Влияние высокой вязкости нефти на поведение потока нефть/газ в горизонтальных трубах

Ожидается, что потоки нефть–газ в трубопроводах будут демонстрировать существенно иное поведение при высокой вязкости нефти. Экспериментально исследованы влияния нефти высокой вязкости на структуру потока, градиент давления и жидкостную заполняемость, а также выявлены различия в поведении потоков при высокой и низкой вязкости нефти. Эксперименты выполнены на циркуляционной установке с испытуемой секцией горизонтальной трубы внутренним диаметром 50,8 мм и длиной 18,9 м. Поверхностные скорости жидкости и газа варьируют соответственно от 0,01 до 1,75 м/с и от 0,1 до 20 м/с. Исследованы вязкости нефти от 0,181 до 0,587 Па·с. Экспериментальные результаты использованы для оценки точности существующих моделей предсказания структур потока и гидродинамики. Сравнение данных с существующими моделями показывает значительные расхождения при высокой вязкости нефти. Возможные причины этих расхождений тщательно рассматриваются. Были определены и внедрены некоторые модификации в закрывающие соотношения, используемые в модели Zhang et al. После этих модификаций предсказания модели становятся более согласованными с экспериментальными результатами по переходам структур потока, градиенту давления и жидкостной заполняемости.