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油氣井流體力學(xué)教學(xué)課件ppt固液兩相流動-文庫吧資料

2025-03-27 06:49本頁面
  

【正文】 )n n n n n nns s h s i s s h s i s s h s s i s s h s s i i is h ins h s s h h w s h d h d s f d E s s D s iC A U C A U C A U U C A U U P PCAt s sC A g C S C S F U U? ? ? ?? ? ? ?? ? ??? ? ? ???? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?1 111 1 1 1 111( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )( c os )n n n n nnf f h f i f f h f i f f h f f i f f h f f i n iif h inf h f f h hw f hd hd sf d E f f D f iC A U C A U C A U U C A U U PPCAt s sC A g C S C S F U U? ? ? ?? ? ? ?? ??? ? ? ? ????? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 111 1 1 111( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )( c o s )n n n n n nnd d d i d d d i d d d d i d d d d i i idind d h d h d d d w d w d b d b d b s D s f D f d E s d E f b d b iA U A U A U U A U U P PAt s sA g S S F S F U U U U U? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ??? ? ? ???? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 111 1 1 111( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )( c o s )n n n n n nnb b b i b b b i b b b b i b b b b i i ibinb b d b d b d b b b w b w b d b iA U A U A U U A U U P PAt s sA g S F S F U? ? ? ?? ? ? ?? ? ??? ? ? ???? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?1 1 11 1 1 1( ) ( ) ( ) ( ) ()n n n n ns s h i s s h i s s h s i s s h s i Es D s iC A C A C A U C A Uts? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ???1 1 11 1 1 1( ) ( ) ( ) ( ) ()n n n nf f h i f f h i f f h f i f f h f i nE f D f iC A C A C A U C A Uts? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ???1 1 11 1 1 1( ) ( ) ( ) ( ) ()n n n n nd d i d d i d d d i d d d i D s D f Es Ef db iA A A U A Uts? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???1 1 11 1 1 1( ) ( ) ( ) ( ) ()n n n n nb b i b b i b b b i b b b i db iA A A U A Uts? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? ? ? ???模型求解 有限差分:使用交錯網(wǎng)格和一階迎風(fēng)格式差分方程組 1 1 111 1 1 111( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )( c os )n n n n n nns s h s i s s h s i s s h s s i s s h s s i i is h ins h s s h h w s h d h d s f d E s s D s iC A U C A U C A U U C A U U P PCAt s sC A g C S C S F U U? ? ? ?? ? ? ?? ? ??? ? ? ???? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 11 1 11( ) ( ) ( ) ( ) ()n n n n ns s h i s s h i s s h s i s s h s iEs D s iC A C A C A U C A Uts? ? ? ?? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ???第三章 環(huán)空固液兩相流動 第三章 環(huán)空固液兩相流動47 現(xiàn)有不穩(wěn)定模型 三層模型 層數(shù) 兩層 三層 巖屑運移方式 懸浮、層移 懸浮、滑動、滾動、層移 應(yīng)用范圍 單一井段 全井段 鉆桿旋轉(zhuǎn) 不考慮 考慮 泥漿流變模式 冪律 冪律、賓漢、卡森、赫巴 適應(yīng)性 兩層、單層 三層、擬三層、兩層、單層 求解 SIMPLE方法(非線性) SETS方法(線性) 井底邊界 靜態(tài) 動態(tài) 實鉆模擬 不能 能 第三章 環(huán)空固液兩相流動 49 以大港 ESH6大位移井為例,其井身結(jié)構(gòu)如圖所示。 因此 , 在一定流速條件下 , 長時間循環(huán)鉆井液可以完全除去巖屑床 。 從圖中可以看出巖屑的沙丘傳輸機制 。 巖屑床高度 巖屑床高度 第三章 環(huán)空固液兩相流動 第四節(jié) 兩層不穩(wěn)定運移模型 計算結(jié)果 43 smT /?? smT /??低速下只有部分巖屑被除去 。 邊界條件 fve n d pgLpp ???? ?fssBTB QCAA ???42bs dROPQ ?第三章 環(huán)空固液兩相流動 第四節(jié) 兩層不穩(wěn)定運移模型 模型方程 42 nsmP ak .? ?n nsmPak .? ?n低粘度的鉆井液在井眼中達(dá)到穩(wěn)態(tài)大約需 1200s左右 , 而高粘度的鉆井液在 2022s后還在沖蝕巖屑床 。 此層中的巖屑 體積濃度假定為 52%; (2)頂層為懸浮層 , 巖屑顆粒的徑向擴散瞬時達(dá)到平衡; (3)在底層與頂層中 , 固液兩相之間均無滑脫 , 固液兩相之間無質(zhì)量交換; (4)固液體系均為不可壓縮介質(zhì) , 固體顆粒具有相同的直徑和圓球度; (5)底層與頂層的界面高度不變 , 橫截面上的流體壓力視為靜壓分布; (6)鉆柱偏心但不旋轉(zhuǎn) 。 ?pN受阻顆粒沉速: Cph e ????第三章 環(huán)空固液兩相流動 第三節(jié) 兩層穩(wěn)定運移模型 兩層穩(wěn)定模型 37 水動力摩擦力: ? ? ? ???? ?????? ???? ?????? 2s i 2DgCF bfpdf ? ? ????????? ??? ??? 2s in2122d???? tan iifSF ?fdfb FFF ???2R e 39。 ?? pNm ? ?5 0 01 R e 39。 ⑥ 鉆桿偏心但不旋轉(zhuǎn) 。 ④ 固液體系介質(zhì)均不可壓縮 , 且固液兩相無質(zhì)量交換 。 ② 假定巖屑床的厚度均勻 , 且其中巖屑體積濃度為 52%。假定巖屑直徑及厚度均約為 。分別用 Moore、 Chien、 Walker和 Mayes關(guān)系式求解。 cp 39)1 0 0)(7 0 ( 144 7 9 ??a?假定流型為過渡態(tài),下滑速度由下式求得: ( ) ( 100) ( 14) f t / s9ssslsfdv ???? ? ?第三章 環(huán)空固液兩相流動 31 第二節(jié) 巖屑傳輸率 例 計算傳輸效率,巖屑直徑 ,比重 ()。從旋轉(zhuǎn)粘度計上讀得參數(shù)如上表。粘土鉆井液密度為 ,其環(huán)空返速為 120ft/min(),環(huán)空尺寸為 10 5in。假定巖屑直徑及厚度均約為 。分別用 Moore、 Chien、 Walker和 Mayes關(guān)系式求解。 則 f t / s 9)()(3680
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