更新时间:2022-08-25 13:51
在垂直管中,气液两相混合物向上流动且混合物中含气量较低时,气相以分散的小气泡分布于液相中,在管子中央的气泡较多,靠近管壁的气泡较少,小气泡近似球形。气泡的上升速度大于液体流速,而混合物的平均流速较低,称这种流态为泡流。
在垂直管井中,沿井筒自下而上压力不断降低。当压力低于饱和压力时,石油中的溶解气会分离出来。分离出来的气体在沿井筒上升的过程中不断释放弹性膨胀能量,该能量参与举升液体。利用气体膨胀能量举升液体依靠两种作用力:一是气体作用于液体上垂直顶推液体上升的举升力;二是靠气液之间的摩擦作用力,气体携带液体上升。自喷井中,一般会出现4种流动状态:泡流、段塞流、环流和雾流。
在不同的气相和液相速度下,垂直管内可以观察到4个流型:气泡流、过读流、段塞流、雾状流。当气相和液相速度很小时,液相是连续的,气相是分散的,由于液流速度较低,摩擦阻力较小,同时管内液相的压力稍低于泡点压力,所以部分溶解气就会从液相中分离出来。此时气量少,压力高,气体都以小气泡分散在液相中,气泡直径相对于油管直径要小很多,从而形成气泡流的流态。
气泡流或细泡流是最常见的流型之一,其特征为在液相中带有散布在液体中的细小气泡。一般直径在1 mm以下的气泡是球形的,直径在1 mm以上的气泡外形是多种多样的。
泡流的主要特点为:气体为分散相,液体为连续相;气泡的流速大于液体的流速,即存在相对运动,滑脱现象比较严重;气体举油主要依靠气体的摩擦携带作用,举油效果差。由于液流速度不大,摩擦阻力仍然很小。