气井管流及节流动态本章主要内容本章目的：确定pws、pwf当pR一定时，qsc由pwf直接控制，间接由ptf控制。地层流入动态：qsc＝f(pwf)pR油管流动动态：井口压力一定时，产量与井底压力的关系。qsc＝f(pwf)ptf方法：井下压力计测量，计算方法本章难点重点基本概念第一节气体稳定流动能量方程三、按动量方程计算推导摩阻系数f的定义：摩阻系数是一无因次量，反映管壁剪切应力对摩阻压降的影响程度。Moody：f＝f〔Re，e／d）四、单相管流摩阻系数f实用式2、两个基本概念3、摩阻系数图4、实用摩阻系数公式(1)、Colebrook公式是最基本的公式。需迭代计算f，适用于紊流的光滑管、过渡区及完全粗糙区。(2)、Jain公式，不需迭代计算f。与Colebrook公式相比，误差在1％。第二节气相管流压降计算方法二、静止气柱1.静止气柱计算能量方程由上两式得能量分析：仅存在重力项，摩阻项和动能项为零。应用条件：垂直，关井或qsc＝0思考题：怎样求解上式，获得pws＝f(pts)？关键：怎样对上式左边积分。ZT／p＝f〔p，T）2、平均温度偏差系数法则静止气柱能量方程变为：积分得：思考题：①、框图是怎样的？②、当温度非线性高时，采用什么算法才能提高精度？3、Cullendeγ&Smith法〔梯形积分）2、实用垂直管流公式思考题：流动气柱和静止气柱能量方程的差别在何处？微分式：积分式：思考题：0.03415和1.324×10－18是怎样得的？3、平均温度偏差系数法公式:思考题：当qsc＝0时上式简化成什么公式？过渡流--从液相连续向气相连续过渡，不稳定第五节产水采气井两相管流压降优化模型③、dw＝0〔不考虑外力做功）；Iws＝ZwsTws/pws⑩、判断H≤Hw？成立则结束。Moody：f＝f〔Re，e／d）三、按动量方程计算推导泡流--液相连续，气相以小泡分散思考题：怎样将SI单位转换为法定单位？思考题：怎样求解上式，获得pws＝f(pts)？思考题：当qsc＝0时上式简化成什么公式？计算思路：先迭代上段油管求pms。地层流入动态：qsc＝f(pwf)pR⑦、计算新的pws，pws＝ptseSBg=(psc/Tsc)(ZT/p)当油管生产时，套管环空与井底相连，套管环空中为静止气柱。由pcs计算pwf。当套管生产时：油管与井底相连，油管中为静止气柱。由pts计算pwf。(2)、流动气柱(qsc≠0)：由ptf计算pwf思考题：当油管生产时，从套管和油管的气柱计算pwf时，谁精度高？(3)、应用举例已知ptf求pwf,计算步骤：①、赋初值pwf＝ptf＋ptfH/12192②、计算T＝(Ttf+Twf)/2③、赋值pwf0＝pwf④、计算p＝(ptf+pwf)/25Cullender&Smith方法上段油管:Pmf＝Pwh＋0.03415gH/(Imf＋Iwh)下段油管:Pwf＝Pmf＋0.03418gH/(Iwf＋Imf)四、水平输气管压降水平管摩阻压降图例四、注气井思考题：注气井井口ptf是否一定大于pwf？主要受什么控制？怎样控制？留意：摩阻压降方向与采气井的相反五、凝析气的修正１、修正相对密度思考题：①当R→∞时，γw→γg吗？②对油气水三相流动，怎样推导γm？第三节气液两相管流简介一、垂直两相管流流型〔流态）1、气液两相流：气体和液体两相混合物的同时流动。举例：凝析气井、湿气井、水汽、水驱2、流态定义：气液相间界面结构二、两相管流特性参数静液中气泡上升。静液中气泡上升速度＝流动时的滑脱速度③、保护地面设备，降压至输压；方法：井下压力计测量，计算方法对于一般天然气，绝热指数K取1.有大庆陈家琅、长庆、中原、四川广汉①、赋初值pwf＝ptf＋ptfH/12192当油管生产时，套管环空与井底相连，套管环空中为静止气柱。单流阀--用于注入井防止回流与Colebrook公式相比，误差在1％。求：Δpf＝?，ΔPacc＝?思绪：将上式差分,取Δp＝const，迭代求解ΔH，直到ΣΔH≥Hw相对密度定义式为γw＝Mw／28.②、赋值pws0＝pws＝R/24.则静止气柱能量方程变为：vsg----气相表观速度＝(pws－pms)(Iws＋Ims)/2⑩、判断H≤Hw？成立则结束。定义式：vsg＝qg／A。vsL＝qL／A。vsg----气相表观速度vsL----液相表观速度４、无滑脱持液率定义：气液不存在滑脱时的持液率。实际是不存在的。定义式：λL＝qL／(qL＋qg)＝vsL／(vsL＋vsg)５、气液混合物密度ρm＝ρLHL＋