Low Inclination Oil-water Flows

Authors


Abstract

Two-phase liquid flows at +5° inclination from the horizontal were studied experimentally for mixture velocities between 0.7 and 2.5 m/s and input oil fractions between 10% and 90%. The results were compared with a two-fluid model that includes entrainment. The investigations were performed in a 38-mm ID stainless steel test section, with water and oil as test fluids. Dual continuous flow (both phases remain continuous with inter-dispersion) prevailed, while the two-phase pressure gradient was found lower than the single-phase oil or water. At low mixture velocities the velocity ratio increased with oil fraction while at high ones it decreased. Compared to horizontal flow, water holdup was higher and frictional pressure gradient lower.

Abstract

On a étudié de manière expérimentale les écoulements liquides biphasiques à une inclinaison de +5o par rapport à l'horizontal pour des vitesses du mélange comprises entre 0,7 et 2,5 m/s et des fractions d'huile d'entrée de 10% et 90%. Les résultats ont été comparés à un modèle à deux fluides qui inclut l'entraînement. Les recherches ont été menées dans une section d'essai en acier inoxydable de 38 mm de diamètre intérieur, avec de l'eau et de l'huile comme fluides d'essai. On a observé un écoulement continu dual (les deux phases demeurent continues avec une dispersion interphasique), tandis que le gradient de pression biphasique s'avère inférieur au gradient monophasique pour l'eau ou l'huile. À de faibles vitesses du mélange, le rapport de vitesse augmente avec la fraction d'huile, tandis qu'il diminue à des vitesses élevées. Comparativement à l'écoulement horizontal, la rétention d'eau est plus élevée et le gradient de pression frictionnel plus bas.

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