中國石油大學(xué)垂直管流實驗 在線作業(yè)

1、中國石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠程教育采油工程實驗報告學(xué)生姓名：李志金學(xué)號：年級專業(yè)層次：1209油氣開采技術(shù)學(xué)習(xí)中心：志丹縣職業(yè)技術(shù)教育中心提交時間：2014 年 6 月 23 日實驗名稱垂直管流實驗實驗形式在線模擬+現(xiàn)場實踐提交形式提交電子版實驗報告一、實驗?zāi)康?（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(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

2、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： 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(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

3、取相應(yīng)的流量和壓力數(shù)據(jù)，同時可以從透明的有機玻璃管中觀察相應(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，離心泵，秒表等；實驗介質(zhì)：空氣，水。4、 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

4、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(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，清理實驗裝置，實驗結(jié)束。五、實驗報告處理過程和處理結(jié)果1.簡述垂直井筒中各種流型的特征；答：（1）純液流：當(dāng)井筒

5、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；滑脫損失變小，摩擦損失變大。（4）環(huán)流：氣液兩相都是連續(xù)相；氣體舉油作用主要是靠摩擦攜帶；滑脫損失變小，摩擦損失變大。（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?。粴庀嗍钦麄€流動的控制因素。2.用奧齊思澤斯基方法判斷各實驗數(shù)據(jù)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

6、程。原始數(shù)據(jù)記錄表序號流型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90.0320.0030.0825000.2410段塞流100.0310.0030.0805300.2510段塞流110.0300.0030.0805700.2510段塞流