稠油-水二相水平管流表观粘度的实验研究
水平管内水胶凝原油两相管流微压差测量方法探讨
第13卷第3期2013年1月1671—1815（2013）03-0550-05科学技术与工程Science Technology and EngineeringVol.13No.3Jan．2013 2013Sci.Tech.Engrg.水平管内水－胶凝原油两相管流微压差测量方法探讨刘晓燕高海智王忠华谭英杰武传燕陈伟（东北石油大学土木建筑工程学院1，大庆163318；黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室2，大庆163318）摘要准确测量压差是模拟试验研究高含水低温条件下水-胶凝原油在水平管路中的流动特性的关键，但有关温度低于原油凝固点时胶凝原油水力悬浮输送微压差测量方面还没有见到相关报道。
分析了水-胶凝原油微压差测量存在的几个问题。
在对比分析各种压差变送器测试原理的基础上，针对水-胶凝原油两相流压差信号波动频率低、波动幅值小等特点，选用电容式压差变送器进行水平管内水-胶凝原油两相流微压差测量；并根据模拟试验中被测压差要求的量程、精度和压差信号频率确定了设备的具体型号。
对于影响测量准确度的取压口位置、导压管安装方式和仪表防堵防腐等问题，提出具体的解决方案。
关键词两相流微压差测量实验研究水-胶凝原油中图法分类号O359.1；文献标志码A2012年7月20日收到，9月14日修改国家自然科学基金（51176024）；黑龙江省自然科学基金项目（E201253）、黑龙江省研究生创新科研基金（YJSCX2012－070HLJ ）资助第一作者简介：刘晓燕（1962—），女，教授，博士。
研究方向：油气储运及节能技术。
E-mail ：liu_xydq@ ）。
在水平管道内，多相流各相间存在时刻变化的相界面，随流速、温度和相分率等参数的改变而表现出不同的形态，其动力学性质、相间的质量和热量传递差异很大［1—3］。
因此，确定并划分多相流的流型，就成为进一步研究多相流及其流动规律的前提和基础。
描述水平管多相流流型的参数有很多，如相流速、相分率、压力、压差等，当流型发生变化时，压差能够迅速的做出响应，表现出不同形式的压差波动信号。
油水两相流携砂能力全尺寸模拟实验研究
油水两相流携砂能力全尺寸模拟实验研究高宏;汪志明;曹砚锋;王小秋;王东营;文敏【摘要】渤海疏松砂岩油藏适度出砂开采过程中产出砂粒随稠油进入水平井筒后容易沉积形成砂床,造成油层砂埋、油管砂堵等,因此需要分析研究砂粒在井筒中的运移、沉降规律.本文基于全尺寸井筒多相复杂流动室内试验平台,根据渤海疏松砂岩油藏的基本参数,以白油和水作为试验介质,固相采用不同粒度的砂粒,通过改变含水率、主流流量、壁面入流、砂粒直径等参数,得到了不同流动条件下的流型变化及井筒中砂床高度与井筒压降的变化规律.实验结果表明:井筒砂床高度受主流流量影响比较大,壁面入流对其影响比较小;砂床高度随着粒径的增大而增大;在主流流量大于30 m3/h的条件下,粒径小于20目的砂粒会形成悬浮层;随着井筒流速的增大,悬浮层含砂体积浓度变大,而随着含水率的增大,悬浮层含砂体积浓度变小.本文实验结果可为渤海疏松砂岩油藏适度出砂开采工艺设计提供理论依据.%The sand is likely to deposit and form sand bed in the horizontal wellbore during the moderate sanding production of the unconsolidated sand reservoirs in Bohai sea,which causes sand burst of the oil zones and plugging of the tubing.Therefore,it is necessary to analyze the pattern of sand migration and settlement in the wellbore.Based on the full-size equipment which simulates multiphase complex flow,various correlations between the height of sand-bed and the pressure drop in different conditions in the wellbore are acquired.The experiment was conducted with the mixture of high viscosity white oil and water as the fluid media and different sizes of sand as the solid phase,and by changing parameters such as the water-cut,wall inflow,main flow rate,and sand size.The experimental results showthat the main flow rate has a significant impact on the height of sand-bed while wall inflow is not significant,the height of sand-bed gets higher with increasing sand size;when the sand sizes are finer than 20 meshes,there will be a suspension layer in the condition of main flow rate being higher than 30 m3/h;a faster velocity of flow causes a greater sand concentration in suspension layer while a higher water-cut causes a lower sand concentration.Based on this conclusion,a theoretical support is provided to the design of reasonable sanding production in unconsolidated sand heavy oil reservoirs in Bohai sea.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2017(029)006【总页数】7页(P122-128)【关键词】疏松砂岩油藏;适度出砂;砂床高度;井筒压降;携砂能力【作者】高宏;汪志明;曹砚锋;王小秋;王东营;文敏【作者单位】中国石油大学(北京)井筒复杂流动与完井工程实验室北京102249;中国石油大学(北京)井筒复杂流动与完井工程实验室北京102249;海洋石油高效开发国家重点实验室北京100028;中国石油大学(北京)井筒复杂流动与完井工程实验室北京102249;中国石油大学(北京)井筒复杂流动与完井工程实验室北京102249;海洋石油高效开发国家重点实验室北京100028【正文语种】中文【中图分类】TE243渤海浅层油藏油层厚度大、层数多，大多为胶结疏松的稠油油藏，油藏开发面临的突出问题是疏松砂岩储层容易产生微粒运移、油井出砂和单井产能低。
水平管油水两相分散流流型转换边界研究
关键 词 ：油水 两相 流 ；流 型 ；液滴 ；大环 道 ；小 环道 ；实 验
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ６ ８ ９ ６ ． ２ ０ １ ３ ． １ ０ ． ０ １ ６
油水 两 相 流型 及其 边 界对 于判 断实 际生 产 中 的 管 道 运行 状 况具 有 重要 意 义 。油水 两 相分 散 流 流型 形 成 边界 与 管道 系 统密 切 相关 ，国 内外学 者 对不 同 条 件 下 油水 两相 流 的流 型进 行 了研 究 ，但 尚无统 一 适 用 的模 型 。油 水 分相 进 入 管 道 与 混 相进 入 管道 ， 流 型 及其 边界 不 完全 相 同 ，本研 究 分 别在 中国石 油 大学 （ 华 东 ）多相 管 流与 分离 实验 室 中的油 气水 多 研 究 实验 环 道 （ 小 环道 ）上进 行 。采 用 高速 摄像 和
相 流 实 验环 道 （ 大 环道 ）和可 控 温油 水两 相 流机 理 ８ ３ ３ ｋ ｓ ／ ｓ。 实验 过 程 中 采样 概 率 为 １ ０ ０ ０ Ｈｚ ，并 采 电导 探针 等方 法 研究 了不 同油 水注 入 方式 下 ，油 水 高抗 共模 噪声 干 扰 的能力 。
类 ：分层 流 型 、分 散 流型 （ Ａ和 Ｂ） 、混合 流型 。分
层 流 型包 括分 层流 （ Ｓ Ｔ ） 和 界 面 混 杂 分 层 流
实 验 管 路 为 内径 ４ ０ ｍ ｍ，长 ５ ８ ｍ的不 锈 钢 管 ，
其 中包 括 一段 内径 ４ ０ ｍｍ，长 １ ｍ的透 明有 机 玻 璃
分相 进 入 管 道 与 混相 进 入 管道 ，流 型 及 其 边界 不 完全相 同 ，采 用 高速 摄像 和 电导探 针 等 方 法研 究 了不 同油 水 注入 方 式 下 ，油 水 两相 流 流 型及 其 边 界特 点 。在 泵 的作 用 下 油水 混相 注入 管道 比 油水 分 相 注入 管道 更 容 易形成 分 散 流 流 型 ，并且 管径越 小 ，越 容 易形 成 分散 流 流 型 ，即混相 注 入 管径 较 小 时 ，在 较 低 的 油 水折 算 速 度 下就 会 形 成 分散 流 型 ；而分 相 注入 管径较 大 时 ，在 较 高
近水平小管径油水两相流量和含水率测量响应规律实验研究
近） ， 时 响应 曲线波动 较 为 明显 ， 高 速摄 像 的 流动 显 而 示 结果 表明 ， 应 的这些 状 态条 件 下 流 型的 变化 也恰 对
多 相 流 检测 、 究 工作 。 邮 编 ：６ １３ 研 １３ ５
・
３ ・ ６
石 油 仪 器 Ｐ Ｔ ０ Ｅ Ｍ ＩＳ Ｒ ＭＥ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ Ｎ Ｔ Ｕ ＮＩ ． Ｓ
２１ ００年 ０ ６月
分别 为 １０ 全水 ）０ 全 油 ） 涡轮 响应 随 流量 变 ０ ％（ 、 ％（ 时 化 图版 。可 以看 出 ， 涡轮 传感 器 的 响应 除 了与流 量呈 近线形关 系之外 ， 还与 含水率 有关 ， 油流动条 件下 的 全 涡轮响应 明显高 于全 水 的情况 。相 对 而 言 ， 在流 量及
规律 的系统 和深 入 的认识 。涡轮 流量计 及 阻抗式 含水
率计在 垂直 井 中测 量产 出剖 面 已经 应 用 多 年 ， 有 良 具
好的重 复性 、 一致 性 和较 高 的 精 度 。然 而 水 平 井 井 身
结构 的特殊 性和 井筒 流动 状态 的复 杂性 导致 了管道 内 流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 的流 型 、 速剖 面 和油 水 的分 布 状 态 与 垂 直井 相 流 比发生 了显 著 的变化 ， 且 倾 斜 角 度 的 不 同 也对 流 型 而 产 生较 大 的影 响 ， 致水 平 井 的测 井 响 应 与 垂直 井 相 导
１ｌ， 液 口、 Ｔｎ 进 ｌ 出液 口通 过金 属软 管 与模拟 装 置连 接 ， 测
量 段及 拍摄段 两 端分 别 连 接 长度 都 是 ２ｉ ｎ的稳 流 段 ， 目的是 使 流 动 充 分 发 展 ， 型 稳 定 。拍 摄 段 为 长 度 流 ２ ０Ｉ 的透 明有 机玻 璃管 ， ０ ｌ Ｙ ｍ 配备 强度 足够 、 稳定 、 一 均 的面光 源 ， 速摄像 仪 在光 源 的另一侧 拍摄 ， 过计算 高 经 机 的编辑 和处 理 获得流 体流 动 的图片 及影 像 。测 量段 安装 涡轮 及 阻抗传 感 器 ， 过 数 据采 集 处 理 系 统 实 现 通 流量 及持 水率 的测 量 。
稠油包水乳状液的表观黏度
稠油包水乳状液的表观黏度
蒋小华;王玮;宫敬
【期刊名称】《化工学报》
【年(卷),期】2008(59)3
【摘要】以渤海SZ36-1稠油、矿化水为工质配制了2组不同液滴直径的W/O 型乳状液,研究了温度、含水率、剪切率和液滴直径对乳状液黏度的影响.结果表明,温度对乳状液表观黏度的影响非常明显,而对相对黏度的影响却较小;同时含水率、剪切率和液滴直径也是影响乳状液黏度的重要因素,低含水率下,剪切率、液滴直径对黏度的影响不明显,而当含水率较高时,剪切率、液滴直径的影响非常突出,乳状液呈现出强烈的剪切稀释特性.利用国内外现有的一些黏度模型对实验获得的黏度数据进行了预测分析,发现Brinkman(1952)模型具有较好的预测精度.
【总页数】7页(P721-727)
【作者】蒋小华;王玮;宫敬
【作者单位】中国石油大学（北京）城市油气输配技术北京市重点实验室；中国石油大学（北京）多相流实验室,北京102249
【正文语种】中文
【中图分类】TE5;TE8
【相关文献】
1.水包稠油乳状液中稠油极性组分与乳化剂的相互作用研究 [J], 张铜耀;范维玉;南国枝;李水平
2.非牛顿原油包水乳状液的表观黏度预测 [J], 王玮;王鹏宇;李楷;段纪淼;武坤一;宫敬
3.水包稠油乳状液中孤岛稠油组分间相互作用初探 [J], 白金美;范维玉;张铜耀;南国枝
4.水包稠油乳状液稳定性研究Ⅱ.稠油官能团组分表面膜性质探索 [J], 范维玉;宋远明;郭玉玺;刘兴玉;赵福麟
5.水包稠油乳状液稳定性研究Ⅲ.稠油官能团组分与极性组分的油-水界面张力考察[J], 范维玉;陈树坤;杨孟龙;宋远明;赵福麟
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含水率对原油粘度影响的实验研究
含水率对原油粘度影响的实验研究耿宏章秦积舜周开学张星（石油矣主ｊｅＡ§：摘要应用高温高压流变仪，模拟地ｉｌ层条件下流体状态，时塔河油田的原油进ｌｌ行了试验研究，测量了不同温度、不【；ｌ压ｌｌ力下油水混合物的粘度，研究结果表明含ｌｌ水原油粘度随含水率变化存在极大值ｌｅ（非乳化拐点）。
结论可为油田的开发及§ｌ油气集输提供科学依据。
ｌｌ主题词含水率原油流变性原油ｌ；粘度ｌ原油流变性是油田开发及油气集输中重要的物性参数，原油的粘度反映原油在流动过程中内部的摩擦阻力。
含水率是影响原油粘度的因素之一，在油田开发过程中原油的粘度决定其在地层中的渗流能力，也影响它在管道中的流动能力。
在采油工艺设计和原油管输工艺中加热站的设计、管输压降的计算等都与原油的流变性有密切关系。
因此，了解原油粘度的变化特点有重要的实际意义。
通过控制原油粘度实现管输原油的方法，达到在规定输量的条件下最大限度的降低能耗。
本文用高温高压流变仪对塔河油田的原油样品及其油气水混合物进行了粘温特性测量，研究了压力、温度、含水率对流体粘度影响关系，建立了经验公式，为油田的开发以及输油管道设计提供科学依据。
１．测量原理与方法１．１测量原理高温高压液体流变仪测量原理是落球法测粘度，即在层流条件下，钢球在光滑盛液标准管中自由下落和液体的粘度有以下关系：ｐ＝ｋ（Ｐ２一ＰＩ）ｔ（１）式中：肛——液体粘度，ｍＰａ·８；Ｐ：——钢球的密度，ｇ／ｃｍｌ；６８油气田地面工程第２２卷第２期（２００３．２）·ｔ·技术纵横Ｐ．——液体的密度，ｇ／ｃｍ３；ｐ一钢球的下落时间，８；≈——定标常数，％值大小与管径、管子长度及倾斜角度、钢球直径等有关，可由已知粘度的标准液体测出。
１．２试验条件试验设备：高压计量泵、恒温水浴、高温高压粘度计、高压管线、精密压力表、转样器、阀门等。
原油样品：塔河油田ＴＫ４２７井所产脱气原油。
水样：地层产出水，矿化度为７０００ｍｇ／Ｌ。
水平井油水两相流型测量实验
Ａｎ Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ａ ｔ ｄ ｆＯｉ— ｔ ｒＦｌ ｗ ｔｅ ｎｓ ｉ Ｈｏ ｉｏ ｔ ｌＷ ｅｌ ｐ ｒｍ ｎｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ｌｗａ ｅ ｏ Ｐａ ｔ ｒ ｎ ｒｚ ｎ ａ ｌｓ
Ｙ ＡＮＧ Ｍ ｅ ，ｗ Ｕ ｉｉｇ ，Ｗ ＡＮ ｈ— ｉ，ＬＵ ａ ｂｎ ， ＨＵＡＮ Ｚ ｉｉ ，ＷＡＮＧ Ｊ －ｉ， ｉ Ｘ— ｎ ｌ Ｇ Ｚ ｉｅ ｌ Ｉ Ｚ ｉ ｉ — Ｇ ｈ—ｅ ｊ ｉ ｙ ｅ Ｐ ＮＧ Ｙｕ ｎｐｎ ＨＥ Ｆ ｎ －ａ ｇ Ｅ ａ－ｉｇ ， ｅｇｊ ｎ ｉ
ｉ ｔ ａ ｅ ｏ ｉ ｓ ｓ ｒ ｔ ｉｄ ｐ ｔｅ ｎ，ｂ ｂ ｌ ａ ｔ ｒ ， ｆｏ ｈ ａ ｔ ｒ ｎ ｍｕ ｓｖ ａ ｔ ｒ ． Ｔｈ ｎ ｏ ４ ｃ ｔ ｇ ｒｅ ： ｔ ａ ｉ ｅ ａ ｔ ｒ ｆ ｕ ｂ ｅ ｐ ｔ ｅ ｎ ｒ ｔ ｙ ｐ ｔ ｅ ｎ ａ ｄ ｅ ｌｉ ｅ ｐ ｔｅ ｎ ｅ ｆｏ ｐ ｔｅ ｎ ｍ ａ ｓ ｗｅ ｅ ｓ ｅ ｒ ｍ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ａ ｌ ｗ ａ ｔ ｒ ｐ ｒ ｂ ａ ｎ ｄ ａ ｄ ｔ ａ ｓｔ ａ ｉｅ ｉ ｓｒ ｇ ｅ ｓ ｄ ｆｏ ｔ ｅｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ — ｏ ｃ ｄ
摘要 ：为 了考察生产测井仪器测量对 于水平 油井内的 流体分布 影响 ， 利用 柴油和 自来 水作 为实验介 质 ， 在多相 流
动 模 拟 实 验 装 置 上 进 行 了 油水 两相 水平 流 动 测 量 实 验 。通 过 实 验 测 量 和 观 察 ， 水 两 相 的 分 布 可 分 为 ４类 ： 平 油 水
ｐｐ ｏ ｐ ｂ ｓｎ ｎ ｒ ｌｏｌａ ｄ ｗａｅ ｓｗｏ ｋｎ ｌｉ ｓ Ｔｈ ｏ ｇ ｈ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ｅ ｓ ｒ — ｉｅｌｏ ｙ ｕ ｉ ｇ ｍｉ ｅａ ｉ ｎ ｔｒａ ｒ ｉ ｇ ｆｕｄ ． ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ａ ｕ ｅ ｍ ｍｅ ｔ ｎ ｂ ｅｖ ｔｏ ｓ ｉｔｉｕ ｉｎ ｆｏｌ ｔ ｒｔ — ｈ ｓ ｌｗ ｒ ｄ ｎ ｉ ｅ ｎ ｌｓ ｉ ｅ ｎ ｓａ ｄ ｏ ｓ ｒ ａｉｎ 。ｄｓｒｂ ｔ ｓ ｏ ｉ ｗａ ｅ ＷＯ ｐ ａ ｅ ｆｏ ｗｅ ｅ ｉｅ ｔｆ ｄ ａ ｄ ｃａ ｓｆ ｄ ｏ — ｉ ｉ
油水混合液物性及流动规律研究-学位网
附件2论文中英文摘要格式作者姓名：王玮论文题目：油水混合液物性及流动规律研究作者简介：王玮，男，1982年5月出生于河北省廊坊市，2006年9月师从于中国石油大学（北京）宫敬教授，于2009年6月获工学博士学位。
中文摘要在石油工业中，未经处理或只经过初步处理的原油、矿化水在管道中共同流动的情况十分普遍。
在油田集输系统中，油水两相混输工艺的采用较油水分离后再分别输送的工艺具有明显的经济效益。
通常油田集输管网的投资约占地面工程总投资的40%，集输能耗甚至占生产总能耗的一半以上，而对于边际油田或海洋油田，建设及运行管理的费用将更加庞大。
因此，如果采用多相混输方式，将井口产出液通过混输管道输送至后方或陆上处理场集中处理，则可大幅度地降低一次性工程投资以及后期运行成本。
并可使一些在分输工艺技术条件下不具备开采价值的边际油田获得经济有效的开发。
由于原油中含有胶质、沥青质及固相小颗粒等天然乳化剂物质，含水原油在开采和输送过程中，极易生成稳定的油包水乳状液。
目前世界上开采的以乳状液形式为主的原油接近原油总产量的80％，而我国的石油资源多为易凝高粘原油，如辽河、渤海稠油等，当这些稠油与水形成油包水乳状液后，其粘度大大升高且流动性极差。
同时，乳状液的流动往往呈现出非牛顿流体的特性，这些因素都增加了输送过程的难度。
因此，如何准确的掌握稠油包水乳状液的物性特点，科学的预测管内稠油-水两相流动的规律，对管道的安全和经济运行具有重要的指导意义。
本文通过开展基于相似性分析的高粘基础油-水、现场稠油-水两相流动对比实验研究，比较了两者流动规律的区别与联系，包括流型、压降、尤其是相转换规律的异同点。
发现并研究了高粘油-水、稠油-水流动过程中的特殊现象——局部相转换现象，比较了局部相转换前后压降及有效粘度的变化规律，并分析了其产生的原因。
由此得出结论，稠油-水管流的相转换过程，实质上偏离了通常意义上的反相，即连续相与分散相之间的相互转换，而是一种受稠油-水乳化特征影响的相转换过程。
稠油化学降黏技术实验研究
１ 原 油样 品 与实验 用 品
进行 各项性 质 的测定 （ 结果 见表 １ 。 ）
表 １ 稠 油 物性
，
取滨南 稠油 作为 油样 ，按 国家 有关标 准对 油样
２ ４ 界 面 张 力 的 测 定 ．
界 面 张 力 也 是 反 映 降 黏剂 特性 的一 个 重 要 参
下水 溶液 的表 面张力进 行 了测定 。
油 降黏剂 的乳 化效率 远远 大于其 他降黏 剂 。说 明要 形成 稳定 的乳 状 液 ，在 以 上 ｌ ０种 降 黏剂 中 ，Ｐ 一 ７ 的用 量 是 最 少 的 ，达 到 同样 效 果 时 ，使 用 Ｐ 一
７ 最 为 经 济 。
２ ３ 降黏 剂 对 稠 油 破 乳 的 影 响 ．
关键 词 ：稠油 ；化学 降黏 ；性能评 价
化学 降黏 技 术 是 一 种 很 有 前 途 的 稠 油 降 黏 方
法 。一种 良好 的化学 降黏技 术既 能大 幅度降低 原油 黏度 ，又 可 控 制 对 油 层 的 伤 害 ，而 且 成 本 费 用 低 廉 。以滨 南稠油 为研究 对象 ，通过 比较 降黏剂 的配 伍性 、乳 化效率 、降黏效率 及对破 乳脱水 的影 响等 评价 指标 ，从 １ ０种 油 田现用 降黏 剂 中筛选 出 了 ３ 种 降黏效 果较好 的 降黏剂 ，并对 降黏剂 在不 同浓度
实 验 用 仪 器 ： ５１ 型 恒 温 水 浴， ０
Ｂ ＯＯＫＦ Ｅ Ｄ 旋 转 圆 盘 黏 度 计 ， ＫＲ Ｓ表 面 张 Ｒ ＩＬ ＵＳ
力仪 。
实验 用 药 品 ：Ｐ 。，Ｐ ６ 一７ 一 ，新 成 品 ，Ｐ 一
４ ，降黏 剂 １ ５ ０ ，Ｐ ，清河 降 黏剂 ，Ｐ ， 一８ 一２ 草桥 降黏 剂 ，稠 油乳 化剂 。
最新水平井油水两相渗流理论研究
摘要本文根据拟三维原理，将理论分析方法和一维油水两相渗流理论相结合，求解分支水平井单井和井网三维两相非活塞渗流问题。
采用适当的保角变换，将XY 平面二维两相复杂渗流问题转化为一维两相问题求解，从而确定出水平井在油水两相流条件下XY平面内的渗流阻力和水平井的水驱油前缘推进方程；根据一维渗流条件下见水前后的无因次时间和无因次见水时间，确定出水平井见水前后的无因次时间和无因次见水时间。
根据W平面内水平井见水前及见水后产量和时间的计算公式，确定分支水平井见水前和见水后产量随时间的变化规律。
该理论的建立为水平井注水开发油田的动态分析和预测提供了依据；利用保角变换还建立了含启动压力梯度的水平井两相渗流的数学模型。
关键词：水平井；油水两相；渗流理论AbstractThe article use the pseudo three-dimensional methodology combine the theoretical analysis and the 1-D and 2-phase percolation theory of oil and water, solve a problem of horizontal well and well patterns and the 3-D and 2-phase flow of oil and water in non piston-like transfusion . Adopting a suitable conformal transformation, change the complex 2-D and 2-phase flow in XY plane of horizontal wells into a simple 1-D and 2-phase flow problem determine seepage resistance and water-flooding front equation in this plane. According to the pre-water breakthrough dimensionless time and dimensionless water breakthrough time in 1-D and 2-phase flow, determining the pre-water breakthrough dimensionless time and dimensionless water breakthrough time of horizontal well. According the calculate equation of water breakthrough and after outcome and time in W plan to determine the rule that breakthrough and after outcome change with time of branch horizontal well. This theory can provide valuable basis for dynamic analysis and prediction of water-flooding development field for horizontal well, adopting conformal transformation establish a startup pressure gradient of the horizontal wells two-phase flow mathematical model.Key words：horizontal well; oil-water 2-phase; flow theoretical目录第1章概述 (1)1.1 立论依据及研究的目的意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 本文主要研究内容 (4)第2章水平井开发渗流理论 (5)2.1 水平井开发渗流理论 (5)2.2 分支水平井产能研究 (9)2.3 产能的影响因素 (13)2.4 小结 (14)第3章水平井水驱两相渗流理论 (15)3.1 水平井油水两相渗流数学模型及模型的解 (15)3.2 水平井油水两相渗流非活塞驱替理论 (19)3.3 水平井油水两相渗流开发指标计算 (19)3.4 小结 (20)第4章水平井井网渗流理论 (21)4.1 井网布井方式（一）—四井底水平井及直井联合开采 (21)4.2 井网布井方式（二）—水平井及水平井联合开采井网 (25)4.3 井网布井方式（三）—两井底水平井及直井联合开采 (27)4.4 三种井网的对比分析 (27)第5章低渗透油藏中水平井两相渗流分析 (31)5.1 两相流体水平井椭球渗流模型 (31)5.2 小结 (35)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第1章概述1.1 立论依据及研究的目的意义水平井用于提高油气井的产量和提高采收率的试验开始于二十世纪的二十年代末。
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（ ｈ ａ ｏａ ｒ ｏ Ｍｕｔ ｈ ｓ ｌｗ， ｈｎ ｅ ｏｅ ｍ Ｕ ｉ ｒ ｔ，Ｂ ｉｎ ０ ２ ９ Ｃ ｉａ Ｔ ｅＬ ｂｒｔ ｙ ｆ ｌｐ ａｅＦｏ Ｃ ｉａＰ ｔ ｌｕ ｎｖ ｓ ｙ ｅ ｉｇ１２ ４ ， ｈｎ ） ｏ ｉ ｒ ｅｉ ｊ
流体物性 、 混合液的流速、 含水体积分数以及油水的 乳化情况等因素都会影响到油一 水二相流的流型， 从 而影响管流表观粘度 的变化。本文 通过稠油 二 水 相管流实验 ， 着重研究 了相关 因素对管流表观粘度 的影响规律 ， 对油水混输管线 的设计与安全运行具
有重要意 义， 为今后 进一 步 的理 论 研究 奠定 了 也
姚 海元 ，宫 赦
（ 中国石油大学 （ 北京）多相流实验室，北京 １２４ ） ０２９ 摘要： 以渤海稠油和水为工质进行尝试实验， 作出了水平不锈钢实验回路（ 内径为 ２ ． ｍ ， ５７ ｍ 长为 ５ ） ２ｍ 内稠油－ 水 二相管流的流型图， 并对管流的表观粘度及影响因素进行了实验研究。着重归纳了含水体积分数、 温度等因素对
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第３卷 第４ ４ 期 ２０ ０ ６年 ４月
化 学 工 程 Ｃ ＭＩＡ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ Ｃ Ｎ ＨＥ Ｃ ＬＥ Ｇ Ｎ Ｅ ＩＧ（ ＨＩＡ）
Ｖｏ ． ４ Ｎ ． １３ ｏ ４
Ａｐ． ２ ０ ｒ ０６
稠油 二相水平管流表观粘度 的实验研究 水
二相管流表观粘度 的影 响规律 ， 比分析 了与旋转 粘度仪 测得 粘度值 的差 异 ， 究结 论对 油 田现场 的油水 混输 并对 研
管线的设计与安全运行具 有较 好的指导意义 。 关键词 ： 水 二相 流 ； 型 ； 油一 流 表观粘度 中图分类号 ：Ｅ ８３ Ｔ ６ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ５９ ５ （ ０６ ０ － ２ －４ １０ －９４ ２ ０ ）４０ ００ ０
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｅｐ ｒ ｎ ｆｆ ｗ ｐ ｔ ｒｓａ ｄａ ｐ ｒｎ ｉ ｏｉ ｅ ｏ ｏ ｚｎａ ｅ ｖ ｉ ｗａｅ ｏ ｐ ａｅｆ ｗ ｉ ｓｒ ｃ ： ｈ ｘ ｅｉ ｍｅ ｔｏ ｏ ａｔ ｎ ｎ ｐ ａｅ ｔｖｓ ｓｔ ｓｆｒｈ ｒ ｏ ｔｌｈ ａ ｙｏｌ ｔｒｔ — ｈ ｓ ｌ ｎ ａ ｌ ｅ ｃ ｉ ｉ — ｗ ｏ
基础。
Ｓ ３ － 油田现场取得 的稠油和水进行 了油一 Ｚ ６１ 水二相 管流实验。实验是在石 油大学 （ 北京 ） 多相流实验
室油一 水二相流实验 回路上进行的， 见图 １ 。
６
１油水混合罐 ；－ － ２循环水罐 ；小 单螺杆泵 ；一 ３ ４大单螺秆泵 ；
５压力表 ；一 一 ６差压测试段 ；一 ７透明观察段 ；一 ８取样装置 ；
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油水二相流动广泛存在于石油、 工及 其他相 化
度， 以往进行的油． 水二相管流实验多采用矿物油等 其他油品来模拟原油 ， 由此得 出的实验结果与现场
数据存 在 较 大 差异 。本 文 尝 试性 的利 用从 渤 海
关行业的管道 中。油一 水混输管路 中流动特性 的复
杂性 ， 使其压降计算相当困难。通常 ， 有关压降计算 是将油水二相流动视为单相流 ， 利用油水 乳状液的 粘度模型来计算压降¨ 。实际上 ， 在油一 水二相管 流 中会出现十分复杂多变 的流型 ， 以上方法没有体 现出管流的特点 ， 不能准确计算管道的压降。而且 ，
ｓ ｃ ｓｗａｅ ｏｕ ｒｃｉｎ，ｍ ｘｕ ｅｖ ｌｃｔ ｅ ｅａｕｅ ａ ｄ ｓｒ ｅａ ｔｏ ｈ ｐ ａｅ ｔｖｓｏｉ ｈ ｒｃｅ ｓｉｓ ｕ ｈａ ｔｒｖ ｌｍｅ ｆ ｔ ａ ｏ ｉｔｒ ｅｏ ｉ ｙ，ｔｍｐ ｒｔｒ ｕｆ ｔ ｎ ｔｅ ａ ｐ ｒｎ ｉ ｓｔ ｃ ａａｔｒ ｔ ｎ ａ ｎ ｃ ｙ ｉ ｃ ｗｅｅａ ａｙ ｅ ． Ｅ ｐ ｒ ｎａ ｅｕｔ ａｅ ｕ ｅｕ ｒｄｒｃｉｇｔｅｏｌ ｔｒｔ ｏ ｐ ａｅ ｐｐ ｏ ｐ ｒｔ ｎ ｉ ｉ ｆ ｌｓ ｒ ｌｚｄ ｘ ｅｉ ｎ ｍｅ ｔ ｒｓ ｌ ｒ ｓｆｌ ｉ ｔ ｈ ｉ ｗａｅ —ｈ ｓ ｉｅｆ ｗ ｏ ｅａｉ ｏｌ ｉ ｄ ． ｌ ｓ ｏ ｆ ｅ ｎ — ｗ ｌ ｏ ｎ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ ｏｌｗ ｔｒｔ —ｈ ｓ ｌｗ；ｆ ｗ ｐ ｔ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ：ｉ ａｅ ｗｏｐ ａｅｆ ｏ ｌ ａｔ ｎ；ａ ｐ ｅ ｔｖｓｏ ｉ ｏ ｅ ｐ ａ ｎ ｉ ｓｔ ｒ ｃ ｙ