形管中的上升速度张军、陈听宽. 垂直及倾斜环形管内上升气液泡状流存在条件. 集美大学学报 (自然科学版),2002,7(3),233-236.井口封闭情况下的计算模型1非牛顿流体气泡雷诺数为：平均气体滑脱速度，ft/sec；环空外径，inches；环空内径，inches；气体平均密度，ppg；气泡雷诺数。n泥浆流型指数；K泥浆稠度系数。公式来源：Rader，Ward，Koederitz试验数据及Rader结论；应用条件：对于由经验确定的牛顿流体的滑脱速度可给出近似结果；此外，公式仅适用于气泡雷诺数NRB值小于100000的情况，当大于100000后，NRB取0.62。UPWARD MIGRATION OF GAS KICKSIN A SHUT-IN WELL，Jeffrey Lawrence MathewsB.S.，Louisiana State University，19792井口压力；泥浆密度；气泡距井口距离；气泡压力；通过两边取微分有：通过井口压力变化率可随时计算得到井筒内气体运移速度。单独气泡，忽略泥浆压缩性，液体滤失和温度变化。H.V. Nickens, Amoco Production Co. “A Dynamic Computer Model of a Kicking Well:Part -Model Predictions and Conclusions”,SPE14184液相流动情况下的计算模型1式中为混相速度，m/s。为速度分布系数。当泡状流时， ；当段塞流时，；当沫状流时，气体在流动液体中上升速度的统一公式周英操，翟洪军欠平衡钻井技术与应用M北京：石油工业出版社，2003：23-272是单个气泡在静止液体中的上升速度，即Harmathy气体滑脱速度公式，； 为气液间的表面张力，N/m。空气-泥浆中气体滑脱速度的计算公式宋荣荣含超临界流体的井筒多相流动与井底压力控制 D中国石油大学博士学位论文，山东东营，201234非牛顿流体中的计算模型1Stokes和Mendelsohn模型由于经验公式大都是对纯水进行研究得出的，对不同类型的钻井液，由于物性不同，式中的经验系数可能会不同。气泡在不同液体中上升速度的实验研究2Peebles和Garber模型由于经验公式大都是对纯水进行研究得出的，对不同类型的钻井液，由于物性不同，式中的经验系数可能会不同。气泡在不同液体中上升速度的实验研究有关气泡在非牛顿流体中上升的研究通过曳力系数同其它准数的关联模型来计算气泡的最终上升速度。引入描述气泡的运动特性常用的无量纲数有Morton数，Eotvos数，Reynolds数，Weber数，Archimedes数，密度比和粘度比。式中，下标l和g分别代表液体和气体，为表面张力，de为气泡等效直径，流体粘度，uB气泡上升速度。3Tzounakos模型对于固定界面的气泡其中对于移动界面的气泡其中，E为变形率该模型是为研究幂律流体CMC水溶液中表面活性剂浓度对气泡上升的作用而提出的，模型指出气泡从固定界面到移动界面存在一转变过程，其受表面活性剂浓度、雷诺准数和液体流变性质所控制。Effect of the surfactant concentration on the rise of gas bubbles in power-law non-Newtonian liquids4Rodrigue1模型该模型主要考虑幂律流体对曳力系数的影响，结构简单，通常在小雷诺准数下是首选的目标。Bubble velocities: further developments on the jump discontinuity5Margaritis模型在较大范围的雷诺准数内对几种非牛顿流体中的曳力系数进行关联，最终提出的一个适用范围较广的模型。但是仅限于和雷诺准数的关联，其它更多的气泡特征和流体参数没有被考虑。Bubble rise velocities and drag coefficients in non-Newtonian polysaccharide solutions6Rodrigue2模型适用范围较广，并且Morton数也被考虑进去，但曳力系数隐性表达以及其复杂性可能给实际应用中带来不便。A general correlation for the rise velocity of single gas bubbles7范文元模型：该模型采用幂律流体来计算 CMC溶液和 PAM 溶液的粘度，即。范文元博士论文不同井型情况下的计算模型1Masliyah通过试验分析得到的壁面倾斜角度范围为3590度时气泡沿壁面的切向上升速度鞠花，陈刚，李国栋，董少敏.静水中上升气泡沿倾斜壁面的运动特性试验研究。Drag coefficients for air bubbles rising along an inclined surface原始英文文献找不到，公式的相关说明也就没有！2d为井径，为井筒倾斜角，r为半径.Couet提出