CN117454063A - 一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法 - Google Patents

一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种井筒油‑气‑水多相流流态判别及持水率计算方法，属于排水采气工艺技术领域。本发明公开一种井筒油‑气‑水多相流流态判别及持水率计算方法，包括获取目标生产井的生产数据以及表面张力、油相粘度、水相粘度、油密度、气密度、水密度和管径；根据生产数据确定油相表观速度、气相表观速度、水相表观速度和气液混合速度；根据油相表观速度、气相表观速度、水相表观速度和混合速度对井筒油‑气‑水多相流的流型进行判别；根据井筒油‑气‑水多相流的流型确定持水率、持气率。本发明对油气水流型划分，基于漂移流模型，结合实验数据，建立油‑气‑水流型界限方程，以及泡状流、段塞搅动流、环雾流持气率和持水率的计算新方法。

Description

一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法
技术领域
本发明涉及一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，属于排水采气工艺技术领域。
背景技术
随着我国页岩油气藏和致密油气藏开发力度加大，越来越多的井筒存在油-气-水多相管流，尤其在川渝地区，这种流动现象尤为突出。针对油-气-水多相流研究，国内外学者一般是通过实验分析与理论相结合的方式，通过获得的实验数据进行理论分析工作，但是就目前的研究工作，多相流模型在确定流型划分和持液率计算上，还存在泛化性较差等问题，导致流型和压力可靠差。因此，多相流模型在确定流型划分和持水率计算方法有待改进。
持液率计算方法有：机理模型法、经验公式法、实验测试法，经验或半经验模型通常以实验测试为基础，仅适用于实验参数范围内的情况，机理模型则通过流型识别后选择相应的计算方法。因此，要得到准确的井筒持液率，首先要建立适用于井筒油-气-水多相流流型的划分方法。
段塞搅动流和环雾流流型界限的常规方法通常从环雾流向段塞搅动流转变的方向确定，例如液滴模型用于确定流型界限，另一种方法是环雾流双流体模型，考虑液滴和液膜的受力和能量守恒，加大了计算难度，求解过程十分复杂。因此，不同学者提出流型界限标准各异，只能反映某种特定条件下的流动情况，仍没有形成一个适用于所有流动情况的统一流型图，对于井筒油-气-水多相流，尤其是产水量产油量极小的气井，气液比极高，易超出工程常用油-气-水多相流流型范围，导致预测井筒油-气-水多相流误差大。由此可见，目前缺乏合理并且易于接受的油-气-水多相流流型划分界限及有效的持相率计算模型。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明旨在提供一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法。本发明对油气水流型划分，基于漂移流模型，结合实验数据，建立油-气-水流型界限方程，以及泡状流、段塞搅动流、环雾流持气率和持水率的计算新方法。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，包括：
获取目标生产井的生产数据以及表面张力、油相粘度、水相粘度、油密度、气密度、水密度和管径；
根据生产数据确定油相表观速度、气相表观速度、水相表观速度和气液混合速度；
根据油相表观速度、气相表观速度、水相表观速度和混合速度对井筒油-气-水多相流的流型进行判别；
根据井筒油-气-水多相流的流型确定持水率、持气率。
进一步的技术方案是，所述生产数据包括产气量、产水量、产油量、井口压力。
进一步的技术方案是，所述流型包括水为连续相的分散油滴泡状流、水为连续相的分散油滴段塞搅动流、水为连续相的分散油滴环雾流、油为连续相的分散水滴泡状流、油为连续相的分散水滴段塞搅动流、油为连续相的分散水滴环雾流。
进一步的技术方案是，根据油相表观速度、气相表观速度、水相表观速度和混合速度对井筒油-气-水多相流的流型进行判别包括：
根据油相粘度、水相粘度确定考虑气相的油水转变点；
根据油水转变点确定连续相；
根据油密度、气密度、水密度和管径分别确定泡状流向段塞搅动流的转变边界点、段塞搅动流向环雾流的转变边界点；
根据泡状流向段塞搅动流的转变边界点、段塞搅动流向环雾流的转变边界点以及气相表观速度确定流态、流型。
进一步的技术方案是，所述考虑气相的油水转变点的计算公式为：
式中：为考虑气相的油水转变点，无因次；/>为油相粘度，mPa·s；/>为水相粘度，mPa·s；Re g为气相雷诺数，无因次。
进一步的技术方案是，连续相的确定过程为：
当时，油为连续相；
当时，水为连续相；
式中：为考虑气相的油水转变点，无因次；/>为油相表观流速，m/s；/>为水相表观流速，m/s。
进一步的技术方案是，所述泡状流向段塞搅动流的转变边界点、段塞搅动流向环雾流的转变边界点的计算公式为：
式中：D为管道直径，m；为液体密度，kg/m3；/>为气体密度，kg/m3；/>为管斜角，°；/>为表面张力，N/m；/>为液相表观速度，m/s；/>为重力加速度，m/s2；/>为泡状流向段塞搅动流的转变边界点气相表观速度，m/s；/>为段塞搅动流向环雾流的转变边界点气相表观速度，m/s。
进一步的技术方案是，流态的确定过程为：
当时，流态为泡状流；
当时，流态为段塞搅动流；
当时，流态为环雾流；
式中：为泡状流向段塞搅动流的转变边界点气相表观速度，m/s；/>为段塞搅动流向环雾流的转变边界点气相表观速度，m/s；/>为气相表观速度，m/s。
进一步的技术方案是，流型的确定过程为：
当水为连续相；流态为泡状流时，流型为水为连续相的分散油滴泡状流；流态为段塞搅动流时，流型为水为连续相的分散油滴段塞搅动流；流态为环雾流时，流型为水为连续相的分散油滴环雾流；
当油为连续相；流态为泡状流时，流型为油为连续相的分散水滴泡状流；流态为段塞搅动流时，流型为油为连续相的分散油水段塞搅动流；流态为环雾流时，流型为油为连续相的分散水滴环雾流。
进一步的技术方案是，持水率、持气率的计算公式为：
当流型为水为连续相的分散油滴泡状流时，其水为连续相的分散油滴泡状流持水率为：
水为连续相的分散油滴泡状流持气率为：
当流型为油为连续相的分散水滴泡状流时，其油为连续相的分散水滴泡状流持水率为；
油为连续相的分散水滴泡状流持气率为：
当流型为水为连续相的分散油滴段塞搅动流时，其水为连续相的分散油滴段塞搅动流持水率为：
水为连续相的分散油滴段塞搅动流持气率为：
当流型为油为连续相的分散油水段塞搅动流时，其油为连续相的分散油水段塞搅动流持水率为：
油为连续相的分散油水段塞搅动流持气率为：
当流型为油为连续相的分散水滴环雾流或水为连续相的分散油滴环雾流时，其环雾流持液率为：
式中：为环雾流持液率；/>为最小无量纲膜厚；/>为气相表观速度，m/s；/>为气液混合速度，m/s；/>为油的密度，kg/m3；/>为气体的密度，kg/m3；D为管道直径，m；/>为重力加速度，m/s2；/>为水的表观速度，m/s；/>为液相表观速度，m/s；/>为油水表面张力差，N/m；/>为油水密度差，kg/m3；/>为水的密度，kg/m3；/>为管斜角，°；/>为油的表面张力，N/m；/>为油的密度，kg/m3；/>为水的表面张力，N/m；/>为水为连续相的分散油滴泡状流持水率；
为水为连续相的分散油滴泡状流持气率；/>为油为连续相的分散水滴泡状流持水率；/>为油为连续相的分散水滴泡状流持气率；/>为水为连续相的分散油滴段塞搅动流持水率；/>为水为连续相的分散油滴段塞搅动流持气率；/>为油为连续相的分散油水段塞搅动流持水率；/>为油为连续相的分散油水段塞搅动流持气率。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明建立了多相流持水率计算以及流型划分计算方法，使得持水率和流型转变界限计算方法更方便、更具有收敛性；
（2）本发明基于漂移流模型，建立了气相持气率和液相持水率的计算新方法，考虑了水相和油相分别为连续相的不同气相终端上升速度计算持气率和持水率；
（3）本发明采取从段塞搅动流向环雾流的方向确定流型转变边界，在流型转变过程中，液体会以液膜的形式附着在管壁两侧，气相占据垂直管中心流动，并得到段塞搅动流向环雾流的转变边界计算方法；
（4）本发明所建立的流型划分方法与Fluent模拟和实验数据验证结果吻合，且计算方便和具有收敛性。
附图说明
图1是本发明井筒油-气-水多相流流型划分图；
图2是本发明井筒油-气-水多相流流型划分图与实验数据对比图；
图3是本发明井筒油-气-水多相流持气率计算方法与实验数据对比图；
图4是本发明井筒油-气-水多相流持液率计算方法与实验数据对比图；
图5是本发明井筒油-气-水多相流持液率计算方法与国内外学者的计算方法对比图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，包括以下步骤：
步骤S10、获取目标生产井的生产数据（产气量、产水量、产油量、井口压力）以及表面张力、油相粘度、水相粘度、油密度、气密度、水密度和管径；
步骤S20、根据生产数据确定油相表观速度、气相表观速度、水相表观速度和气液混合速度；
步骤S30、根据油相表观速度、气相表观速度、水相表观速度和混合速度对井筒油-气-水多相流的流型进行判别；
步骤S31、根据油相粘度、水相粘度计算考虑气相的油水转变点；
（1）
式中：为考虑气相的油水转变点，无因次；/>为油相粘度，mPa·s；/>为水相粘度，mPa·s；Re g为气相雷诺数，无因次；
步骤S32、根据油水转变点确定连续相；
当时，油为连续相；
当时，水为连续相；
步骤S33、根据油密度、气密度、水密度和管径分别确定泡状流向段塞搅动流的转变边界点、段塞搅动流向环雾流的转变边界点；
其中泡状流向段塞搅动流的转变边界包括以下步骤：
步骤S301、确定泡状流存在的条件，由泡状流控制机理，即在管径小于一定值时，小泡速度将超过泰勒泡速度，在泰勒泡后面的液段中小泡的运动将与泰勒泡聚合，不会形成泡状流，得到下面方程：
（2）
式中：为小泡终端上升速度，m/s；/>为泰勒泡终端上升速度，m/s。
其小泡终端上升速度公式为：
（3）
式中：为重力加速度，m/s2；D为管道直径，m；/>为液体密度，kg/m3；/>为气体密度，kg/m3；/>为管斜角，°；/>为表面张力，N/m；
泰勒泡终端上升速度公式为：
（4）
将式（3）、式（4）带入式（2）确定泡状流存在条件：
（5）
步骤S302、获取油-气-水多相流在不同流速下的流型数据，具体包括：利用fluent软件模拟油相速度（0.01~1 m/s）、水相速度（0.01~1 m/s）、气相速度（0.01~10 m/s）范围内的流动，得到获取油-气-水多相流不同流速下的流型数据；并根据获取油-气-水多相流不同流速下的流型数据，得到泡状流向段塞搅动流的转变时的持气率约为：
（6）
基于漂移模型，泡状流持气率计算方程通常表示为：
（7）
式中：为气相表观速度，m/s；/>为气液混合速度，m/s；/>为小泡终端上升速度，m/s；
步骤S303、在泡状流中相比于液相表观速度，气相表观速度较小可以忽略，因此气液混合速度用液相表观速度代替，整理式（7）为：
（8）
式中：为气相表观速度，m/s；/>为液相表观速度，m/s；/>为泰勒泡终端上升速度，m/s；
步骤S304、将式（8）与式（3）联立，确定泡状流向段塞搅动流的转变边界：
（9）
式中：D为管道直径，m；为液体密度，kg/m3；/>为气体密度，kg/m3；/>为管斜角，°；/>为表面张力，N/m；/>为液相表观速度，m/s；/>为重力加速度，m/s2；/>为泡状流向段塞搅动流的转变边界点的气相表观速度，m/s；
确定段塞搅动流向环雾流的转变边界包括以下步骤：
步骤S305、根据S302步骤获取的油-气-水多相流不同流速下的流型数据，得到段塞搅动流向环雾流的转变时的持气率约为：
（10）
步骤S306、基于漂移模型，段塞搅动流持气率计算方程通常表示为：
（11）
式中：为气相表观速度，m/s；/>为气液混合速度，m/s；/>为泰勒泡终端上升速度，m/s。
将式（4）代入式（11）得到段塞搅动流气相与液相表观速度的关系：
（12）
步骤S307、当段塞搅动流刚转变环雾流时，由于段塞搅动流的液段中心部分也变为了气体，因此式（12）式中的液相表观速度变为/>：
（13）
步骤S308、将式（10）代入式（13）获得了段塞搅动流向环雾流的转变边界：
（14）
式中：为气相表观速度，m/s；/>为液相表观速度，m/s；/>为泰勒泡终端上升速度，m/s；/>为重力加速度，m/s2；/>为液体密度，kg/m3；/>为气体密度，kg/m3；D为管道直径，m；/>为段塞搅动流向环雾流的转变边界点的气相表观速度，m/s；
步骤S34、根据泡状流向段塞搅动流的转变边界点、段塞搅动流向环雾流的转变边界点以及气相表观速度确定流态、流型；
步骤S341、如图1所示，当时，流态为泡状流；当/>时，流态为段塞搅动流；当/>时，流态为环雾流；
式中：为泡状流向段塞搅动流的转变边界点气相表观速度，m/s；/>为段塞搅动流向环雾流的转变边界点气相表观速度，m/s；/>为气相表观速度，m/s；
步骤S342、当水为连续相；流态为泡状流时，流型为水为连续相的分散油滴泡状流；流态为段塞搅动流时，流型为水为连续相的分散油滴段塞搅动流；流态为环雾流时，流型为水为连续相的分散油滴环雾流；
当油为连续相；流态为泡状流时，流型为油为连续相的分散水滴泡状流；流态为段塞搅动流时，流型为油为连续相的分散油水段塞搅动流；流态为环雾流时，流型为油为连续相的分散水滴环雾流；
步骤S40、根据井筒油-气-水多相流的流型确定持水率、持气率；
确定油-水两相流持水率计算公式；
步骤S401、在油水混合物中的横截面平均速度表示为：
（15）
式中：为油水截面平均流速，m/s；/>为油相表观流速，m/s；/>为水相表观流速，m/s。
步骤S402、考虑油水两相间局部相对速度的影响，并根据管道中不均匀流动和浓度分布的影响，建立了油水表观速度公式：
（16）
式中：为液滴的终端上升速度，m/s；/>为不均匀系数，无因次。
其中泡状流液滴的终端上升速度的表达式为：
（17）
段塞搅动流液滴的终端上升速度的表达式为：
（18）
式中：为重力加速度，m/s2，/>为油的表面张力，N/m；/>为管道直径，m；/>为水的密度，kg/m；/>为油的密度，kg/m3；/>为管斜角；a、b、c为系数。
步骤S403、基于漂移模型，确定油-水两相流的持水率计算公式为：
（19）
（20）
式中：为油水两相流的持水率；/>为水的表观速度，m/s；/>为不均匀系数，无因次；/>为油水截面平均流速，m/s；/>为液滴的终端上升速度，m/s。
其建立油-气-水多相流的持水率、持气率计算公式，具体包括以下步骤：
步骤S411、根据气相终端上升速度，得到泡状流中持气率计算公式为：
（21）
式中：为气相表观速度，m/s；/>为气液混合速度，m/s；/>为气相终端上升速度，m/s。
气相终端上升速度依据油水连续相转变点公式，可划分为：水为连续相的气相终端上升速度/>、油为连续相的气相终端上升速度/>。
其中水为连续相的气相终端上升速度可以表示为：
（22）
油为连续相的气相终端上升速度可以表示为：
（23）
根据油-水-两相流的持水率计算公式，确定油-气-水三相流的泡状流持水率计算公式为：
（24）
（25）
式中：为水的表观速度，m/s；/>为液相表观速度，m/s；/>为持气率；
水为连续相分散油滴泡状流的油滴终端上升速度可表示为：
（26）
式中：为重力加速度，m/s2；/>为油水表面张力差，N/m；/>为油水密度差，kg/m3；/>为水的密度，kg/m3；/>为水的表观速度，m/s；/>为液相表观速度，m/s；/>为管斜角，°。
油为连续相分散水滴泡状流的水滴终端上升速度可表示为：
（27）
步骤S412、根据气相终端上升速度对于段塞搅动流其持气率的计算公式为：
（28）
水为连续相时，气相终端上升速度可以表示为：
（29）
式中：为管斜角，°；/>为重力加速度，m/s2；/>为管道直径，m；/>为水的密度，kg/m3；/>为气体的密度，kg/m3；/>为气相表观速度，m/s；/>为气液混合速度，m/s；
油为连续相时，气相终端上升速度可以表示为：
（30）
式中：为管斜角，°；/>为重力加速度，m/s2；/>为管道直径，m/>；/>为油的密度，kg/m3；/>为气体的密度，kg/m3；/>为气相表观速度，m/s；/>为气液混合速度，m/s。
根据油-水-两相流的持水率计算公式，油-气-水三相流的段塞搅动流持水率计算公式为：
（31）
（32）
式中：为水的表观速度，m/s；/>为液相表观速度，m/s；/>为持气率；/>油水两相液滴的终端上升速度，m/s。
水为连续相分散油滴段塞搅动流的油滴终端上升速度可表示为：
（33）
式中：为油水密度差，kg/m3；/>为油水表面张力差，N/m；
油为连续相分散水滴段塞搅动流的水滴终端上升速度可表示为：
（34）
步骤S413、确定环雾流中持液率计算公式，环雾流中液相主要以液膜的形式分布在管壁，因此计算持液率时考虑液膜占据管道横截面的分数，可用最小无量纲膜厚/>表示，即
（35）
δ可以由下面的组合动量方程得到：
（36）
Y M和X M为修正后的Lockhart-Martinelli参数，表示为：
（37）
液体和气核的表面摩擦压力梯度分别为：
（38）
（39）
（40）
对于界面摩擦的关联因子，Ansari等人发现Wallis给出的关联式对薄液膜表现良好，而Whalley和Hewitt给出的关联式对厚膜表现良好。
（41）
（42）
夹带分数利用Wallis提出的公式为：
（43）
式中：为液膜占据管道横截面的分数，无因次；/>为小无量纲膜厚，无因次；/>，/>为修正系数，无因次；/>为液相表面摩擦压力梯度，Pa/m；/>为气核表面摩擦压力梯度，Pa/m；/>为液相表面摩擦因子，无因次；/>为气核表面摩擦因子，无因次；为气相表观速度，m/s；/>为界面摩擦的关联因子，无因次；/>为夹带分数，无因次；/>为气体的密度，kg/m3；/>为液体密度，kg/m3；
即建立油-气-水多相流持水率计算公式，具体为：
当流型为水为连续相的分散油滴泡状流时，其水为连续相的分散油滴泡状流持水率为：
（44）
水为连续相的分散油滴泡状流持气率为：
（45）
当流型为油为连续相的分散水滴泡状流时，其油为连续相的分散水滴泡状流持水率为；
（46）
油为连续相的分散水滴泡状流持气率为：
（47）
当流型为水为连续相的分散油滴段塞搅动流时，其水为连续相的分散油滴段塞搅动流持水率为：
（48）
水为连续相的分散油滴段塞搅动流持气率为：
（49）
当流型为油为连续相的分散油水段塞搅动流时，其油为连续相的分散油水段塞搅动流持水率为：
（50）
油为连续相的分散油水段塞搅动流持气率为：
（51）
当流型为油为连续相的分散水滴环雾流或水为连续相的分散油滴环雾流时，其环雾流持液率为：
（52）
式中：为环雾流持液率；/>为最小无量纲膜厚；/>为气相表观速度，m/s；/>为气液混合速度，m/s；/>为油的密度，kg/m3；/>为气体的密度，kg/m3；D为管道直径，m；/>为重力加速度，m/s2；/>为水的表观速度，m/s；/>为液相表观速度，m/s；/>为油水表面张力差，N/m；/>为油水密度差，kg/m3；/>为水的密度，kg/m3；/>为管斜角，°；/>为油的表面张力，N/m；/>为油的密度，kg/m3；/>为水的表面张力，N/m；/>为水为连续相的分散油滴泡状流持水率；
为水为连续相的分散油滴泡状流持气率；/>为油为连续相的分散水滴泡状流持水率；/>为油为连续相的分散水滴泡状流持气率；/>为水为连续相的分散油滴段塞搅动流持水率；/>为水为连续相的分散油滴段塞搅动流持气率；/>为油为连续相的分散油水段塞搅动流持水率；/>为油为连续相的分散油水段塞搅动流持气率。
实施例
根据某一生产井的实际生产数据，该井的产气量为13413m3/d；产水量为0.04 m3/d；产油量为1.78m3/d；井口压力为4.023MPa。利用本发明提供的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法对该井进行压降预测。
确定实际生产中的表面张力、油粘度、水粘度、油密度、气密度、水密度和管径等条件，并对井筒油-气-水多相流流态进行判别，其结果如图2所示；
再将数据带入到所建立的井筒油-气-水多相流的持液率计算公式中计算持气率（如图3所示）、持水率（如图4所示）；以对该井进行压降预测，并且与Duns-Ros、Hagedorn-Brown、Orkiszewski、Aziz-Govier-Fogarasi和Beggs-Brill等人的计算方法对比。
如图5所示，本发明提出的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法与实际生产更加吻合，模型的准确度较高。
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，其特征在于，包括：
获取目标生产井的生产数据以及表面张力、油相粘度、水相粘度、油密度、气密度、水密度和管径；
根据生产数据确定油相表观速度、气相表观速度、水相表观速度和气液混合速度；
根据油相表观速度、气相表观速度、水相表观速度和混合速度对井筒油-气-水多相流的流型进行判别；
根据井筒油-气-水多相流的流型确定持水率、持气率。
2.根据权利要求1所述的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，其特征在于，所述生产数据包括产气量、产水量、产油量、井口压力。
3.根据权利要求1所述的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，其特征在于，所述流型包括水为连续相的分散油滴泡状流、水为连续相的分散油滴段塞搅动流、水为连续相的分散油滴环雾流、油为连续相的分散水滴泡状流、油为连续相的分散水滴段塞搅动流、油为连续相的分散水滴环雾流。
4.根据权利要求3所述的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，其特征在于，根据油相表观速度、气相表观速度、水相表观速度和混合速度对井筒油-气-水多相流的流型进行判别包括：
根据油相粘度、水相粘度确定考虑气相的油水转变点；
根据油水转变点确定连续相；
根据油密度、气密度、水密度和管径分别确定泡状流向段塞搅动流的转变边界点、段塞搅动流向环雾流的转变边界点；
根据泡状流向段塞搅动流的转变边界点、段塞搅动流向环雾流的转变边界点以及气相表观速度确定流态、流型。
5.根据权利要求4所述的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，其特征在于，所述考虑气相的油水转变点的计算公式为：
式中：为考虑气相的油水转变点，无因次；/>为油相粘度，mPa·s；/>为水相粘度，mPa·s；Re g为气相雷诺数，无因次。
6.根据权利要求4所述的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，其特征在于，连续相的确定过程为：
当时，油为连续相；
当时，水为连续相；
式中：为考虑气相的油水转变点，无因次；/>为油相表观流速，m/s；/>为水相表观流速，m/s。
7.根据权利要求4所述的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，其特征在于，所述泡状流向段塞搅动流的转变边界点、段塞搅动流向环雾流的转变边界点的计算公式为：
式中：D为管道直径，m；为液体密度，kg/m3；/>为气体密度，kg/m3；/>为管斜角，°；/>为表面张力，N/m；/>为液相表观速度，m/s；/>为重力加速度，m/s2；/>为泡状流向段塞搅动流的转变边界点气相表观速度，m/s；/>为段塞搅动流向环雾流的转变边界点气相表观速度，m/s。
8.根据权利要求7所述的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，其特征在于，流态的确定过程为：
当时，流态为泡状流；
当时，流态为段塞搅动流；
当时，流态为环雾流；
式中：为泡状流向段塞搅动流的转变边界点气相表观速度，m/s；/>为段塞搅动流向环雾流的转变边界点气相表观速度，m/s；/>为气相表观速度，m/s。
9.根据权利要求8所述的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，其特征在于，流型的确定过程为：
当水为连续相；流态为泡状流时，流型为水为连续相的分散油滴泡状流；流态为段塞搅动流时，流型为水为连续相的分散油滴段塞搅动流；流态为环雾流时，流型为水为连续相的分散油滴环雾流；
当油为连续相；流态为泡状流时，流型为油为连续相的分散水滴泡状流；流态为段塞搅动流时，流型为油为连续相的分散油水段塞搅动流；流态为环雾流时，流型为油为连续相的分散水滴环雾流。
10.根据权利要求9所述的一种井筒油-气-水多相流流态判别及持水率计算方法，其特征在于，持水率、持气率的计算公式为：
当流型为水为连续相的分散油滴泡状流时，其水为连续相的分散油滴泡状流持水率为：
水为连续相的分散油滴泡状流持气率为：
当流型为油为连续相的分散水滴泡状流时，其油为连续相的分散水滴泡状流持水率为；
油为连续相的分散水滴泡状流持气率为：
当流型为水为连续相的分散油滴段塞搅动流时，其水为连续相的分散油滴段塞搅动流持水率为：
水为连续相的分散油滴段塞搅动流持气率为：
当流型为油为连续相的分散油水段塞搅动流时，其油为连续相的分散油水段塞搅动流持水率为：
油为连续相的分散油水段塞搅动流持气率为：
当流型为油为连续相的分散水滴环雾流或水为连续相的分散油滴环雾流时，其环雾流持液率为：
式中：为环雾流持液率；/>为最小无量纲膜厚；/>为气相表观速度，m/s；/>为气液混合速度，m/s；/>为油的密度，kg/m3；/>为气体的密度，kg/m3；D为管道直径，m；/>为重力加速度，m/s2；/>为水的表观速度，m/s；/>为液相表观速度，m/s；/>为油水表面张力差，N/m；/>为油水密度差，kg/m3；/>为水的密度，kg/m3；/>为管斜角，°；/>为油的表面张力，N/m；/>为油的密度，kg/m3；/>为水的表面张力，N/m；/>为水为连续相的分散油滴泡状流持水率；
为水为连续相的分散油滴泡状流持气率；/>为油为连续相的分散水滴泡状流持水率；/>为油为连续相的分散水滴泡状流持气率；/>为水为连续相的分散油滴段塞搅动流持水率；/>为水为连续相的分散油滴段塞搅动流持气率；/>为油为连续相的分散油水段塞搅动流持水率；/>为油为连续相的分散油水段塞搅动流持气率。
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