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垂直管流實(shí)驗(yàn)裝置

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垂直管流實(shí)驗(yàn)裝置: 在許多情況下,當(dāng)油井的井口壓力高于原油飽和壓力時(shí),井筒內(nèi)流動(dòng)著是單相液體。當(dāng)自噴井的井底壓力低于飽和壓力時(shí),則整個(gè)油管內(nèi)部都是氣—液兩相流動(dòng)。油井生產(chǎn)系統(tǒng)的總壓降大部分是用來(lái)克服混合物在油管中流動(dòng)時(shí)的重力和摩擦損失,只有當(dāng)氣液兩相的流速很高是(如環(huán)霧流型),才考慮動(dòng)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。
垂直管流實(shí)驗(yàn)裝置 產(chǎn)品詳情

CZGL-1型垂直管流實(shí)驗(yàn)裝置

一、裝置的功能

  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. 掌握垂直井筒多相管流計(jì)算方法;通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得模擬井的產(chǎn)液量與產(chǎn)氣量的關(guān)系曲線,分析曲線,找出合理的工作制度。
  3. 了解自噴井模擬器的原理及操作方法;

二、實(shí)驗(yàn)原理

  1. 在許多情況下,當(dāng)油井的井口壓力高于原油飽和壓力時(shí),井筒內(nèi)流動(dòng)著是單相液體。當(dāng)自噴井的井底壓力低于飽和壓力時(shí),則整個(gè)油管內(nèi)部都是氣—液兩相流動(dòng)。油井生產(chǎn)系統(tǒng)的總壓降大部分是用來(lái)克服混合物在油管中流動(dòng)時(shí)的重力和摩擦損失,只有當(dāng)氣液兩相的流速很高是(如環(huán)霧流型),才考慮動(dòng)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:△P總=△Ph+△Pr+△Pa
  2. Ph為重力下降,△Pr為摩擦下降,△Pa為加速下降。
  3. 在流動(dòng)過(guò)程中,混合物密度和摩擦力沿程隨氣—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(huì)出現(xiàn)環(huán)流和霧流。
  4. 本實(shí)驗(yàn)以空氣和水作為實(shí)驗(yàn)介質(zhì),用閥門控制井筒中氣水比例并通過(guò)儀表測(cè)取相應(yīng)的流量和壓力數(shù)據(jù),同時(shí)可以從透明的有機(jī)管中觀察相應(yīng)的流型。

三、整體結(jié)構(gòu)

本實(shí)驗(yàn)裝置由以下各部分組成

  1. 模擬垂直井管

本實(shí)驗(yàn)裝置有有機(jī)玻璃管來(lái)模擬實(shí)際油管,可直接觀察氣液兩相在垂直井筒中的流態(tài)及模擬井筒氣體膨脹能參與舉升液體的現(xiàn)象,對(duì)氣量和產(chǎn)液量的關(guān)系進(jìn)行定量分析。

  1. 恒液位水箱

保持井筒中的靜水壓頭不變。

  1. 氣體控制與計(jì)量系統(tǒng)

由調(diào)壓閥、氣體流量計(jì)、針型微調(diào)閥等組成

該系統(tǒng)可向垂直管內(nèi)輸入一定流量、壓力的氣體

  1. 產(chǎn)液量定量分析

由計(jì)時(shí)器、測(cè)液水箱等組成。

  1. 管路流程系統(tǒng)

管線、接頭等組成,用于連接垂直管、恒位水箱、測(cè)液水箱、進(jìn)氣系統(tǒng)等組成。

  1. 支架與控制箱

四、實(shí)驗(yàn)步驟

  1. 熟悉各儀器儀表、控制閥及流程,檢查各閥門、流量計(jì)接頭是否有漏氣、漏水等現(xiàn)象。
  2. 打開(kāi)供水閥,給恒水位箱供水,排除恒水位箱與管線中的氣泡。
  3. 連接氣源。
  4. 開(kāi)針型閥,進(jìn)氣。氣量小時(shí)觀察泡流,同時(shí)觀察由于氣體運(yùn)動(dòng)速度大于液體運(yùn)動(dòng)速度而產(chǎn)生的滑脫現(xiàn)象,氣量稍大時(shí)觀察段塞流,氣量再大些時(shí)觀察環(huán)流。觀察完畢關(guān)閉針型閥。
  5. 測(cè)量產(chǎn)液量與產(chǎn)氣量的關(guān)系曲線,將針型閥關(guān)閉后,待井筒液位穩(wěn)定后,再開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。
  1. 測(cè)定始噴點(diǎn):微開(kāi)針型閥,使氣體將液體舉升至井口,當(dāng)液體剛到的井口,還沒(méi)有噴出時(shí),記錄下氣體流量。
  2. 測(cè)定始噴點(diǎn)與停噴點(diǎn)之間各點(diǎn):將針型閥稍開(kāi)大點(diǎn),穩(wěn)定30S,測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)氣體累積流量與測(cè)液水箱內(nèi)產(chǎn)出的水量。
  3. 在始噴點(diǎn)與停噴點(diǎn)之間測(cè)量點(diǎn)不低于10次。每次改變流量后,應(yīng)待流態(tài)穩(wěn)定(大約30S)后,才開(kāi)始測(cè)定數(shù)據(jù)。
  4. 測(cè)量水箱內(nèi)水位太高,應(yīng)打開(kāi)放水閥放掉部分水。
  5. 測(cè)停噴點(diǎn):調(diào)節(jié)針型閥,當(dāng)氣量達(dá)到一定程度,井口只有氣體沒(méi)有液體噴出,測(cè)出停噴時(shí)氣體流量。注意此時(shí)針型閥不要開(kāi)的太大,以免將恒液位水箱的水舉出。
  6. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)針型閥、供水閥、關(guān)氣源閥,放掉測(cè)液水箱內(nèi)的水。

五、注意事項(xiàng)

  1. 供水閥不能開(kāi)的過(guò)大,或過(guò)小,以免水從恒液位水箱中溢出,或液面低于溢流而導(dǎo)致井底壓力降低的情況發(fā)生。
  2. 在打開(kāi)氣源閥,調(diào)節(jié)閥使流量計(jì)內(nèi)有一定壓力后,才能開(kāi)針型閥。否則水會(huì)倒流進(jìn)流量計(jì),造成流量計(jì)計(jì)量不準(zhǔn)。
  3. 工作時(shí),只能選擇一只流量計(jì),其余流量計(jì)閥必須關(guān)閉。
  4. 開(kāi)針型閥時(shí),不能一會(huì)兒大,一會(huì)兒小,要從小到大緩慢操作,必要時(shí)可用流量計(jì)上閥門儀器控制流量。
  5. 停噴時(shí)針型閥不要開(kāi)得太大,以免將恒液位水箱的水舉出。
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