大學(xué)專業(yè)課+垂直管流實驗+采油工程+完整模板

1、中國石油大學(xué)采油工程實驗報告實驗日期： 成績：班級 班學(xué)號:姓名：教師：同組者:垂直管流實驗一、實驗?zāi)康模?）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(dāng)油井的井口壓力高于原油飽和壓力時， 井筒內(nèi)流動著的是 單相液體。當(dāng)自噴井的井底壓力低于飽和壓力時，則整個油管內(nèi)部都是氣-液兩相流動。油井生產(chǎn)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(dāng)氣液兩相的流速很咼時（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

2、平段，重力 損失也可以忽略。所以，總壓降的通式為：AP = & +也巳+山巴式中：錯誤!未找到引用源。一一重力壓降；錯誤!未找到引用源。一一摩擦壓降； 錯誤!未找到引用源。一一加速壓降。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(chǎn)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(zhì)，用閥門控制井筒中的氣、水比例并通過 儀表測取相應(yīng)的流量和壓力數(shù)據(jù)， 同時可以從透明的有機(jī)玻璃管中觀察相應(yīng)的流 型。三、實驗設(shè)備及材料儀器與設(shè)備：自噴井模擬器，空氣壓縮機(jī)，離

3、心泵，秒表等； 實驗介質(zhì)：空氣，水。四、實驗步驟1. 檢查自噴井模擬器的閥門開關(guān)狀態(tài)， 保證所有閥門都關(guān)閉， 檢查穩(wěn)壓罐的 液位（ 3/4 液位）；2. 打開空氣壓縮機(jī)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(nèi)壓力不超 過 0.12MPa ；5. 待液面達(dá)到罐體 3/4 高度，關(guān)閉液路總閥， 輕輕打開氣路總閥和氣路旁通 閥，向?qū)嶒灩苈饭猓ＷC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.

4、慢慢打開液路測試閥門和氣路測試閥門， 然后關(guān)閉氣路旁通閥和液路旁通 閥，調(diào)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(shù)。當(dāng)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(fù)步驟 7到 8記錄數(shù)據(jù)，一般取 5組段塞流和 5 組泡流數(shù)據(jù)點。10. 打開氣、液旁通閥，再關(guān)閉測試閥，關(guān)閉離心泵和空壓機(jī)，清理實驗裝 置，實驗結(jié)束。三、數(shù)據(jù)處理(1)基本參數(shù)：D=30mm h=6.0m3p g=1.29kg/m3p L=1000kg/m104v s=0.244m/s-5c=0.

5、072mN/m =4.57 x 10 m(2) 實驗測得的數(shù)據(jù):序號Pwf/MPaPt/MPaPr/MPaQ/(L/h)刀 Ql/lT/s流型10.0590.0050.080800.1110泡流20.0580.0050.081800.1010泡流30.0580.0050.081800.1010泡流40.0580.0050.082900.1110泡流50.0570.0050.081900.1110段塞流60.0340.0030.0834400.2310段塞流70.0330.0030.0804600.2310段塞流80.0330.0030.0804800.2410段塞流90.0320.0030.0

6、825000.2410段塞流100.0310.0030.0805300.2510段塞流110.0300.0030.0805700.2510段塞流(3) 計算舉例： 以第6組數(shù)據(jù)為例:VtQiQ3600Ql10qg QlAf0.440360010 31.222 10 4m3/s(1.222 0.23) 10D210 30.23 10 4m3/s(1.222 0.23) 100.0320.205m/sLb1.0710.7277v2tD1.0710.7277 0.20520.030.052 0.13取 Lb=0.13qg qgqtqg q1.22210 4(1. 2220.23)10 40. 842

7、Lb =0.13Vgqg /_)4 Af(g )1.222 10 4 (4 (310 4 9.8 0.072 10 37.06850 36vgqi5036 5.965qg10001)刁 5.9650.23 10 41.222 10 490.418則 Vg Lsqg由此可推出：Lb ,Vg Ls ,根據(jù)流型判別方法(奧齊思澤斯基方法)計qtg算第6組數(shù)據(jù)屬于段塞流，實驗觀察現(xiàn)象也為段塞流，驗證流型判別方法(奧齊思澤斯基方法)的正確性。四、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(shù)應(yīng)讀取測量時間內(nèi)的平均值；(4) 浮子流量計的單位和流量積算儀的單位；(5 )注意流量積算儀的清零方法。五、思考題簡述垂直井筒中各種流型的特征答：（1）純液流：當(dāng)井筒壓力大于飽和壓力時，天然氣溶解在原油中產(chǎn)液呈單相 液流。（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(yīng)比較嚴(yán)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