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本文首先对高含水时水平管内油水两相流的流型进行了划分,在不同流型间建立了流型转化准则,针对每种流型建立了压降模型并应用压降模型进行管路压降的预测。 通过对近年来国内外水平管内油水两相流流型实验的详细调研,归纳了实验中出现的流型,重点研究含水率达 80%以上的油水两相流流型,对各种流型描述进行深入分析后,将高含水期水平管内油水两相流流型划分为:分层流型(ST、ST&MI)、混合流型(DO/W&W)和分散流型(DO/W)。 对大庆油田高台子原油及其乳化液的流变特性,进行了室内实验,找出了原油及乳化液的流变规律;重点研究高含水时的水包油乳化液的黏度与含水率之间的关系,并试图寻找最佳的有效黏度公式模拟高含水时水包油乳化液的黏度。 基于高含水期出现的三种流型,建立了两个高含水期水平管内油水两相流流型的转换准则,即分层流稳定性准则,确定油水分层流型(ST、ST&MI)向混合流型(O/W&W)转换的界限;分散流稳定性准则,确定分散流型(O/W)向混合流型(O/W&W)转换的界限。 主要运用流体力学中的连续性方程、动量方程、波动方程及一些经验公式,对每种高含水期水平管内油水两相流流型建立了相应的压降模型,并给出了各模型的求解方法。根据已经建立的高含水期水平管内油水两相流流型的转换准则和理论压降模型,编制了计算机应用程序。预测了不同流动参数下的流型变化规律和不同流型时管路压降的变化规律。模型预测结果与实验数据的相对误差较小,因此该模型可用来预测高含水期水平管内油水混输时的压降。