垂直管流實驗報告+數(shù)據(jù)處理+思考

中國石油大學采油工程實驗報告實驗日期：成績：班級：學號：姓名：教師：同組者：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：?式中：?PA——重力壓降；?Pr——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(shù)據(jù)，同時可以從透明的有機玻璃管中觀察相應的流型。三、數(shù)據(jù)處理（1）基本參數(shù)：D=30mmh=6.0mρg=1.29kg/m3ρL=1000kg/m3σ=0.072mN/mε=4.57*10-5mνs=0.244m/s（2）實驗測得的數(shù)據(jù)：序號Pwf/MPaPt/MPaPr/MPaQg/(m3/h)∑QL/LT/s流型10.0670.020.0815500.9810’’段塞流20.0620.0220.0806000.9610’’段塞流30.0640.0210.0796250.9310’’段塞流40.0630.020.0806500.9109’段塞流50.0620.0210.0806500.8910’’段塞流60.0600.0130.0804750.7710’’段塞流70.0500.0080.0815000.2810’’段塞流80.0520.0070.0815000.2610’’段塞流90.0520.0070.0815000.2610’’段塞流100.0510.0080.0815500.2710’’段塞流110.0520.0070.0815500.2710’’段塞流120.0500.0080.0815750.2710’’段塞流130.0490.0080.0815750.2809’段塞流140.0480.0070.0816000.2709’段塞流150.0480.0080.0816000.2810’’段塞流160.0480.0080.0816250.3410’’段塞流170.0470.0090.0816250.3610’’段塞流180.0540.0130.0816500.5910’’段塞流190.0560.0160.0816750.7110’’段塞流200.0590.0170.0816750.7810’’段塞流（3）計算舉例：以第12組數(shù)據(jù)為例：qqvL取LSqvL由此可推出：qg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)應讀取測量時間內的平均值；（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：當井筒壓力大于飽和壓力時，天然氣溶解在原油中產液呈單相液流。（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