詳細內容

CZGL-1型垂直管流實(shí)驗裝置

一、裝置的功能

1. 觀(guān)察垂直井筒中出現的各種流型，掌握流型判別方法。
2. 掌握垂直井筒多相管流計算方法；通過(guò)實(shí)驗測得模擬井的產(chǎn)液量與產(chǎn)氣量的關(guān)系曲線(xiàn)，分析曲線(xiàn)，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)驗原理

1. 在許多情況下，當油井的井口壓力高于原油飽和壓力時(shí)，井筒內流動(dòng)著(zhù)是單相液體。當自噴井的井底壓力低于飽和壓力時(shí)，則整個(gè)油管內部都是氣—液兩相流動(dòng)。油井生產(chǎn)系統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 )出現環(huán)流和霧流。
4. 本實(shí)驗以空氣和水作為實(shí)驗介質(zhì)，用閥門(mén)控制井筒中氣水比例并通過(guò)儀表測取相應的流量和壓力數據，同時(shí)可以從透明的有機管中觀(guān)察相應的流型。

三、整體結構

本實(shí)驗裝置由以下各部分組成

1. 模擬垂直井管

本實(shí)驗裝置有有機玻璃管來(lái)模擬實(shí)際油管，可直接觀(guān)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象，對氣量和產(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. 氣體控制與計量系統

由調壓閥、氣體流量計、針型微調閥等組成

該系統可向垂直管內輸入一定流量、壓力的氣體

1. 產(chǎn)液量定量分析

由計時(shí)器、測液水箱等組成。

1. 管路流程系統

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

1. 支架與控制箱
2.  
3.  

四、實(shí)驗步驟

1. 熟悉各儀器儀表、控制閥及流程，檢查各閥門(mén)、流量計接頭是否有漏氣、漏水等現象。
2. 打開(kāi)供水閥，給恒水位箱供水，排除恒水位箱與管線(xiàn)中的氣泡。
3. 連接氣源。
4. 開(kāi)針型閥，進(jìn)氣。氣量小時(shí)觀(guān)察泡流，同時(shí)觀(guān)察由于氣體運動(dòng)速度大于液體運動(dòng)速度而產(chǎn)生的滑脫現象，氣量稍大時(shí)觀(guān)察段塞流，氣量再大些時(shí)觀(guān)察環(huán)流。觀(guān)察完畢關(guān)閉針型閥。
5. 測量產(chǎn)液量與產(chǎn)氣量的關(guān)系曲線(xiàn)，將針型閥關(guān)閉后，待井筒液位穩定后，再開(kāi)始實(shí)驗。

1. 測定始噴點(diǎn)：微開(kāi)針型閥，使氣體將液體舉升至井口，當液體剛到的井口，還沒(méi)有噴出時(shí)，記錄下氣體流量。
2. 測定始噴點(diǎn)與停噴點(diǎn)之間各點(diǎn)：將針型閥稍開(kāi)大點(diǎn)，穩定30S，測定相同時(shí)間內氣體累積流量與測液水箱內產(chǎn)出的水量。
3. 在始噴點(diǎn)與停噴點(diǎn)之間測量點(diǎn)不低于10次。每次改變流量后，應待流態(tài)穩定（大約30S）后，才開(kāi)始測定數據。
4. 測量水箱內水位太高，應打開(kāi)放水閥放掉部分水。
5. 測停噴點(diǎn)：調節針型閥，當氣量達到一定程度，井口只有氣體沒(méi)有液體噴出，測出停噴時(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)驗結束關(guān)針型閥、供水閥、關(guān)氣源閥，放掉測液水箱內的水。

五、注意事項

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致井底壓力降低的情況發(fā)生。
2. 在打開(kāi)氣源閥，調節閥使流量計內有一定壓力后，才能開(kāi)針型閥。否則水會(huì )倒流進(jìn)流量計，造成流量計計量不準。
3. 工作時(shí)，只能選擇一只流量計，其余流量計閥必須關(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)可用流量計上閥門(mén)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。

更新時(shí)間：2024/5/19 22:32:01

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