计算井筒多相管流的Beggs.docx

第一章油井流入动态与井筒多相流动计算第四节计算井筒多相管流的Beggs-Brill方法一、教学目的了解Beggs-Brill方法计算压力时流态的划分方法以及压力计算方法二、教学重点、难点教学重点：1、Beggs-Brill压力降公式及流动型态的划分方法；2、各种流动型态下持液率的计算方法教学难点：1、持液率的计算方法三、教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关流态图形四、教学内容本节主要介绍两个方面的问题：1、基本方程.2、Beggs-Brill方法的流型分布图及流型判别式.3、持液率及混合物密度的确定./］、4、阻力系数入.（一）基本方程Beggs-Brill方法是可用于水平、垂直和任意倾斜气液两相管流动计算的方法，是1973年，Beggs和Brill根据在长15m直径linch和1.5inch聚炳烯管中，用空气和水进行实验的基础上提出的第四节计算井筒多相管流的Beggs-Brill方法实验参数范围:气体流量0液体流量0持液率0—0.098m3/s;—0.0019m3/s;3.3—0.87m/m;系统压力241—655kpa（绝对压力）；压力梯度0—16.6kPa/m;倾斜度-900-+90°;水平管流动的全部流型实验中包括了水平管气液两相流的全部流型：r分层流Ipll/分离流｛波状波乂々''环状流＜间歇流r团状流（弹状流）-工段塞流'分散流「泡流雾流该方法的特点：①按三类流型建立流型分布图，并在分离流与间歇流之间增加了过分渡区，处于过渡区的流动采用内图1-25气液两相水平管流型-插法单位质量气液混合物稳定流动的机械能量守恒方程为:+件食IdZJ加速度(1)位差压力梯度:消耗于混合物静水压头的压力梯度。

业IdZ人立差=gsin^-i'LHL'a1%HLgsin^(2)摩擦压力梯度:克服管壁流动阻力消耗的压力梯度②先按水平管流计算，然后采用校正系数校正成相应的倾斜管流③既可用于水平管，也可用于垂直管和倾斜面的上坡与下坡流动假设条件：气液混合物既未对外作功，也未受外界功dP=dPdPdZIdZJ位差IdZ无擦v"G/Av2Ddpw、dvv—dZ忽略液体压缩性、考虑到气体质量流速变化远远小于气体密度变化，则:dp]=-^vvsgdp

H")=Hi(0)Hi(O)=aEib/NX表1-6a、b、c常数表流型abc分离流0.980.48460.0868间歇流0.8450.53510.0173分散流1.0650.59290.0609H」O)MH|否则取H(O)=H实验结果表明，倾斜校正系数与倾斜角、无滑脱持液率、弗洛德数及液体速度数有关8--750一30-1001030&0700.Si$一**r—1———-土45♦一玖-0.156351-27不同&下的倾斜校正系数根据实验结果回归的倾斜校正系数的相关式为：/i*1C[sin(1.8)-—sin3(13)]3对于垂直管：=10.3C其中：C=(1-EL)ln[d(EL)e(Nvl)f(NFr)g]系数c与无滑脱持液率、弗洛德数和液相速度数有关表1-7系数d、e、f、g流型上/下坡defg分离型上坡0.011-3.7683.539-1.614间歇流上坡2.960.305-0.44730.0978分散流上坡不修正c=0,平=〔，HL（e）与e无关各种流型下坡4.7-0.36920.1244-0.5056对于过渡流型，先分别用分离流和间歇流计算，之后采用内插法确定其持液率HlC）=AHl（分离）BHl（间歇）A=B》Nf『土«1一Al^l2\^3-l22、混合物密度利用持液率计算流动条件下混合物实际密度：人="l二（1-Hl）（四）阻力系数气液两相流阻力系数与无滑脱气液两相流阻力系数的比值与持液率和无滑脱持液率（入口体积含液率）之间的关系：=e其中：={2lg[NRe/（4.5332lgNRe-3.8125）]}一2-0.05233.18lny-0.8725(lny)20.01853(lny)4当1

六、教学参考书1、张琪主编.采油工程原理与设计.中国石油大学出版社.2、陈家琅主编.气液两相管流.石油工业出版社.七、复习思考题1、简述Beggs-Brill方法的计算过程2、比较Beggs-Brill方法与Orkisgewski方法的不同之处。