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1、采油工程年秋學(xué)期在線作業(yè)( 三) 實驗報告作者：日期：2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： -學(xué)號： -年級專業(yè)層次： -學(xué)習(xí)中心： -3提交時間： 2017年-月-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

2、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：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。4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玻璃管中觀

3、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。5四、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?，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，

4、 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。6五、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

5、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??；氣相是整個流動的控制因素。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

6、實驗點的判別過程。原始數(shù)據(jù)記錄表序號Pwf / MPaP / MPaP / MPaQg/ L / h流LtrQ / L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7塞流90.0320.0030.0825000.241

7、0段塞流100.0310.0030.0805300.2510段塞流110.0300.0030.0805700.2510段塞流以第 6 組數(shù)據(jù)為例：qgQ0.4401.222 10 4 m3 / s36003600QL103 0.231030.23 104m3/ sql1010vtqg ql(1.222 0.23) 10 4(1.222 0.23) 104AFD 20.0320.205m / s44LB0.7277v2t0.7277 0.20521.0711.0710.030.052 0.13D取 LB =0.13qgqg1.222 10 40.842 LB =0.13qtqg ql(1.222 0.23) 10 4vgqg (11.22210410001l ) 44 (103 ) 45.965Afg7.068109.8 0.072LS50 36 vgql50 36 5.9650.2310qg1.2221044 90.4188則 vgLSqg由此可推出：LB , vg L S ,根據(jù)流型判別方法 （奧齊思澤斯基方法） 計算第 qt6 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。9