水平井筒变质量气液两相流动机理研究

首次建造了水平井筒变质量流动模拟实验研究装置，对有径向流入的水平井筒单相和气液两相流动机理进行了实验研究；用紊流k-ε模型对具有复杂边界的流场进行了数值计算，研究了孔眼流入对管流压降及壁面摩擦阻力的影响，给出了单孔眼及多孔眼流入时的压降系数与孔眼流入速度及截面雷诺数的变化规律；考虑了管壁入流或出流的影响，得到了分层流向非分层流、泡状流向间歇流及环空雾状流向间歇流流型转变的条件，绘制了流型图，并得到了水平井筒气液两相变质量分层流、泡状流、间歇流、环空雾状流的压降计算模型；对比了分层流和间歇流压降的理论计算结果和实验数据，平均误差在5%以内；研究成果为井筒多相流理论和水平井应用技术的发展奠定了良好基础。