Практическое моделирование

и другие вопросы разработки нефтяных месторождений
Пересказ

Liquid volume fraction in the slug (Rs)

В 1977-78 годах выходят друг за другом несколько статей авторов G. A. Gregory , M. K. Nicholson и того самого K. Aziz

«Intermittent Two Phase Flow in Horizontal Pipes : Predictive Models»
«Intermittent Two Phase Flow in Pipes : Detailed Flow Pattern Observations»
«Intermittent Two Phase Flow in Pipes : Pressure Gradient, Liquid Holdup and Related Parameters»

В этой заметке разбирается статья «Correlation of the liquid volume fraction in the slug for horizontal gas-liquid slug flow», которая служит дополнением модели Dukler-Hubbard и ссылки на которую встречаются из современных механистических корреляций потока.

Для расчета потерь давления в модели DH необходимо определить среднюю плотность смеси в пробке

    \[ \rho_s = \rho_L R_s + \rho_G (1-R_s) \]

Hubbard пытался определить значение R_s через систему ударных датчиков. Результаты измерений оказались подвержены значительным колебаниям давления после удара. Наблюдается значительный разброс значений,

Отсутствие надежной корреляция R_s от V_s является слабостью модели DH.

К 1977 году в Университете Калгари проведены собственные лабораторные исследования, проведены замеры R_s для трубы диаметром 2.58 и 5.12 см.

Экспериментальные данные обработаны в зависимости от логарифма скорости смеси,

    \[ V_m = V_{sl} + V_{sg} \]

Общая форма зависимости имеет вид,

    \[ R_s =\frac{1}{1 + \left( \frac{V_m}{\alpha}\right)^\beta} \]

Корреляционные коэффициенты подбирались методом наименьших квадратов. При высоких скоростях газа пробковый режим течения начинает переходить к кольцевому течению. Значения R_s порядка 0.45 указывает на то, что пробка представляет собой скорее очень пенистую жидкость. При отбрасывании точек данных для скорости газа выше V_{sg} > 10, предложена следующая зависимость,

    \[ R_s =\frac{1}{1 + \left( \frac{V_m}{8.66}\right)^{1.39}} \]

Сравнение формулы (пунктирная линия) с данными Habbard (осредненные сплошные линии) для разных скоростей, показало настолько значительный разброс, что любое объяснение является неубедительным.

Как заявляют авторы работы — данные представленные в этой статье, являются улучшением по сравнению с более ранней опубликованной работой Habbard.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *