Zeitschrift für Erdöl- und Umweltbiotechnologie

Abstrakt

Ein verbessertes Filmdickenmodell zur Schätzung des Ringströmungsdruckgradienten in vertikalen Gasbohrungen

Rahman MA*, Jacqueline Stevens, Jared Pardy und Danika Wheeler

Das Vorhandensein von Flüssigkeiten in Erdgasbohrungen erhöht aufgrund von Dichteunterschieden den Druckverlust innerhalb der Bohrung. Bei Gas und Ringströmung in Bohrungen kann Flüssigkeit sowohl in mitgerissenen Tröpfchen als auch im Flüssigkeitsfilm vorhanden sein. Es wurden verschiedene Modelle zur Vorhersage der Flüssigkeitsfilmdicke in Rohren mit vertikaler Zweiphasen-Ringströmung vorgeschlagen. Frühere Modelle basieren auf einer begrenzten Anzahl experimenteller Daten. Außerdem erfordern die früheren Modelle ein erschöpfendes iteratives Verfahren zur Schätzung der Flüssigkeitsfilmdicke. Das in dieser Studie vorgeschlagene modifizierte Filmdickenmodell hingegen wurde auf der Grundlage einer großen Anzahl experimenteller Daten entwickelt. Die experimentellen Daten decken Bedingungen von Oberflächengeschwindigkeiten der Flüssigkeit im Bereich von 0,6 bis 38,8 cm/s, Oberflächengeschwindigkeiten des Gases im Bereich von 13,4 bis 110,6 m/s und Durchmessern im Bereich von 12 bis 51 mm ab. Das vorgeschlagene Modell wird mit den in der Literatur vorhandenen experimentellen Daten verglichen. Die Modellvorhersagen stimmen gut mit den vorhandenen experimentellen Datensätzen überein. Das modifizierte Filmdickenmodell unterstützt die genaue Schätzung des Druckgradienten in der vertikalen Ringströmung, was wiederum der Erdgasproduktionsbranche zugutekommt, da es das Verständnis der Produktionsmechanismen weiterentwickelt.