[發明專利]油氣兩相流平均黏度計算方法及裝置

在審

• 申請號: 201911420682.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113128017A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 趙海洋;范偉東;楊祖國;劉磊;任波;胡岐川;程仲富;李亮;何寅;曹暢;邢鈺;王磊磊;蔣磊;閆科舉;秦飛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西北油田分公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟

1.一種油氣兩相流平均黏度計算方法，其特征在于，所述方法包含以下步驟：

通過高溫高壓井筒模擬裝置進行多次注氣實驗，測量不同黏度梯度原油在不同油氣比條件下的舉升壓降，得到實驗測量結果；

根據所述實驗測量結果，基于舉升壓降計算公式擬合得到所述舉升壓降計算公式中修正系數的值，以得到油氣兩相流壓降公式；

依據所述油氣兩相流壓降公式計算得到不同黏度原油在不同油氣比條件下的舉升壓降，得到計算結果，結合油氣兩相流平均黏度計算公式計算得到油氣兩相流平均黏度；

依據計算得到的所述油氣兩相流平均黏度，繪制出不同黏度原油在不同氣油比條件下的油氣兩相流平均黏度圖表，以確定生產過程中的最佳流動形態。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述舉升壓降計算公式如下所示：

其中，表示舉升壓降，kPa/m；φ_o表示油相含率，％；ρ_o表示油相密度，kg/m³；φ_g表示氣相含率，％；ρ_g表示氣相密度，kg/m³；g表示重力常數，取值9.8m/s²；u表示流速，m/s；v_L表示液相流速，m/s；ρ_m表示氣液混合密度，kg/m³；D表示油管內徑，m；a、b、c、e表示所述修正系數。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述油氣兩相流平均黏度計算公式如下所示：

其中，μ_m表示所述油氣兩相流平均黏度，mPa·s；v_m表示氣液混合流速，m/s。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包含：在所述油氣兩相流平均黏度圖表中根據氣油比劃分各流動形態的范圍，并判斷油氣兩相流流動型態的黏度最小值。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述流動形態包含單相流、泡狀流、彈狀流蠕狀流、段塞流。

6.一種油氣兩相流平均黏度計算裝置，其特征在于，所述裝置包含：

實驗模塊，其用于通過高溫高壓井筒模擬裝置進行多次注氣實驗，測量不同黏度梯度原油在不同油氣比條件下的舉升壓降，得到實驗測量結果；

修正模塊，其用于根據所述實驗測量結果，基于舉升壓降計算公式擬合得到所述舉升壓降計算公式中修正系數的值，以得到油氣兩相流壓降公式；

計算模塊，其用于依據所述油氣兩相流壓降公式計算得到不同黏度原油在不同油氣比條件下的舉升壓降，得到計算結果，結合油氣兩相流平均黏度計算公式計算得到油氣兩相流平均黏度；

繪制模塊，其用于依據計算得到的所述油氣兩相流平均黏度，繪制出不同黏度原油在不同氣油比條件下的油氣兩相流平均黏度圖表，以確定生產過程中的最佳流動形態。

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述修正模塊包含舉升壓降計算公式，如下所示：

其中，表示舉升壓降，kPa/m；φ_o表示油相含率，％；ρ_o表示油相密度，kg/m³；φ_g表示氣相含率，％；ρ_g表示氣相密度，kg/m³；g表示重力常數，取值9.8m/s²；u表示流速，m/s；v_L表示液相流速，m/s；ρ_m表示氣液混合密度，kg/m³；D表示油管內徑，m；a、b、c、e表示所述修正系數。

8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述計算模塊包含油氣兩相流平均黏度計算公式，如下所示：

其中，μ_m表示所述油氣兩相流平均黏度，mPa·s；v_m表示氣液混合流速，m/s。