[发明专利]油气砂三相流体在水平段内流动能力的评价方法

权利要求书

1.一种油气砂三相流体在水平段内流动能力的评价方法，其特征在于，按以下步骤进行：

S1，判断水平井筒内流体流型；

S2，判断水平井筒内流体流动状态为紊流或者层流；

S3，根据步骤S2中所得流体的流动状态，建立相应流动状态的层状模型；

S4，利用数值模拟方法求解步骤S3中所建立的层状模型，得到流体对应层状模型下的流动参数；

其中，步骤S1包括以下步骤：

S1.1，根据生产井垂直井筒至下而上的流型分布，预判水平井筒内的流体流型；

S1.2，根据步骤S1.1中的预判结果，利用流型计算基本参数进行对应流型条件公式的计算，确定水平井筒内流体主要流型；

其中，所述步骤S2中利用雷诺数公式进行判断；

当步骤S2中判断流体流动状态为紊流时，所述步骤S3中，构建紊流层状模型为：

其中，u_mb为流动床层速度，ρ_s为非均质悬浮层内固相的密度，ρ_m为混合物密度，g为重力加速度，d_s为非均质悬浮层颗粒直径，C_mb为流动床层颗粒浓度，y_mb为流动床层高度，C_D为拖拽系数，C_L为均质流体层的体积浓度,u_h为上部气液层气液固相混合物速度，A_h为非均质层悬浮层的截面积，C_h为非均质层悬浮层内颗粒的平均浓度，A_mb为流动床层截面积，C_mb为流动床层颗粒体积浓度，u_SL为液相表观速度,C_s为液相中固体颗粒的平均体积浓度，C_g为气相体积浓度，A为水平井筒管道截面积，u_SG为气相表观速度，dp/dX为气液相层的压力梯度，τ_h气液相层中气液固混合物与管壁的剪切力，τ_hmb为气液固混合物与移动床的剪切力，S_h为气液相层与管壁作用的界面周长，S_hmb为气液相层与流动床作用的界面周长，F_mbsb为流动床层与静止床层固体摩擦力，τ_mbsb为流动床层与静止床层的液相剪切力，S_mbsb为流动床层与静止床层的接触界面周长，F_mb为流动床层与流动床层所在管壁的固体摩擦阻力，S_mb为流动床层与流动床层所在管壁的接触界面周长，D为井筒管径，θ_mb和θ_sb分别为有关流动床层和静止床层的中心角弧度，w为静止状态下颗粒的沉降速度，ε为颗粒的分散系数；

当步骤S2中判断流体流动状态为层流时，所述步骤S3中，构建层流层状模型为：

其中u为流体速度，u₁为层状模型的上层流体流动速度，u₂为层状模型的下层流体流动速度，A₁为层状模型的上层截面积，A₂为层状模型的下层截面积，C_v为管道内颗粒浓度，C₁为层状模型的上层流体中颗粒浓度，C₂为层状模型的下层流体中颗粒浓度，τ₁为层状模型的上层流体与管壁的剪切力,τ₂为层状模型的下层流体与管壁的剪切力，τ12为层状模型流体与管壁的总剪切力，S₁为层状模型的上层流体与管壁作用的界面周长，S₂为层状模型的下层流体与管壁作用的界面周长，S₁₂为层状模型流体与管壁作用的界面总周长。

2.根据权利要求1所述的油气砂三相流体在水平段内流动能力的评价方法，其特征在于：当所述流体流动状态为紊流时，步骤S4中利用Doron试验基础参数对紊流层状模型进行模拟计算。

3.根据权利要求1所述的油气砂三相流体在水平段内流动能力的评价方法，其特征在于：当所述流体流动状态为层流时，步骤S4中利用Gillies实验基础参数对层流层状模型进行模拟计算。