? 二者的比值（维泊数 Weber number) 的大小决定液滴能否维 持(Hinze, 1955 ）
液滴模型。。。
Turner 模型:
vcrit - T
= 1.593????s
(r
L-
r
2 G
r G ) ?1/ 4
?
8000
scf/D
6000
M
量, 4000 流
测
实
2000
上浮20%
不积液 积液
无法用来描述积液现象
液滴
环流 Annular
? 液滴模型（Entrained Liquid Droplet Model ）
液滴模型
Drag Force: 1/2CDρGA(vG-vL)2 Buoyant Force: gρGV
Gravitational Force: gρLV
快速运动的气体悬浮起其中的液滴:
Coleman's 模型
Coleman et al. (1990) 用数据比较了 Turner基本模 型和Turner模型认为：
井口压力小于 500 psi的气井直接用基本模型,而不用上浮 20%。
vcrit - C = vcrit - T
至今国际上接受及应用最广泛是：
?Turner 模型 （基本模型上浮20%） ?Coleman 模型 (直接用基本模型，不上浮)
多液滴下情况 ?
新积液理论。。。
1. 在分解前先碰上 其它液滴
2. 分解后碰上其它液 滴
尽管有这过程，但少量 的液滴终归会被带出
积液? 或许， 取决于 油管长度
新形成的大液 滴会下降
大量液滴下，液滴间 发生一连串碰、下降、 分解造成积液
气体携液临界流量新模型
用持液率描述液滴浓度:
US Gas Well Locations
年均日产气量与井数
气井井深
气井性能
Turner临界流速
积水（Liquid Loading ）井
排水采气研究
1. 研究没有停止过，约从 2000年起每年在美 国denver 由美国人工举升技术委员会等联 合举行一次技术交流会；
2. 从07年开始，每年在美国 Fortworth 举行一 次低压气井开采技术交流会（ workshop）；
Superficial （ 速 流 体
） Velocity
液 观 表
Liquid
Taitel et al. (1980)
Barnea (1987)
Turner et al. (1969)
泡流
段塞 Slug
环流 Annular
vcrit - T
?s
= 1.593? ??
(r
L
r
-r
2 G
G)
?1 ?
/
。。。 ？？？
积液理论公式
1. Zhou, D. and Yuan, H. 2010. A New Model for Predicting Gas-Well Liquid Loading. SPE Prod & Oper 25 (2): 172181;
2. Zhou, D., and Yuan, H.: “New Model for Gas Well Loading Prediction,” 2009 SPE Production and Operations Symposium, SPE 120580, April 2009, Oklahoma City, Oklahoma, USA
重力 = 拽力 + 浮力
vc =
4g(r L - r G )d 3r GCD
Vc = 气体携液临界流速
液滴模型。。。
?液滴越小，向上运动越快；液 滴越大，需越快的气流速度。
?气液的相对速度会产生压力 (velocity pressure) 。该压力 的作用是撕碎 (shatter) 液滴， 而液滴表面张力的作用是维持 （hold ）该液滴。
第二部分：气井积液
现场积液判断
积液造成的问题 井底积液较难判断，积液井仍可生产，而 且可维持较长时间。积液识别越早越好， 可提高产量。
常用方法： ? 生产曲线 (decline curve) 突然降低 ? 井口出现液体块（ liquid slug ） ? 油导压差增加（无封隔器可测） ? 井内压力梯度变化（可测）
气井积液
液体 液体 = 凝析油 + 水
气体
油管
液体在井底沉积
液体在井底沉积叫井底积液
（liquid loading）
井底积液导致: ?增加井底压力，减产; ?增加井壁水饱和度，减产; ?停产。
多相流态（Flow Pattern ）
液
气
Bubble
Slug
气体速度增加
Churn
Annular
流态图（Flow-pattern Map ）
排水采气技术
第一部分：生产气井简介
美国气井 (IHS, Dec. 2006)
气井数:
334,938, excludes PA (448,641)
平均产气量: 110 MCFD/WELL
油管尺寸: Size Usage
1 ?” 4%
2 3/8”79%
2 7/8”12%
Other 5%
气体携液最小临界流速（Turner）： 300 MCFD （ 2 3/8” 油管与井口100psia下）
90口井中有24口不 符合该模型
0
0
2000
4000
6000
8000
Turner 临界流量 , Mscf/D
液滴模型。。。
上浮20%后 vcrit - T 20% = (1 + 20%)vcrit - T
90口井中只有十三口不符合
Turner et al. (1969) 建议: ?使用20%上浮；（这就是现所谓的Turner模型） ?在井口处使用； ?在水与凝析油同时存在时用比重大的液体。
4
??
Taitel et al. (1980)
表观气体流速（Superficial Gas Velocity ）
vsg
= 3.1????gs
(r L -
r
2 G
r
G)
?1/ ?
4
??
Turner et al. (1969) Model
气芯
Gas
Core
? 液膜模型（Liquid Film
液膜Biblioteka Movement Model ）
积液小结
?液滴模型 广泛应用， 较有效描述气井积液问题。认为 当气体产量大于该井气体临界流量就没有积 液问题。该理论认为与气井中液体多少无关。
?液膜模型 不能用于气井积液。
第三种理论 ???
层流（Laminar Flow）
紊流 （Turbulent Flow ）
新积液理论
气体向上 不规则运 动
Turner的液滴 理论基于一个 液滴上的力平 衡