【正文】 入流速度 90。當(dāng)孔眼入流卷吸作用逐漸增強(qiáng)時(shí)，軸線附近中心流動區(qū)域速度越趨均勻。平面射孔計(jì) 主流速度 ，入流速度 ，入流速度 ?當(dāng)孔眼入流速度較小時(shí)，軸向速度剖面類似圓管湍流速度剖面，孔眼入流對軸向速度剖面影響較小。平面射孔 90。 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 29 計(jì)算結(jié)果及分析（ 水平井計(jì)算段壓降分布） 主流速度 90。 相位角螺旋射孔計(jì)算結(jié)果 ?受入流影響，每個(gè)射孔位置軸線壓降曲線出現(xiàn)劇烈脈動，先是急劇升高，而后急劇下降，經(jīng)過射孔孔眼區(qū)域后恢復(fù)正常，結(jié)果導(dǎo)致軸線壓力在孔眼對應(yīng)處下降。 相位角平面均勻射孔計(jì)算結(jié)果 主流速度 m/ 計(jì)算段壓力分布 主流速度 計(jì)算段壓力分布120176。平面射孔 90。 相位角螺旋射孔計(jì)算結(jié)果 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 27 90。 主流速度 120176。 相位角平面均勻射孔次之， 90176。 相位角平面均勻射孔計(jì)算結(jié)果 ① 在每個(gè)射孔位置壓力都會急劇下降，經(jīng)過射孔孔眼區(qū)域后壓力恢復(fù)正常，這是由于孔眼入流干擾主流流動的結(jié)果； ②隨著壁面入流速度的增加，壓力下降幅度也相應(yīng)增大； ③壁面入流對主流的干擾頻率以 90176。 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 質(zhì)量守恒方程 ? ?2 2 1 1 w s 0A A x q A xt? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? wsA A qtx? ? ? ??? ????8 9 第六章 油氣井流體變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 控制體內(nèi)動量的流出速率 － 控制體內(nèi)動量的流入速率 + 控制體內(nèi)動量的增加速率 ＝ 作用在控制體上的合力 ? ? ?????? ????? FdVutdAnuu CVCS ??沿水平井筒軸線方向建立動量守恒方程，則有 : ? ? ? ? ???????? ??????? FdVutdAnuudAnuu CVAA ??? 122）動量方程 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 動量守恒方程 ? ? ? ? ? ?2wg s inpA A S A Ax t x? ? ? ? ? ? ?? ??? ? ? ?? ? ?－? ? ? ? ? ?wg s inpA A S A A Ax t x x?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?－? ?wsg s inpA A S q Ax t x??? ? ? ? ? ? ?? ????? ? ? ? ???? ? ???－與連續(xù)性方程聯(lián)立： 其中 2wt12 f? ???10 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 對于穩(wěn)態(tài)單相流動 0??? t則 wsddAqx? ?w s wd 2 g s indpS qx A A?? ? ? ?? ? ? ?w s w a c c w a l l g2 g s inSp q x x x p p pAA?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?11 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 變質(zhì)量管流流動與普通管流流動的本質(zhì)區(qū)別就是由于存在壁面入流，一方面改變了管流的壁面摩擦系數(shù)，從而改變了摩擦壓降，另一方面由于流體混合熱量損失產(chǎn)生混合壓降和加速度壓降。 ? 主流 ? 壁面入流 ? 注入比 4 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第一節(jié) 流體變質(zhì)量流動的基本概念 水平井筒無限導(dǎo)流假設(shè) 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 1989年， Dikken首先提出水平井筒內(nèi)的壓降不能忽略 5 6 第六章 油氣井流體變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 如圖為一個(gè)控制體示意圖 ,為簡化現(xiàn)對流動系統(tǒng)進(jìn)行如下幾點(diǎn)假設(shè)： ①流體流動為一維單相流動； ②流體為不可壓縮的牛頓流體； ③微元段流動為等溫穩(wěn)態(tài)流動； ④流體與環(huán)境之間不存在熱傳遞。 3 第六章 油氣井流體變質(zhì)量流動 第一節(jié) 流體變質(zhì)量流動的基本概念 變質(zhì)量流動：在流體流動過程中，沿流體流動方向流體質(zhì)量流量不斷發(fā)生變化的流動現(xiàn)象稱之為變質(zhì)量流動。1 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第一節(jié) 流體變質(zhì)量流動的基本概念 129012800202202500002022400060008000100001202214000160001800020220220222400026000井口數(shù)1990 1995 2022 2022年井口數(shù)2 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第一節(jié) 流體變質(zhì)量流動的基本概念 隨著水平井技術(shù)的發(fā)展，對于水平井產(chǎn)能預(yù)測、井身剖面設(shè)計(jì)、完井設(shè)計(jì)等的研究工作逐漸開展起來。所有這些研究工作都要求對水平井筒內(nèi)的流體流動規(guī)律有清楚的認(rèn)識，這就需要對水平井中流體流動規(guī)律進(jìn)行深入研究。 變質(zhì)量流研究內(nèi)容和目的：通過實(shí)驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算并結(jié)合理論分析，研究不同條件下（壁面入流、管壁粗糙度、入流與主流比、流體的性質(zhì)等）沿水平井筒的壓降，進(jìn)而確定相關(guān)系數(shù)，為以后工程應(yīng)用中變質(zhì)量流壓降計(jì)算提供依據(jù)。 7 第六章 油氣井流體變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 1）連續(xù)性方程 流體流入控制體的質(zhì)量速率 － 流體流出控制體的質(zhì)量速率 ＝ 控制體內(nèi)質(zhì)量的增加速率 ? ? ????? ????? CVCS dVtdAnu 0??如果有流體從壁面流入（生產(chǎn)井）取正值，如果有流體從壁面流出（注入井）取負(fù)值。 a c c w a l l g m ixp p p p p? ? ? ? ? ? ? ? ?12 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 壁面摩擦系數(shù)確定 普通管流壁面摩擦系數(shù)確定方法 e 23 20R ?0 16 / efR?510Re4 0 0 0 ??0 0 . 2 50 .0 7 9 1ef R?勃拉休斯 (Blasius)公式 13 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 壁面摩擦系數(shù)確定 普通管流壁面摩擦系數(shù)確定方法 65 103Re10 ???0 0 . 2 3 70 .0 5 5 20 .0 0 0 8ef R??尼古拉茲光滑管公式 8 7 6 . 9 8 e 4 1 6 0 ( )2ddR???? ??????w001 1 .2 5 54 l g3 .7e df R f???? ? ?????闊爾布魯克公式 14 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 壁面摩擦系數(shù)確定 普通管流壁面摩擦系數(shù)確定方法 we 4 1 6 02dR????????0 2w14 l g fd??????????????尼古拉茲粗糙管公式 0 . 2 5w0 0 . 0 2 7 5df????????希大林松公式 15 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 壁面摩擦系數(shù)確定 16 變質(zhì)量管流壁面摩擦系數(shù)確定方法 裸眼完井井筒流動 層流流動 ? ?0 . 6 1 4 2t 0 w1 0 .0 4 3 0 4 ef f R??wswe πqR ???第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 壁面摩擦系數(shù)確定 17 變質(zhì)量管流壁面摩擦系數(shù)確定方法 裸眼完井井筒流動 湍流流動 0 .80 0 3wt0e1 3eRffR?????? ????????第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 壁面摩擦系數(shù)確定 18 變質(zhì)量管流壁面摩擦系數(shù)確定方法 射孔完井井筒流動 湍流流動 0 . 3 9 8 7t 0 w1 0 .0 1 5 3 ef f R???? ??19 ? ?? ? ? ?? ? )Qq( qQ)Qq( qQqx1inin11inT1inin1T??????????????Qqd2Cff innwT ???? ?? ? 2 4 0 90aNf2bRew???????????????????????????????????inininqqbQqainnn ??????????? 時(shí)　時(shí)　 inin qq 單孔眼： 多孔眼： ： 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 第六章 油氣井變質(zhì)量流動 第二節(jié) 水平井筒單相流體變質(zhì)量流動 20 21 22iw a llw a llUDLfp ????? ?22 1 iia c c UUp ??? ??22ip er fp er f UDLfp ???????????????????????????????????）（）（ 760 ,iiiiiiiiiip e r fm i xQqQqQqQqpp 8 *p e r fp e r f??????