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摘要
气井产生积液后，气体流速不足以将液体完全提升到地面，可能导致气井停产。准确预测气井临界气速可以提醒操作人员及时采取措施以预防积液发生。基于环状流最小气液界面剪切应力准则，结合管壁均匀液膜速度流场解析解，建立了临界气速预测新模型。该模型通过联立环状流的液相流量与气相动量方程得到气液界面剪切应力表达式，令其导数为零求解临界气速，简化了积液模型的求解流程。新模型考虑了井斜角、管径、压力和气芯中液滴夹带等因素对积液临界气速的影响。收集国内外不同文献中的室内实验数据以及现场生产数据，评估新模型和其他具有代表性的积液模型预测临界气速的精度，表明新模型要优于其他积液模型。对于管径为1’’、2’’、3’’、4’’、6’’垂直和倾斜管道实验室积液实验，新模型预测平均相对误差为1%；对于管径为2.441’’-4.28’’的直井和管径为1.75’’-6.18’’、井斜角为13°-64°的斜井，新模型预测的临界气速较生产数据平均相对误差不超过23%。
- 出版日期2023
- 单位中国石油大学（北京）
