压力梯度计算步骤.docVIP

Orkiszewski方法方程： —气液混合物的质量流量，kg/s 按深度增量迭代的步骤: 1、井口油压1.5Mpa，假设压力降为0.5 Mpa；估计一个对应的深度增量=100m，即深度为100m 。 2、由井温线性关系： 可以计算得到该处的井温为：18.44℃。 该段平均的压力和温度：=（15+18.44）/2=16.72℃。平均压力=1.75 MPa。 由平均压力和平均温度计算的得到流体的物性参数： ① 原油的API度： 其中： -原油的相对密度； ② 溶解气油比的计算： 当时，使用standing的相关式： 当时，使用Lastater的相关式： 式中，—地面脱气原油的有效分子量； —天然气的摩尔分数。 的计算： 当时 当时 的计算： 首先计算泡点压力系数： 当时， ； 当， ； ③ 原油的体积系数的计算 ； 其中 ； ④ 原油密度的计算 ； ⑤ 油水混合液体的密度 ⑥ 液体粘度 1）原油粘度 “死油”（脱气油）粘度 Pa.s 式中 （地面） “活油”（饱和油）粘度 A=10.715*(5.615R+100) B=5.44*（5.615R+150） 、为原油死油与活油的粘度，单位为Pa.s 2）水的粘度 = Pa.s 3) 液体的粘度 Pa.s ⑦ 油、天然气的表面张力 σ= N/m ⑧ 水、天然气的表面张力 σ={-σ]+σ} 其中，σ= N/m σ=N/m 所以σ={-σ]+σ} N/m ⑨ 天然气的压缩因子Z ， p-Pa （迭代-1） （迭代-2） 此处迭代过程Z取初值1.迭代1次。 P-压力,Pa. ⑩ 天然气的密度 ; P-压力Pa，t-℃ 3、由以上的流体物性参数判断流型： 不同流动型态下的和的计算方法不同，为此，计算中首先要判断流动形态。该方法的四种流动型态的划分界限如表1所示。 表1 流型界限 流动型态 界 限 纯液流 泡 流 段塞流 过渡流 雾 流 其中: 0.13（如果0.13，则取=0.13）； 气相速度准数； 式中：、-在、下的气体、液体的体积流量，； ；， -管道条件下，伴随1 m3地面脱气原油的水的体积，m3/m3 -气体折算速度，；-液体折算速度，； -在、下的流体总流动速度（混合物流速），；- 、下的液体密度（混合物按体积加权平均）, 4、不同流型和的计算方法 ① 纯液流 相当于泡流中气相存容比为0； ② 泡流 1)混合物密度 其中：气相存容比 滑脱速度 由实验获得。 混合物总体积流量 2）摩擦损失梯度 其中：液相真实流速 液相雷诺数 摩擦阻力系数 （2300） （2300） 对于普通油管，其管壁绝对粗糙度，一般取4.57×10-5 m； ③ 段塞流 1)混合物密度 其中：滑脱速度 需根据泡雷诺数和雷诺数通过试算获得。 当； 当 当 液体分布系数的计算： 连续液相 相应计算公式 水 3.048 a 水 3.048 b 油 3.048 c 油 3.048 d （a） （b） （c） （d） 计算所得的必须满足以下条件： 2）摩擦损失梯度 ④ 过渡流 过渡流的混合物平均密度及摩擦梯度是先按段塞流和雾流分别进行计算，然后用内插方法来确定相应的数值。 1) 混合物密度 2）摩擦损失梯度 式中的、及、为分别按段塞流和雾流计算的混合物密度及摩擦梯度。 ⑤ 雾流 混合物密度 雾流混合物密度计算公式与泡流相同： 由于雾流的气液无相对运动速度，即滑脱速度接近于雾，基本上没有滑脱。所以 2）摩擦损失梯度 摩擦梯度则按连续的气相进行计算，即 液膜绝对粗糙度具体数值需根据Nw用下面的公式计算： 当 当 5、根据Orkiszewski方法方程：计算该段压力梯度 ——气液混合物的质量流量，kg/s 将第5步计算得的与第1步估计的进行比较，两者之差超过允许范围，则以新的作为估算值，重复②～⑤的计算，