竖直管中流体差异引起的混合特性研究

摘要：

为了研究竖直管中2种不同流体在重力作用下的混合特性,基于Mixture多相流模型和PISO算法对混合过程进行计算流体动力学数值模拟,分析了混合流动特性.结合交联液成胶的浓度要求,确定了交联液和压井液两端的混合速度,进一步研究了密度差及黏度差对混合速度的影响规律.研究结果表明,密度较大的压井液沿管壁呈环状流混入交联液内部,而密度较小的交联液沿着中心轴线连续流入压井液内部不断混合,使得交联液的浓度及有效长度显著下降;当交联液密度由1 020 kg/m3增大到1 130 kg/m3、黏度从0.05 Pa·s提高到0.11 Pa·s时,在交联液端和压井液端分别具有较大的混合速度下降比例,分别为53.8％和31.2％.该项研究结果为调整交联液配方的基本性能提供了参考,有助于胶体抗压强度的提高.

关键词：竖直管、混合特性、多相流模型、数值模拟、交联液、压井液

所属期刊栏目：42

分类号：TE931(石油机械设备与自动化)

资助基金：高等学校博士学科点专项科研基金项目“低渗透分段压裂水平井渗流机理与产能预测研究”20114220110001;中国石油天然气集团公司重大专项“低压/高压冻胶阀欠平衡完井技术研究”2008G-2202

在线出版日期：2014-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：84-87,91