1中国石油大学（北京）石油工程教育部重点实验室·城市油气输配技术北京市重点实验室

2中国石油国际勘探开发有限公司

在石油开采和运输过程中，油水两相混合流动的现象普遍存在。近年来，随着经济增长陆地能源不断消耗，石油资源开发利用已逐渐转向海滩、沙漠、极地等自然环境极其恶劣的区域，对于油气水的分离运输，无论是分离设备及管道的建设，还是技术条件的要求，不仅代价高，而且难以实现。采用混输管路，将油井产出液输送至集中处理终端，可大幅度降低基础投资及相关辅助设施的运营维护费用。目前，陆地及海洋集输系统广泛采用混和输送工艺，开展针对油水两相流动规律的研究对于油田集输管线的设计及运行具有重要意义。例如，成功实现混输油水流型的控制可防止管路的腐蚀及结垢，而控制外相为水环的环状流动可以成倍地降低压降损耗，极大地提高输送效率，经济收益显著。

油水混输过程中，由于油水两相密度接近，界面自由能小，因而易发生两相动量及质量的交换，在管道中形成复杂的局部掺混，增加了油水流动规律研究的难度，使得开展流型观察及压降规律研究变得极为复杂[1-2]，因而实现油水流动参数的测量对油水复杂混输体系流动规律的研究至关重要。20世纪六七十年代，学者们在小尺寸的玻璃管或有机玻璃管内进行了油水流型观察及压降规律研究，由于主要依靠肉眼分辨不同流型，对于油水两相流动规律认知的客观性值得商榷。……