垂直管流实验报告--中国石油采油工程.pdf

中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告采油工程学生姓名：沈芳学号：12601143001年级专业层次：12级网络秋专升本资源勘查工程学习中心：山东聊城函授站提交时间：2013年12月11日实验名称垂直管流实验实验形式在线模拟+现场实践提交形式提交电子版实验报告一、实验目的观察垂直井筒中出现的各种流型掌握流型判别方法；验证垂直井筒多相管流压力分布计算模型；了解自喷及气举采油的举升原理。二、实验原理在许多情况下当油井的井口压力高于原油饱和压力时井筒内流动着的是单相液体。当自喷井的井底压力低于饱和压力时则整个油管内部都是气-液两相流动。油井生产系统的总压降大部分是用来克服混合物在油管中流动时的重力和摩擦损失只有当气液两相的流速很高时（如环雾流型）才考虑动能损失。在垂直井筒中井底压力大部分消耗在克服液柱重力上。在水平井水平段重力损失也可以忽略。所以总压降的通式为：式中：—重力压降；—摩擦压降；—加速压降。在流动过程中混合物密度和摩擦力沿程随气-液体积比、流速及混合物流型而变化。油井中可能出现的流型自下而上依次为：纯油流、泡流、段塞流、环流和雾流。除某些高产量凝析气井和含水气井外一般油井都不会出现环流和雾流。本实验以空气和水作为实验介质用阀门控制井筒中的气水比例并通过仪表测取相应的流量和压力数据同时可以从透明的有机玻璃管中观察相应的流型。三、实验设备及材料实验设备：自动井喷模拟器、稳压罐、井筒模型、气体浮子流量计、油气分离器、空气压缩机秒表等。实验材料：空气水。四、实验步骤1检查自喷井模拟器的阀门开关状态保证所有阀门都关闭检查稳压罐的液位（3/4液位）；2打开空气压缩机及供气阀门；3打开离心泵向系统供液；4打开液路总阀向稳压罐中供液控制稳压罐减压阀保证罐内压力不超过0.12MPa；5待液面达到罐体3/4高度关闭液路总阀轻轻打开气路总阀和气路旁通阀向实验管路供气保证气路压力不大于0.5MPa稳压罐压力约为0.8MPa；6轻轻打开液路旁通阀向系统供液待液面上升至井口时可以改变气液阀门的相对大小观察井筒中出现的各种流型；7慢慢打开液路测试阀门和气路测试阀门然后关闭气路旁通阀和液路旁通阀调节到所需流型待流型稳定后开始测量；8按下流量积算仪清零按钮同时启动秒表计时观察井底流压和气体浮子流量计的示数。当计时到10秒时记录井底流压、气体流量、液体累计流量和所用时间；9改变不同的气液流量重复步骤7到8记录数据一般取5组段塞流和5组泡流数据点。10打开气、液旁通阀再关闭测试阀关闭离心泵和空压机清理实验装置实验结束。五、实验报告处理过程和处理结果1.简述垂直井筒中各种流型的特征；答：油井中可能出现的流型自下而上依次为：纯油流、泡流、段塞流、环流和雾流。各种流型的特征如下：（1）纯油流：当井筒中的压力高于饱和压力时没有气体从油中分离出来油呈单相流动。（2）泡流：气体是分散相液体是连续相；气体主要影响混合物的密度对摩擦阻力的影响不大；滑脱效应比较严重。（3）段塞流：气体呈分散相液体呈连续相；一段气一段液交替出现；气体膨胀能得到较好的利用；滑脱损失变小摩擦损失变大。（4）环流：在环流结构中气液两相都是连续的气体的举油作用主要是靠摩擦携带滑脱损失小摩擦损失更大。（5）雾流：气体是连续相液体是分散相；气体以很高的速度携带液滴喷出井口；气、液之间的相对运动速度很小；气相是整个流动的控制因素。2.用奥齐思泽斯基方法判断各实验数据点所属的流型并与实验观察到的现象相对比至少列出一个实验点的判别过程。基本参数：=30h=6.0=1.29=1000=0.072。实验数据：原始数据记录表序