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《垂直井筒多相管流壓力實驗報告材料》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、垂直管流實驗一、實驗目的1.觀察垂直井筒中出現(xiàn)的各種流型，掌握流型判別方法；2.驗證垂直井筒多相管流壓力分布計算模型；3.了解自噴及氣舉采油的舉升原理。二、實驗原理在許多情況下，當油井的井口壓力高于原油飽和壓力時，井筒內流動著的是單相液體。當自噴井的井底壓力低于飽和壓力時，則整個油管內部都是氣-液兩相流動。油井生產系統(tǒng)的總壓降大部分是用來克服混合物在油管中流動時的重力和摩擦損失，只有當氣液兩相的流速很高時（如環(huán)霧流型），才考慮動能損失。在垂直井筒中，井底壓力大部分消耗在克服液柱重力上。在水平井水平段，重力損失也可以忽略。所以，總壓降的通式為
2、：式中：—重力壓降；—摩擦壓降；—加速壓降。在流動過程中，混合物密度和摩擦力隨著氣-液體積比、流速及混合物流型而變化。油井中可能出現(xiàn)的流型自下而上依次為：純油流、泡流、段塞流、環(huán)流和霧流。除某些高產量凝析氣井和含水氣井外，一般油井都不會出現(xiàn)環(huán)流和霧流。?本實驗以空氣和水作為實驗介質，用閥門控制井筒中的氣、水比例并通過儀表測取相應的流量和壓力數據，同時可以從透明的有機玻璃管中觀察相應的流型。三、實驗設備及材料儀器與設備：自噴井模擬器，空氣壓縮機，離心泵，秒表等；實驗介質：空氣，水。設備的流程（如圖1所示）圖1垂直管流實驗設備流程圖四、實驗步驟
3、1.檢查自噴井模擬器的閥門開關狀態(tài)，保證所有閥門都關閉，檢查穩(wěn)壓罐的液位（3/4液位）；2.打開空氣壓縮機及供氣閥門；3.打開離心泵向系統(tǒng)供液；4.打開液路總閥，向穩(wěn)壓罐中供液，控制穩(wěn)壓罐減壓閥，保證罐內壓力不超過0.12MPa；5.待液面達到罐體3/4高度，關閉液路總閥，輕輕打開氣路總閥和氣路旁通閥，向實驗管路供氣，保證氣路壓力不大于0.5MPa，穩(wěn)壓罐壓力約為0.8MPa；6.輕輕打開液路旁通閥，向系統(tǒng)供液，待液面上升至井口時，可以改變氣液閥門的相對大小，觀察井筒中出現(xiàn)的各種流型；7.慢慢打開液路測試閥門和氣路測試閥門，然后關閉氣路旁通
4、閥和液路旁通閥，調節(jié)到所需流型，待流型穩(wěn)定后開始測量；8.按下流量積算儀清零按鈕，同時啟動秒表計時，觀察井底流壓和氣體浮子流量計的示數。當計時到10秒時，記錄井底流壓、氣體流量、液體累計流量和所用時間；9.改變不同的氣液流量，重復步驟7到8記錄數據，一般取5組段塞流和5組泡流數據點。10.打開氣、液旁通閥，再關閉測試閥，關閉離心泵和空壓機，清理實驗裝置，實驗結束。五、注意事項1.不要踩踏地面的各種管道；2.操作自噴井模擬器時要注意穩(wěn)壓罐中的液位，不要打空或溢出；3.觀察的浮子流量計和壓力表示數應讀取測量時間內的平均值；4.浮子流量計的單位和
5、流量積算儀的單位；5.注意流量積算儀清零的操作方法。六、實驗報告內容1.簡述垂直井筒中各種流型的特征；2.用奧齊思澤斯基方法判斷各實驗數據點所屬的流型并與實驗觀察到的現(xiàn)象相對比，至少列出一個實驗點的判別過程。3.額外思考題：1)實驗觀察到的段塞流為什么說氣體是非連續(xù)相，請解釋？2)實驗過程中怎樣用水和空氣模擬地層中原油與溶解氣的兩相流動的？3)實驗過程中，觀察到了什么樣的實驗現(xiàn)象，并給出自己的解釋？實驗報告處理過程和處理結果1.簡述垂直井筒中各種流型的特征：答：油井中可能出現(xiàn)的流型自下而上依次為：純油流、泡流、段塞流、環(huán)流和霧流。各種流型的
6、特征如下：（1）純油流：當井筒中的壓力高于飽和壓力時，沒有氣體從油中分離出來，油呈單相流動。（2）泡流：氣體是分散相，液體是連續(xù)相；氣體主要影響混合物的密度，對摩擦阻力的影響不大；滑脫效應比較嚴重。（3）段塞流：氣體呈分散相，液體呈連續(xù)相；一段氣一段液交替出現(xiàn)；氣體膨脹能得到較好的利用；滑脫損失變小，摩擦損失變大。（4）環(huán)流：在環(huán)流結構中，氣液兩相都是連續(xù)的，氣體的舉油作用主要是靠摩擦攜帶，滑脫損失小，摩擦損失更大。（5）霧流：氣體是連續(xù)相，液體是分散相；氣體以很高的速度攜帶液滴噴出井口；氣、液之間的相對運動速度很??；氣相是整個流動的控制因
7、素。2.用奧齊思澤斯基方法判斷各實驗數據點所屬的流型并與實驗觀察到的現(xiàn)象相對比，至少列出一個實驗點的判別過程。表1原始數據記錄表序號流型10.0650.0170.0904500.809.81段塞流20.0640.0240.0907000.7810.31段塞流30.0490.0060.0925000.2010.34段塞流40.0580.0170.0926500.1610.28段塞流50.0420.0120.0928000.2110.28段塞流60.0390.0060.0927500.2410.19段塞流70.0590.0270.0928500
8、.1310.31段塞流80.0340.0080.0929500.2410.34段塞流計算所需參數：以第1組數據為例說明數據處理過程：取由計算可知：由以上計算可知滿足，即根據奧齊思
