中国石油大学(垂直管流实验 )在线作业
采油工程实验.ppt
(1)不要触摸运转中抽油机的平衡块和刹车； (2)要保证泵筒中心线与驴头对齐； (3)开动抽油机前，一定要检查相应的供液管和供气管是否畅通； (4)不要无休止地拧空气定值器的调节钮； (5)实验过程中要注意观察柱塞和凡尔的工作情况； (6)出现意外情况时先关闭电源。
中国石油大学(华东)石油工程实验中心
1.5吨(或1KN)时，将送油阀放慢关闭维持此点上，将定值器打开使气体进入浮子流量计中，调节定值器旋钮，使浮 子指示到流量计刻度的最高度值。 ③送油阀继续开动，当指针加到所规定的吨数时，保持指针示数不变。 同时读出流量数Q和对应的压力P(精密压力表 示数)。 ④需要载荷分别依次加到3吨、5吨、 (7吨) 、10吨、(12吨)、15吨、(18吨)、20吨、25吨、30吨读出相应的P，Q值， 用达西公式计算。注意：在测点7、12、18吨处，保持载荷不变，改变P(调定值器阀)，读出Q, 记5组数据，用于二项 式公式计算。 ⑤试验结束后，关送油阀，按红钮关电源，慢慢打开回油阀卸载，将岩心取出，观察支撑剂破碎情况。 ⑥双层支撑剂测定：将重量为岩心上铺设单层时支撑剂重量2倍浓度分量的支撑剂铺于岩心表面，依次按步骤(2)进行 操作，测出不同载荷下的P及Q值。
中国石油大学(华东)石油工程实验中心
三、裂缝导流能力实验
实验设备及材料
实验设备：裂缝导流仪，包括以下组成部分：压力试验机；空气压 缩机；定值器；精密压力表；浮子流量计；岩心(钢板)模；游标卡尺、 电子天平。
实验介质：不同产地的石英砂和陶粒 。
实验仪器照片 中国石油大学(华东)石油工程实验中心
三、裂缝导流能力实验
实验步骤
(1) 准备实验工作
①记录使用的支撑剂名称、产地、粒径及室内温度下的气体粘度。
中国石油大学-流体力学实验-沿程阻力
5
七、问题分析 1．如将实验管安装成倾斜的，比压计中的读数差是不是沿程水头损失 hf ？
p1 v12 p2 v22 不是。对测试点列伯努利方程，可得 hf=(z1+ λ + 2g )-(z2+ λ + 2g )。如果实验管是倾 Δp 斜的，那么位置水头 z 不同，hf≠ γ ，测得的压差则不是沿程水头损失。
f3电磁流量图171管流综合实验装置流程图三实验原理在横线正确写出以下公式本实验所用的管路是水平放置且等直径因此利用能量方程式可推得管路两点间的沿程水头损失计算公式
中国石油大学（华东） 工程流体力学 实验报告
班级： 学号： 同组者： 姓名： 实验日期： 教师： 李成华 成绩：
实验七、沿程阻力实验
一、实验目的 填空
1．掌握测定镀锌铁管管道 沿程阻力系数 的方法； 2．在双对数坐标纸上绘制 λ -Re 的关系曲线； 3．进一步理解 沿程阻力系数随雷诺数 的变化规律。 二、实验装置 在图1-7-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称 本实验采用管流实验装置中的第 1 根管路， 即实验装置中最细的管路。 在测量较大压差 时，采用两用式压差计中的汞-水压差计；压差较小时换用水-气压差计。 另外，还需要的测量工具有量水箱、量筒、秒表、温度计、水的粘温表。
29909.69 20336.18 14012.66 9706.94 7397.42 6845.16 5516.26 3822.75 2919.49 1795.85 1341.97
12 13 14 15 16 17 18 19 20
15.35 13.99 13.06 10.96 8.79 6.75
196.32 133.49 91.98 63.72 48.56 44.93 36.21 25.09 19.16 11.79 8.81
中国石油大学实验报告样板
中国石油大学（课程名称）实验报告实验日期：成绩：班级：石油工程09-1班学号：09152115 姓名：毕文姣教师：战永平同组者：毕文姣、陈为敏、曹溪、高雪娇、崔力晨、葛辉、耿红、王宇实验名称一、实验目的（1）观察垂直井筒中出现的各种流型，掌握流型辨别方法；（2）验证垂直井筒多相管流压力分布计算模型；（3）了解自喷及气举采油的举升原理；实验目的内容。
表1 数据表图1 变化曲线二、实验原理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-流两相流动，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，所以，总压降的通式为三、实验流程四、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，如不足（稳压罐高度3/4）请打开稳压罐进液阀门，加液使稳压罐的液位保持在稳压罐高度3/4液位；（2）打开气路阀门，保证气路通畅后打开空气压缩机，向管路供气。
（3）调整稳压罐定值器，保证稳压罐压力表压力不超过0.10MPa，打开稳压罐压力阀门，等待压力稳定后打开液路阀，向系统供液；（4）此时系统已经开始同时供应液体和气体，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，调节到所需流型，待流型稳定后开始测量；（5）按下流体积算仪清零按钮，同时启动秒表计时，观察井底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；（6）改变不同的气液流量，重复步骤4到5记录数据，一般取5组段塞流和5组泡流数据点。
（7）试验结束，首先关闭液路，再关闭空气压缩机和总电源放空后再关闭面板所有阀门，最后清理实验装置，结束实验。
(2) 回答实验讲义提出的问题，1)简述实验原理以及自喷井和气举工作原理；2)简述各流型的特征；3) 对实验数据运用奥奇斯泽斯基理论进行计算，并给出计算过程，然后对比实验所观察的现象来验证该理论。
《垂直管流实验》实验报告
《垂直管流实验》实验报告垂直管流实验实验报告引言：垂直管流实验是流体力学实验中的一种常见实验方法，通过在垂直管道中流动的液体或气体的观测和测量，来研究其流动特性和流体力学性质。
本实验旨在通过实际操作和数据分析，深入理解垂直管流的现象及其背后的物理原理。
实验设备与方法：实验中使用的主要设备包括垂直管道、流量计、压力计等。
首先，我们将垂直管道固定在实验台上，并连接好流量计和压力计。
然后，将待测流体通过流量计注入管道，并通过调节阀门来控制流量。
在实验过程中，我们将记录流量计示数和压力计示数，并根据实验要求调整流量和压力。
实验结果与分析：在实验中，我们记录了不同流量下的压力计示数，并根据流量计示数计算了实际流量。
通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 压力与流量的关系：实验结果显示，当流量增加时，压力计示数也随之增加。
这是因为流体在管道中流动时，摩擦力会导致管道内的压力损失，而较大的流量会增加摩擦力，从而导致更大的压力损失。
2. 流速与压力的关系：通过计算实际流量和管道截面积，我们可以得到流体的平均流速。
实验结果表明，流速与压力之间存在一定的关系。
当流速较小时，流体的粘性会导致较小的压力损失；而当流速较大时，流体的惯性会增加，从而导致较大的压力损失。
3. 流体的稳定性：在实验过程中，我们观察到流体在管道中的流动是稳定的，没有出现明显的湍流现象。
这是因为垂直管道中的流动属于层流流动，流体分层有序地沿着管道流动，而不会出现湍流的混乱现象。
结论：通过本次垂直管流实验，我们深入了解了垂直管流的现象和流体力学性质。
实验结果表明，流量、压力和流速之间存在一定的关系，而垂直管道中的流动属于稳定的层流流动。
这些研究结果对于工程领域中的管道设计和流体输送有着重要的指导意义。
同时，本实验也存在一些不足之处。
例如，由于实验条件的限制，我们未能观察到湍流流动的现象，而湍流流动在实际工程中也具有重要的应用价值。
因此，未来的研究可以进一步拓展实验条件，以便更全面地研究垂直管流的特性。
中国石油大学(华东)《工程流体力学》2015年春学期在线作业(一)答案.
华东中石油《工程流体力学》2015年春学期在线作业(一)答案一、单选题（共 20 道试题，共 100 分。
）1. 等加速垂直上升容器内液体的等压面为。
A. 倾斜面B. 抛物面C. 水平面正确答案： C2. 一条管路由1断面向2断面输送液体，中间无能量输入，则1断面上总比能E1和2断面上总比能E2之间的关系应满足。
A. E1﹤E2;B. E1﹥E2 ;C. E1=E2正确答案： B3. 相同条件下，水在膨胀性比空气的。
A. 大B. 小C. 相等正确答案： B4. 牛顿内摩擦力正比于。
A. 速度梯度B. 速度C. 压力正确答案： A5. 作用在平面上的总压力作用点，也称为。
A. 形心B. 压力中心C. 惯性矩正确答案： B6. 静水压强的分布是随淹没深度按规律变化的。
A. 抛物线B. 双曲线C. 直线正确答案： C7. 对于在等径直管中等速流动的液体，不存在。
A. 重力B. 压力C. 惯性力正确答案： C8. 水的相对密度（比重）为。
A. 13.6B. 1C. 1000正确答案： B9.题目和选项如下图所示：A.B.C.D.正确答案： C10. 连续性方程描述了流体流动时应遵循。
A. 动量守恒B. 能量守恒C. 质量守恒正确答案： C11. 理想流体是一种的流体。
A. 不考虑重量B. 静止不运动C. 运动时没有摩擦力正确答案： C12. 缓变流断面上水力特性。
A. 测压管水头为常数B. 流速水头为常数C. 压力水头为常数正确答案： A13. 稳定流时，流线与迹线。
A. 重合B. 相交C. 不相交正确答案： A14. 作用在平面形心处压强平面上的平均压强。
A. 等于B. 大于C. 小于正确答案： A15. 应用伯诺利方程时，水流必须是。
A. 稳定流B. 缓变流C. 稳定均匀流正确答案： A16. 流体包括。
A. 液体与固体B. 固体与气体C. 液体与气体正确答案： C17.题目和选项如下图所示：A.B.C.D.正确答案： B18. 静止流体内任一点静压强大小，与作用位方位无关。
中国石油大学12春《工程流体力学》模拟实验在线作业习题 答案
模拟实验在线作业单项选择题第1题水箱气体空间的压力P0（P0≠Pa，Pa为大气压）时，测压管1,2中油品的高度差为h，如果将测压管中的油品换成水（ρw> ρo），水柱高度（）油柱高度。
A、大于B、小于C、不变第2题完全放入水中的平板，如果平板的形心相对水面的深度不变，那么在木板做无规则转动时（木板不露出水面），作用在木板上的静水总压力（）。
A、变大B、变小C、不变第3题随着雷诺数的增大，孔板流量计的理论流量系数μ（）。
A、变大B、变小C、不变第4题伯努利方程可适用于以下那种情况（）。
A、不可压缩理想流体渐变流B、不可压缩理想流体急变流C、不可压缩实际流体急变流第5题在动量方程的实验中，是否需要等流动稳定了再测量记录数据？（）A、有必要B、无所谓C、不可以第6题在测量下临界雷诺数时，阀门应当（）A、阀门只可以关小B、阀门只可以开大C、关小开大都可以第7题实验数据最后整理求局部损失系数时ζ，需要计算（）A、前后断面的测压管水头差B、雷诺数C、流体的粘度第8题沿程水头损失系数λ是相对粗糙度δ/d与雷诺数的Re函数，但是在（）流态下，λ仅是相对粗糙度δ/d的函数。
A、层流和紊流光滑区B、紊流过渡区C、紊流粗糙区第9题在孔口和管嘴的实验中在计算流量系数时，如果孔口和管嘴高度相同以及开孔面积也相同，则（）的取值是不相等的。
A、横截面积B、水头C、流量第10题下面（）措施能减小水击的危害。
A、延长关阀时间B、减小输送流量C、减小管道直径判断题第11题读取测压管读数时，应保持视线与液面边缘的高度平行。
正确错误第12题浸没于水中的平板，形心yc不会位于总压力的作用点yd之下。
正确错误第13题文丘里流量计的流量系数μ可以大于1。
正确错误第14题用毕托管测速、测压管量测测点的压强时，一定要先排气。
正确错误第15题在动量方程的实验中，没有考虑重力的影响会引起误差。
正确错误第16题影响流态的因素只有流速v吗？正确错误第17题流线发生弯折的地方，都有局部能量损失。
1 两相垂直管流实验
两相垂直管流实验气举井及绝大多数自喷井的油管中流动的都是油—气或油—气—水三相混合物。
对采油来说，油、气、水混合物在油管中的流动规律——多相垂直管流理论是研究自喷井、气举井生产规律的基本理论。
在许多情况下，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。
它不仅关系到油井能否自喷，而且决定着用自喷和气举方法可能获得的最大产量。
为了掌握油井生产规律及合理地控制和调节油井工作方式，必须熟悉气—液混合物在油管中的流动规律。
在油气田开发过程中，为了充分利用天然资源和取得好的经济效果，或者要进行油气田动态分析，拟订油气田的增产及提高油气田采收率，高速度、高水平地开发油气就必须深入细致地研究地层—油管—油嘴生产衔接与协调，研究多相流在井筒中的流态变化。
使生产井的工作制度同地层变化了的情况协调起来，只有通过各个生产井的各种变化并把它们综合起来进行分析，才能为整个油气田动态分析提供准确的资料和依据，并对各个注采井提出有效的工艺措施，不断完善开发方案，改善油气田开发效果。
该实验就是研究气、液两相在垂直井筒中的流态变化及观察模拟井筒气体膨胀能参与举升液体的现象，抓住观察到的现象综合分析，并对所作的气量与液量的关系曲线作出解释。
一、实验原理在多相垂直管流中，沿井筒自下而上随着压力不断降低，气体则不断从液体中分离出来，以及压力降低气相体积流量逐渐变大。
随着液气流沿井筒上升，压力逐渐降低气体随之膨胀，不断释放出气体弹性膨胀能量，该能量要参与举升液体，膨胀能的大小与气量多少、压力变化范围有关。
该实验是研究液气两相在模拟垂直井筒中的流动变化。
也是利用气体膨胀能量来举升液体的实验，它依靠两种作用：一种是气体作用于液体上，垂直地顶推液体上升；另一种是靠气体与液体之间的摩擦作用，气体携带液体上升。
其能量来源除压能外，气体膨胀能是个很重要的方面。
因在管径不变的油管中，举升一定的油量，则单位管长上所消耗的总压头，是随着气量的不同而变化的，而只有在某一气量下，举升一定气量的液体所必须消耗的压头最小。
垂直管流实验报告
6、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；
五、实验报告处理过程和处理结果
（一）述垂直井筒中各种流型的特征；
答：
1、当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原油中产液呈单相液流。
2、：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、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。
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、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。
原始数据记录表
序号
流型
1
80
10
泡流
2
80
10
泡流
3
80
10
泡流
4
90
10
泡流
5
90
10
段塞流
6
440
10
段塞流
7
460
10
段塞流
8
480
10
段塞流
9
500
10
段塞流
10
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中国石油大学（华东）现代远程教育采油工程实验报告
学生姓名：***
学号：***********
年级专业层次：1209油气开采技术
学习中心：志丹县职业技术教育中心
提交时间：2014 年 6 月23 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
（1）观察垂直井筒中出现的各种流型，掌握流型判别方法；
（2）验证垂直井筒多相管流压力分布计算模型；
（3）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：错误!未找到引用源。
——重力压降；错误!未找到引用源。
——摩擦压降；错误!未找到引用源。
——加速压降。
在流动过程中，混合物密度和摩擦力随着气-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
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：
（1）纯液流：当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原油中产液呈单相液流。
（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：气液两相都是连续相；气体举油作用主要是靠摩擦携带；滑脱损失变小，摩擦损失变大。
（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。
原始数据记录表
序号 /wf P MPa /t P MPa /r P MPa ()//g Q L h
/L Q L ∑
流型 1 0.059 0.005 0.080 80 0.11 10 泡流 2 0.058 0.005 0.081 80 0.10 10 泡流 3 0.058 0.005 0.081 80 0.10 10 泡流 4 0.058 0.005 0.082 90 0.11 10 泡流 5
0.057
0.005
0.081
90
0.11
10
段塞流 6 0.034 0.003 0.083 440 0.23 10
段塞流 7 0.033 0.003 0.080 460 0.23 10
段塞流 8 0.033 0.003 0.080 480 0.24 10
段。