垂直管流实验报告--中国石油采油工程

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：孙涛

学号：14603406008

年级专业层次：网络14秋石油工程（钻井）专升本

学习中心：江苏油田学习中心

提交时间：2015年11月22日式中：重力压降；摩擦压降；

取

由计算可知：由此可推出：

采油工程知识点整理

第一章油井流入动态 IPR曲线：表示产量与流压关系曲线。 表皮效应：由于钻井、完井、作业或采取增产措施，使井底附近地层的渗透率变差或变好，引起附加流动压力的效应。 表皮系数：描述油从地层向井筒流动渗流情况的参数，与油井完成方式、井底污染或增产措施有关，可由压力恢复曲线求得。 井底流动压力：简称井底流压、流动压力或流压。是油、气井生产时的井底压力。.它表示油、气从地层流到井底后剩余的压力，对自喷井来讲，也是油气从井底流到地面的起点压力。 流压：原油从油层流到井底后具有的压力。既是油藏流体流到井底后的剩余压力，也是原油沿井筒向上流动的动力。 流型：流动过程中油、气的分布状态。 采油指数：是一个反映油层性质、厚度、流体参数、完井条件与渗油面积与产量之间的关系的综合指标。可定义为产油量与生产压差之比，即单位生产压差下的油井产油量；也可定义为每增加单位生产压差时，油井产量的增加值；或IPR曲线的负倒数。 产液指数：指单位生产压差下的生产液量。 油井流入动态：在一定地层压力下油井产量和井底流压的关系，反应了油藏向该井供液能力。 气液滑脱现象：在气液两相流中，由于气体和液体间的密度差而产生气体超越液体流动的现象。 滑脱损失：因滑脱而产生的附加压力损失。 流动效率：油井在同一产量下，该井的理想生产压差与实际生产压差之比，表示实际油井完善程度。 持液率：在气液两相管流中，单位管长内液相体积与单位管长的总体积之比。 Vogel 方法(1968) ①假设条件： a.圆形封闭油藏，油井位于中心；溶解气驱油藏。 b.均质油层，含水饱和度恒定； c.忽略重力影响； d.忽略岩石和水的压缩性； e.油、气组成及平衡不变； f.油、气两相的压力相同； g.拟稳态下流动，在给定的某一瞬间，各点的脱气原油流量相同。 ②Vogel方程

中国石油大学(华东)现代远程教育采油工程“垂直管流实验”实验报告

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：14春专升本（网络春）学习中心：大港油田学习中心 提交时间：2015年4月25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 仪器与设备：自喷井模拟器，空气压缩机，离心泵，秒表等； 实验介质：空气，水。 设备的流程（如图1所示） 图 1 垂直管流实验设备流程图 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。 注意事项

流体阻力实验报告

. 北京化工大学化工原理实验报告 实验名称：流体阻力实验 班级：化工11 姓名： 学号：2011011 序号： 同组人： 设备型号：流体阻力-泵联合实验装置UPRSⅢ型-第套实验日期：2013-11-4

一、实验摘要 本实验使用104实验室UPRS Ⅲ型第7套实验设备，测量了水流经不锈钢管、镀锌管、突扩管、阀门、层流管的阻力损失。确定了摩擦系数和局部阻力系数的变化规律和影响因素。该实验提供了一种测量实际管路阻力系数的方法，其结果可为管路实际应用和工艺设计提供重要的参考。 关键词：流量，压降，雷诺数，摩擦系数，局部阻力系数 二、实验目的 1、测量湍流直管道的阻力，确定摩擦阻力系数。 2、测量湍流局部管道的阻力，确定局部阻力系数。 3、测量层流直管道的阻力，确定摩擦阻力系数。 三、实验原理 1、直管道和局部管道阻力损失e f h u p gZ u p gZ h +++-++=)2()2(2 2 22211 1ρρ (1) 其中h e =0,z 1=z 2,所以测出管道上下游截面的静压能、动能，代入方程即可求得阻力。 2、根据因次分析法可得： （1）直管道阻力损失2 2 u d l h f ?=λ……(2)。其中，l 为管道长度，d 为管道内 径，u 为管内平均流速。只要测定l ，d ，u ，和λ，代入方程即可求得阻力h f 。

其中，λ的理论值计算方法为：25 .0Re 3163.0=湍流λ ； Re 64 = 层流λ。 对于水平无变径直管道，根据式（1）、（2）可得到摩擦系数的计算方法 为221) (2u l p p d ??-=ρλ测量。 （2）管道局部阻力损失2 2 1 u h f ?=ζ……（3）。其中，ζ为管道局部阻力系数， u 为平均流速（突扩管对应细管流速u 1）。将ζ和u 代入方程即可求得局部阻力h f 。 其中，ζ的理论值计算方法为：2 2 1)1(A A - =突扩管ζ ;常数截止阀=ζ；常数球阀=ζ。 对于水平放置的管件，根据式（1）、（3）可得到局部阻力系数的计算方 法为2 21) 2u p p ?-=ρζ（阀门；2 1 122 2) (2-1u p p u ρ ζ-+ =突扩管。 四、实验流程和设备

油田基础知识

1、地层静压全称为地层静止压力，也叫油层压力，是指油井在关井后，待压力恢复到稳定状态时所测得的油层中部压力，简称静压。在油田开发过程中，静压是衡量地层能量的标志。静压的变化与注入和采出油、气、水体积的大小有关。 2、原始地层压力：油层在未开采前，从探井中测得的油层中部压力。 3、静水柱压力：井口到油层中部的水柱压力。 4、压力系数：原始地层压力与静水柱压力之比。等于1时，属于正常地层压力；大于1时，称为高异常地层压力，或称为高压异常；小于1时，称为低异常地层压力，或称低压异常。主要是用它来判别地层压力是否异常的一个主要参数。但是有人说用1来做标准就笼统了，不同的区块有不同的常压值，一般油田都是0.8-1.2是正常值，小于则是低压区，大于则是高压区。它对钻井、修井、射孔等工程有重要作用，油层高压异常地层钻井修井过程中要加大压井液的密度，防井喷；低压异常地层钻井修井时，要相应降低压井液的密度，防止井漏，污染地层。地层压力系数也是确定开发层系的一个重要依据，相同压力体系的地层可以用同一套井网开发，不同压力体系的地层需要不同的井网进行开发，否则层间干扰太大，不能有效发挥地层产能，有时可能造成井下倒灌现象的发生。 5、原油体积系数：是指地层条件下单位体积原油与地面标准条件下脱汽体积比值 6、井筒储存效应与井筒储存系数：在油井测试过程中，由于井筒中的流体的可压缩性，关井后地层流体继续向井内聚集，开井后地层流体不能立刻流入井筒，这种现象称为井筒储存效应。描述这种现象大小的物理量为井筒储存系数，定义为与地层相通的井筒内流体体积的改变量与井底压力改变量的比值。 7、原油的体积系数：原油在地面的体积与地下体积的比值。 8、微电极电阻率微梯度电阻率与深浅双侧向电阻率的区别 （1）深、浅侧向分别测量原状地层、侵入带电阻率，因为存在裂缝时泥浆侵入对深、浅侧向的影响不同，用其幅度差判断裂缝：通常正差异一般为高角度缝，负差异为低角度缝，无幅度差就没缝或者是非渗透层； （2）微电极系测井测量得到微梯度、微电位电阻率，微梯度一般反映泥饼、微电位一般反映冲洗带，二者之差主要用来判断是否为渗透性地层，裂缝发育时地层渗透性较好，从道理上讲是可以用微电极反映出来的。但因为二者测量探测深度都非常浅，对裂缝不够敏感，用得少。 （3）如果地层基质物性较好，即使没有裂缝发育，同样会造成深浅侧向差异，因此反映裂缝并不准。通常常规测井曲线判断裂缝很难。

物理实验报告

物理实验报告 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

学与气体动理论有关原理求得V=V 01+t/T 0 (1) 式中V 0—被测空气处于零摄氏度的声速 T 0—开尔文T 0=273.15K t —空气的摄氏度 2、驻波法测声速（波腹示踪法） 根据波动理论声速可表示为V=f. λ (2) 在声波频率f 已知的前提下，只要精确到测定空气中声波波长就可以确定声速V 0 .实验室常用的驻波法，即波腹示踪法测定声波波长。 【实验步骤和内容】 1、 测出室温t 用温度比较法，利用式（1）求声速 2、 波腹失踪法测波长 （1） 连接电路 （2） 调整游标卡尺，先使发射器端面与接收器端面靠近，调整信号发生 器、示波器，使示波器上出现正弦信号。 （3） 求找共振频率、调节信号发生器输出频率，使示波器屏上观察到的信 号放大,此时的频率就是共振频率f. （4） 测波腹位置：在共振频率条件下，将接受器向远离发射器方向缓慢移 动，示波器上依次出现信号振幅最大时，分别记下游标卡尺上的读数X 1、X 2、X 3、X 4……共12点。 【实验仪器】

带有两个压电换能器的大型游标卡尺，信号发生器，数字频率计，温度计，示波器。 【数据记录】 i X I (cm ) I+6 X i +6(c m) λi=1/3｜X I+6—X I ｜(cm) ΔλI =｜λI —λ｜(cm) 1 4.512 7 7.752 1.080 0.071 2 4.988 8 8.010 1.007 0.002 3 5.500 9 8.498 0.999 0.010 4 5.990 10 8.988 0.999 0.010 5 6.332 11 9.492 0.987 0.022 6 7.026 12 9.982 0.985 0.024 平均值 1.009 0.023 【数据处理】 1、 数据记录与计算 开始温度t=24.5。C 结束温度t ’=24.5。C 开始频率f 0=35.455KHZ 结束频率f 0‘=35.435KHZ 平均值f=(35.455+35.435)/2=35.445KHZ V=f*λ=357.64m/s 2、 温度比较法 V=V 01+t/T 0=331.451+(t+t ’)/2*273.15=345.99m/s 3、 计算声速相对不确定度

沿程阻力 中国石油大学(华东)流体力学实验报告

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。 F1——文秋利流量计；F2——孔板流量计；F3——电磁流量计； C——量水箱；V——阀门；K——局部阻力实验管路 图1-7-1 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： 2 2f L v h D g λ = （1-7-1） 式中： λ——沿程阻力系数； L ——实验管段两端面之间的距离，m ； D ——实验管内径，m ； g ——重力加速度（g=9.8 m/s 2）； v ——管内平均流速，m/s ； h f ——沿程水头损失，由压差计测定。 由式（1-7-1）可以得到沿程阻力系数λ的表达式： 2 2f h D g L v λ= （1-7-2） 沿程阻力系数λ在层流时只与雷诺数有关，而在紊流时则与雷诺数、管壁粗糙度有关。 当实验管路粗糙度保持不变时，可得出该管的λ-Re 的关系曲线。 四、实验要求 填空 1．有关常数 实验装置编号：No. 7 管路直径：D = 1.58 cm ； 水的温度：T = 13.4 ℃； 水的密度：ρ= 0.999348g/cm 3； 动力粘度系数：μ= 1.19004 mPa ?s ； 运动粘度系数：ν= 0.011908 cm 2/s ； 两测点之间的距离：L = 500 cm

局部阻力损失实验报告

局部阻力损失实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

局部阻力损失实验 前言： 工农业生产的迅速发展, 使石油管路、给排水管路、机械液压管路等, 得到了越来越广泛的应用。为了使管路的设计比较合理, 能满足生产实际的要求, 管路设计参数的确定显得更为重要。管路在工作过程中存在沿程损失和局部阻力损失，合理确定阻力系数是使设计达到实际应用要求的关键。但是由于扩张、收缩段的流动十分复杂，根据伯努利方程和动量方程推导出的理论值往往与具体的管道情况有所偏差，一般需要实验测定的局部水头损失进行修正或者得出经验公式用于工业设计。 在管路中, 经常会出现弯头, 阀门, 管道截面突然扩大, 管道截面突然缩小等流动有急剧变化的管段, 由于这些管段的存在, 会使水流的边界发生急剧变化, 水流中各点的流速, 压强都要改变, 有时会引起回流, 旋涡等, 从而造成水流机械能的损失。例如，流体从小直径的管道流往大直径的管道, 由于流体有惯性, 它不可能按照管道的形状突然扩大, 而是离开小直径的管道后逐渐地扩大。因此便在管壁拐角与主流束之间形成漩涡, 漩涡靠主流束带动着旋转, 主流束把能量传递给漩涡、漩涡又把得到的能量消耗在旋转中( 变成热而消散) 。此外, 由于管道截面忽然变化所产生的流体冲击、碰撞等都会带来流体机械能的损失。 摘要： 本实验利用三点法测量扩张段的局部阻力系数，用四点法量测量收缩段的局部阻力系数，然后与圆管突扩局部阻力系数的包达公式和突缩局部阻力系数的经验公式中的经验值进行对比分析，从而掌握用理论分析法和经验法建立函数式的技能。进而加深对局部阻力损失的理解。 三、实验原理 写出局部阻力前后两断面的能量方程，根据推导条件，扣除沿程水头损失可得： 1．突然扩大 采用三点法计算，下式中12 f h -由 23 f h -按流长比例换算得出。 实测 2 2 1 12 21212[()][()]22je f p p h Z Z h g g αυαυγ γ -=+ + -+ + + 理论 212 (1)e A A ζ'=-

流体力学实验报告册_1

流体力学实验报告册 篇一：流体力学实验报告 流体力学实验组 班级化33姓名吴凡灿学号成绩 实验时间第6周周日同组成员芦琛琳、董晓锐 一、实验目的 1、观察塔板上气液两相流动状况，测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系；测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系； 2、研究板式塔负荷性能图的影响因素，作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图；比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能； 3、观察填料塔内气液两相流动状况，测定干填料及不同液体喷淋密度下填料层的阻力降与空塔气速的关系； 4、测定填料的液泛气速，并与文献介绍的液泛关联式比较； 5、测定一定压力下恒压过滤参数K、qe和te； 6、测定压缩性指数S和物料特性常数K。 二、实验原理 1．板式塔流体力学特性测定塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的，因此，塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可

以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。负荷性能图以气体体积流量（m3/s）为纵坐标，液体体积流量（m3/s）为横坐标标绘而成，它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验确定。传质效率高、处理量大、压力降低、操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。为了适应不同的要求，开发了多种新型塔板。本实验装置安装的塔板可以更换，有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用，也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。 筛板的流(本文来自：小草范文网:流体力学实验报告册)体力学模型如下： 1) 压降 ?p??pc??pl 式中，Δp—塔板总压降，Δpc—干板压降，Δpl—板上液层高度压降，其中 ?pc?0.051?vg( u02

管路阻力实验报告

实验三 管路阻力的测定 一、实验目的 1.学习管路阻力损失h f ，管子摩擦系数λ及管件、阀门的局部阻力系数ζ的测定方法，并通过实验了解它们的变化，巩固对流体阻力基本理论的认识； 2.测定直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系； 3.测定管件、阀门的局部阻力系数。 二、基本原理 流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地会产生流体阻力损失。流体在流动时的阻力有直管摩擦阻力（沿程阻力）和局部阻力（流体流经管体、阀门、流量计等所造成的压力损失。 1.λ－Re 关系的测定： 流体流经直管时的阻力损失可用下式计算： 2 2u d L h f ?= λ ；－直管阻力损失，式中：kg J h f / L －直管长度，m ； d －直管内径，m ； u －流体的流速，m/s ； λ－摩擦系数，无因次。 已知摩擦系数λ是雷诺数与管子的相对粗糙度（△/d ）的函数，即 λ＝（Re ,△/d ）。为了测定λ－Re 关系，可对一段已知其长度、管径及相对粗糙度的直管，在一定流速（也就是Re 一定）下测出阻力损失，然后按下式求出摩擦系数λ： 为： 对于水平直管，上式变： 可根据伯努利方程求出阻力损失＝2 )(2 22 212 1212 u u p p g Z Z h h u L d h f f f -+ -+ -=?ρ λ ρ 2 1p p h f -= J/kg 其中，21p p -为截面1与2间的压力差，Pa ；ρ流体的密度，kg/m 3。 用U 形管压差计测出两截面的压力，用温度计测水温，并查出其ρ、μ值，即可算出h f ，并进而算出λ。由管路上的流量计可知当时的流速，从而可计算出此时的Re 数；得到一个λ－Re 对应关系，改变

流体阻力实验报告

北京化工大学化工原理实验报告 实验名称：流体流动阻力测定 班级：化工10 学号：2010 姓名： 同组人： 实验日期：2012.10.10

流体阻力实验 一、摘要 通过测定不同阀门开度下的流体流量v q ，以及测定已知长度l 和管径d 的光滑直管和粗糙直管间的压差p ?，根据公式2 2u l p d ρλ?=，其中ρ为实验温度下流体的密度；流体流速 24d q u v π= ，以及雷诺数μ ρdu =Re （μ为实验温度下流体粘度），得出湍流区光滑直管和粗糙直管在不同Re 下的λ值，通过作Re -λ双对数坐标图，可以得出两者的关系曲线，以及和光滑管遵循的Blasius 关系式比较关系，并验证了湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度ε/d 的函数。由公式2 22 1 21p u u ρζ?+ =- 可求出突然扩大管的局部阻力系数，以及由 Re 64= λ求出层流时的摩擦阻力系数λ，再和雷诺数Re 作图得出层流管Re -λ关系曲线。 关键词：摩擦阻力系数 局部阻力系数 雷诺数Re 相对粗糙度ε/d 二、实验目的 1、掌握测定流体流动阻力实验的一般试验方法； 2、测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管的局部阻力系数ζ； 3、测定层流管的摩擦阻力系数λ； 4、验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度ε/d 的函数； 5、将所得光滑管的λ-Re 方程与Blasius 方程相比较。 三、实验原理 1、直管阻力损失函数：f （h f ，ρ，μ， l ，d ，ε, u ）=0 应用量纲分析法寻找hf （ΔP /ρ）与各影响因素间的关系 1）影响因素 物性：ρ，μ 设备：l ，d ，ε 操作：u （p,Z ）

采油工程基础知识

采油工程基础知识 第一节完井基础知识 一、完井基础还是简介 完井：是指一口井按照地质设计的要求钻达目的层和设计井深后，直到交井之前所进行的工作。 （一）完井方法 我国主要的完井方法是以套管射孔为主的方法，约占完井井数的80%以上，个别灰岩产能用裸眼完井，少数热采式出砂油田用砾石充填完井。 套管完井：套管射孔完井、尾管射孔完井； 裸眼完井：先期裸眼完井、后期裸眼完井、筛管完井和筛管砾石充填完井。 1、套管射孔完井 1）、在钻穿油层后，下入油层套管并在环形空间注入水泥，用射孔器射穿套管、 水泥环，并射入生产层内一定深度，构成井筒与产层的通道，这种完井方法称 套管射孔完井。 2）、套管射孔井筒与产能的连通参数： （1）射孔孔径：正常探井和开发井为10mm，特殊作业井不大于25mm； （2）射孔孔眼几何形状：短轴与长轴之比不小于0.8； （3）射孔孔眼轨迹：沿套管表面螺旋状分布； （4）射孔密度：正常探井和开发井10~~20孔/m，特殊作业井可根据确定，一 般不超过30孔/m； （5）射孔深度：射孔深度除要求穿透套管和水泥环外，还要尽量通过油层损害 区进入无损害区。 （二）固井 向井内下入一定尺寸的套管串后，在井壁和套管间的环形空间内注入水泥的工作较固井。 固井的目的 （三）射孔 用聚能射孔弹将套管、水泥环和油层弹开，使油层中的油气流入井筒内，再借助油层的压力流（或抽汲）到地面，达到出油的目的。 影响因素：孔深、孔密、孔位、相位角。 二、油水井井身结构 1、井身中下入的套管：导管、表层套管、技术套管、油层套管。 2、采油需要掌握的完井数据 完钻井井深：裸眼井井底至方补心上平面的举例； 方补心：钻机正常钻井时，安装在钻台上的转盘能卡住方钻杆，使方钻杆与钻 盘一起转动的部件，简称补心； 套补距：钻井时的方补心上平面与套管头短节法兰平面的距离； 油补距：带套管四通的采油树，其油补距为四通上法兰平面至补心上平面的距 离，不带套管四通的采油树，其油补距是指有关挂平面至方补心上平面的距离； 套管深度：套补距、法兰短节与套管总长之和； 油管深度：油补距、油管头长与油管总长之和； 水泥返高：古井是油层套管与井壁之间环形空间内水泥上升高度，具体指水泥

采油工程实验报告

中国石油大学（华东）现代远程教育 实验报告 学生姓名：*** 学号：********** 年级专业层次：******** 学习中心：***** 提交时间：年月日

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:井筒压力稍低于饱和压力时溶解气开始从油中分离出来气体都以小气泡分散在液相中。滑脱现象:混合流体流动过程中因流体间的密度差异而引起的小密度流体流速大于大密度流体流速的现象。泡流特点:气体是分散相液体是连续相;气体主要影响混合物密度对摩擦阻力影响不大;滑脱现象比较严重。 (3)段塞流:当混合物继续向上流动压力逐渐降低气体不断膨胀小气泡将合并成大气泡直到能够占据整个油管断面时井筒内将形成一段液一段气的结构。段塞流特点:气体呈分散相液体呈连续相;一段气一段液交替出气体膨胀能得到较好的利滑脱损失变小;摩擦损失变大。 (4)环流特点: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)雾流特点: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。 （a）泡状流（b）段塞流（c）环状流（雾状流） 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 计算所需参数: 33,,1.29/kgmDmm,30hm,6.0 ,,1000/kgmvms,0.244/g Ls,,0.072/mNm 序号/ wf P MPa/ t P MPa/ r P MPa() // g Q L h/ L Q L ∑流型 1 0.065 0.017 0.090 450 0.80 9.81 段塞流 2 0.064 0.024 0.090 700 0.78 10.31 段塞流 3 0.049 0.006 0.092 500 0.20 10.3 4 段塞流 4 0.058 0.017 0.092 650 0.16 10.28 段塞流 5 0.042 0.012 0.092 800 0.21 10.28 段塞流 6 0.039 0.006 0.092 750 0.24 10.19 段塞流 7 0.059 0.027 0.092 850 0.13 10.31 段塞流 8 0.034 0.008 0.092 950 0.24 10.34 段塞流

局部阻力系数测定实验

局部阻力系数的测定 一、实验目的 1、用实验方法测定两种局部管件（实扩、突缩）在流体流经管路时的局部阻力系数。 2、学会局部水头损失的测定方法。 1、实验原理及实验装置 局部阻力系数测定的主要部件为局部阻力实验管路，它由细管和粗管组成一个突扩和一个突缩组件，并在等直细管的中间段接入一个阀门组件。每个阻力组件的两侧一定间距的断面上都设有测压孔，并用测压管与测压板上相应的测压管相联接。当流体流经实验管路时，可以测出各测压孔截面上测压管的水柱高度及前后截面的水柱高度差 h。实验时还需要测定实验管路中的流体流量。由此可以测算出水流流经各局部阻力组件的水头损失hζ，从而最后得出各局部组件的局部阻力系数ζ。 ①突然扩大：

2 1-A 2 1( )=ζ2g 1 V 2 ( )1 2 A A -1=j h 理论上： 在实验时，由于管径中即存在局部阻力，又含有沿程阻力，当对突扩前后两断面列能量方程式时，可得hw=hj+hf ,其中hw 可由（h 1-h 3）测读，hf 可由（h 2-h 3）测读，按流长比例换算后，hj=hw-h f 。由此得出： 2 h j ζ=② 突然收缩： 理论上，ζ缩=0.5（1-A 2/A 1），实验时，同样，在读得突缩管段的水头损失后，按流长比例换算，分别将两端沿程损失除去，由此得： 缩 缩 2 h j ζ= 二、实验操作 1、实验前的准备 ①熟悉实验装置的结构及其流程。 ②进行排气处理。 ③启动水泵，然后慢慢打开出水阀门时水流经过实验管路。在此过程中（并关闭其他实验管的进水阀和出水阀），观察和检查管路系统和测压管及其导管中有无气泡存在，应尽可能利用试验管路上的放气阀门或用其它有效措施将系统中存在的气体排尽。 2、进行实验，测录数据 ①调节进水阀门和出水阀门，使各组压差达到测压管可测量的最大高度。 ②在水流稳定时，测读测压管的液柱高和前后的压差值。 ③在此工况下测定流量。 ④调节出水阀门，适当减小流量，测读在新的工况下的实验结果。 如此，可做3～5个实验点。（注意：实验点的压差值不宜太接近）。 三、实验数据处理 1、将实验所得测试结果及实验装置的必要技术数据记入如下附表1中。

工程流体力学实验报告(3代学生样版)

工程流体力学实验指导书与报告 毛根海编著 杭州源流科技有限公司 毛根海教授团队 2013年3月

目录 2-1 流体静力学综合型实验 (1) 2-2 恒定总流伯努利方程综合性实验 (8) 2-3文丘里综合型实验 (17) 2-4 雷诺实验 (23) 2-5 动量定律综合型实验 (27) 2-6 孔口出流与管嘴出流实验 (33) 2-7 局部水头损失实验 (38) 2-8 沿程水头损失实验 (43) 2-9毕托管测速与修正因数标定实验 (49) 2-10 达西渗流实验 (54) 2-11 平面上的静水总压力测量实验 (59)

2-1 流体静力学综合型实验 一、实验目的和要求 1.掌握用测压管测量流体静压强的技能； 2.验证不可压缩流体静力学基本方程； 3.测定油的密度； 4.通过对诸多流体静力学现象的实验观察分析，加深流体静力学基本概念理 解，提高解决静力学实际问题的能力。 二、实验装置 1．实验装置简图 实验装置及各部分名称如图1所示。 图.1 流体静力学综合型实验装置图 1. 测压管 2. 带标尺测压管 3. 连通管 4. 通气阀 5. 加压打气球 6. 真空测压管 7. 截止阀 8. U型测压管 9. 油柱10. 水柱11. 减压放水阀 说明：下述中的仪器部件编号均指实验装置图中的编号，如测管2即为图1中“2. 带标尺测压管”。后述各实验中述及的仪器部件编号也均指相应实验装置图中的编号。 2. 装置说明

(1) 流体测点静压强的测量方法之一——测压管 流体的流动要素有压强、水位、流速、流量等。压强的测量方法有机械式测量方法与电测法，测量的仪器有静态与动态之分。测量流体点压强的测压管属机械式静态测量仪器。测压管是一端连通于流体被测点，另一端开口于大气的透明管，适用于测量流体测点的静态低压范围的相对压强，测量精度为1mm 。测压管分直管型和“U ”型。直管型如图1中管2所示，其测点压强p gh ρ=，h 为测压管液面至测点的竖直高度。“U ”型如图中管1与管8所示。直管型测压管要求液体测点的绝对压强大于当地大气压，否则因气体流入测点而无法测压；“U ”型测压管可测量液体测点的负压，例如管1中当测压管液面低于测点时的情况；“U ”型测压管还可测量气体的点压强，如管8所示，一般“U ”型管中为单一液体（本装置因其它实验需要在管8中装有油和水两种液体），测点气压为p g h ρ=?，?h 为“U ”型测压管两液面的高度差，当管中接触大气的自由液面高于另一液面时?h 为 “+”，反之?h 为“-”。由于受毛细管影响，测压管内径应大于8~10 mm 。本装置采用毛细现象弱于玻璃管的透明有机玻璃管作为测压管，内径为8mm ，毛细高度仅为1mm 左右。 (2)恒定液位测量方法之一——连通管 测量液体的恒定水位的连通管属机械式静态测量仪器。连通管是一端连接于被测液体，另一端开口于被测液体表面空腔的透明管，如管3所示。对于敞口容器中的测压管也是测量液位的连通管。连通管中的液体直接显示了容器中的液位，用mm 刻度标尺即可测读水位值。本装置中连通管与各测压管同为等径透明有机玻璃管。液位测量精度为1mm 。 (3)所有测管液面标高均以带标尺测压管2的零点高程为基准； (4) 测点B 、C 、D 位置高程的标尺读数值分别以?B 、?C 、?D 表示，若同时取标尺零点作为静力学基本方程的基准，则?B 、?C 、?D 亦为z B 、z C 、z D ； (5) 本仪器中所有阀门旋柄均以顺管轴线为开。 3. 基本操作方法： (1)设置p 0 = 0条件。打开通气阀4，此时实验装置内压强p 0 = 0。 (2)设置p 0 > 0条件。关闭通气阀4、放水阀11，通过加压打气球5对装置打气，可对装置内部加压，形成正压； (3)设置p 0 < 0条件。关闭通气阀4、加压打气球5底部阀门，开启放水阀11

流体流动阻力的测定实验报告

银纳米粒子制备及光谱和电化学性能表征 - 1 - 流体流动阻力的测定 王晓鸽 一、实验目的 1. 掌握测定流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的实验方法。 2. 测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re 的关系，验证在一般湍流区λ与Re 的关系曲线。 3. 测定流体流经管件、阀门时的局部阻力系数ξ。 4. 学会流量计和压差计的使用方法。 5. 识辨组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。 二、实验原理 流体通过由直管、管件（如三通和弯头等）和阀门等组成的管路系统时，由于粘性剪应力和涡流应力的存在，要损失一定的机械能。流体流经直管时所造成机械能损失称为直管阻力损失。流体通过管件、阀门时因流体运动方向和速度大小改变所引起的机械能损失称为局部阻力损失。 1．直管阻力摩擦系数 的测定 流体在水平等径直管中稳定流动时，阻力损失为： 即， 式中： —直管阻力摩擦系数，无因次； —直管内径， ； —流体流经 米直管的压力降， ； —单位质量流体流经 米直管的机械能损失， ；

—流体密度，； —直管长度，； —流体在管内流动的平均流速，。 层流流时， 湍流时是雷诺准数和相对粗糙度的函数，须由实验确定。 欲测定，需确定、，测定、、、等参数。、为装置参数（装置参数表格中给出），、通过测定流体温度，再查有关手册而得，通过测定流体流量，再由管径计算得到。可用型管、倒置型管、测压直管等液柱压差计测定，或采用差压变送器和二次仪表显示。求取和后，再将和标绘在双对数坐标图上。 2．局部阻力系数的测定 局部阻力损失通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。本实验采用阻力系数法。 流体通过某一管件或阀门时的机械能损失表示为流体在小管径内流动时平均动能的某一倍数，局部阻力的这种计算方法，称为阻力系数法。即： 因此， 式中：—局部阻力系数，无因次； －局部阻力压强降，；（本装置中，所测得的压降应扣除两测压口间直管段的压降，直管段的压降由直管阻力实验结果求取。）—流体密度，； —流体在管内流动的平均流速，。 根据连接阀门两端管径，流体密度，流体温度（查流体物性、），

化工原理实验~流体流动阻力系数的测定实验报告

流体流动阻力系数的测定实验报告 一、实验目的: 1、掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。 2、测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管与阀门的局部阻力系数ξ。 3、验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺系数Re与相对粗糙度的函数。 4、将所得光滑管的λ—Re方程与Blasius方程相比较。 二、实验器材: 流体阻力实验装置一套 三、实验原理: 1、直管摩擦阻力 不可压缩流体(如水),在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性与涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等管件时,由于流体运动的速度与方向突然变化,产 生局部阻力。影响流体阻力的因素较多,在工程上通常采用量纲分析方法简化实验,得 到在一定条件下具有普遍意义的结果,其方法如下。 流体流动阻力与流体的性质,流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关,可表示为 △P=f (d, l, u,ρ,μ,ε) 引入下列无量纲数群。 雷诺数Re=duρ/μ 相对粗糙度ε/ d 管子长径比l / d 从而得到 △P/(ρu2)=ψ(duρ/μ,ε/ d, l / d) 令λ=φ(Re,ε/ d) △P/ρ=(l / d)φ(Re,ε/ d)u2/2 可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系,这种关系可用试验方法直接测定。 h f=△P/ρ=λ(l / d)u2/2 ——直管阻力,J/kg 式中,h f l——被测管长,m d——被测管内径,m u——平均流速,m/s λ——摩擦阻力系数。 当流体在一管径为d的圆形管中流动时,选取两个截面,用U形压差计测出这两个截面间的静压强差,即为流体流过两截面间的流动阻力。根据伯努利方程找出静压强差 与摩擦阻力系数的关系式,即可求出摩擦阻力系数。改变流速可测出不同Re下的摩擦 阻力系数,这样就可得出某一相对粗糙度下管子的λ—Re关系。 (1)、湍流区的摩擦阻力系数 在湍流区内λ=f(Re,ε/d)。对于光滑管,大量实验证明,当Re在3×103~105范围内,λ与Re的关系遵循Blasius关系式,即λ=0、3163 / Re0、25 对于粗糙管,λ与Re的关系均以图来表示。 2、局部阻力

实验四 摩擦系数和局部阻力系数的测定

汕 头 大 学 实 验 报 告 学院:工学院系:机电系年级:2014级 姓名:成吉祥学号:2014124089 成绩: 实验四 摩擦系数和局部阻力系数的测定 一、实验目的 摩擦系数和局部阻力系数是管道系统设计中用以计算能量损耗的重要参数，它的数值大小，遵循着一定的规律，实验的目的是通过测定，了解和掌握这些系数的规律。 二、实验原理 流体在管路中流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地会引起流体压力损失。流体在流动时所产生的阻力有直管摩擦阻力和局部阻力。 1、直管阻力 流体流过直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可用下式表示 2 2 u d l h f ??=λ 式中：f h :直管阻力损失，J/kg ； l :直管长度，m ； d :直管内径，m ； u :流体的速度，m/s ； λ:摩擦系数。 在一定的流速和雷诺数下，测出阻力损失，按下式即可求出摩擦系数λ。 2 2 u l d h f ? ?=λ 阻力损失f h 可通过对两截面间作机械能衡算求出 2 )(2 2 21 2 121u u p p g z z h f -+-+ -=ρ 对于水平等径直管21z z =，21u u =，上式可简化为 ρ 2 1p p h f -=

式中：f h :两截面的压强差，N/m2； ρ:流体的密度，kg/m3。 只要测出两截面上静压强的差即可算出f h 。两截面上静压强的差可用U 形管或倒U 型管压差计测出。流速由流量计测得，在已知d 、u 的情况下只需测出流体的温度t ，查出该温度下流体的ρ、μ，则可求出雷诺数Re ，从而得出流体流过直管的摩擦系数λ与雷诺数Re 的关系。 2、局部阻力 流体流过阀门、扩大、缩小等管件时，所引起的阻力损失可用下式计算 )2 (2 u h f ζ=（J/kg ） (5) 式中z 为局部阻力系数, z 的值一般都由实验测定。计算局部阻力系数时应注意扩大、缩小管件的阻力损失f h 的计算。 三、实验注意事项 1、各自循环供水实验均需注意：计量后的水必须倒回原实验装置的水斗内，以保持自循环供水（此注意事项后述实验不再提示）。 2、稳压筒内气腔越大，稳压效果越好。但稳压筒的水位必须淹没连通管的进口，以免连通管进气，否则需拧开稳压筒排气螺丝提高筒内水位；若稳压筒的水位高于排气螺丝口，说明有漏气，需检查处理。 3、传感器与稳压筒的连接管要确保气路通畅，接管及进气口均不得有水体进入，否则需清除。 四、实验原始数据记录 1、2 号测头距离0.25米，3、4号测头距离0.5米，规格：大管内径：21.2mm ， 水温：20℃，零流速水位：580.0mm ，左小管内径12.9mm ，右小管内径：13.4mm 序号 各测点水位（mm ） 流量 流量（升/秒） 1 2 3 4 5 6 体积（升） 时间（秒） 1 541.9 526.0 529.5 527.8 516.5 474.0 1.05 16.09 0.0653 2 529.6 510.0 515.7 513.0 498.0 444.5 1.15 15.56 0.0739 3 505.5 482.0 489.4 486.6 464.0 389.3 1.15 12.90 0.0891 4 495.0 465.0 475.0 470.1 445.0 357.5 1.10 11.24 0.0979 5 484.4 452.0 462.0 458.1 427.8 331.2 1.20 11.80 0.1017 6 438.0 394.0 420.0 412.1 357.5 223.0 1.15 9.40 0.1223

流体阻力实验报告(借鉴材料)

化工原理实验报告 实验名称：流体流动阻力测定 班级： 学号： 姓名： 同组人： 实验日期：

流体阻力实验 一、摘要 通过测定不同阀门开度下的流体流量v q ，以及测定已知长度l 和管径d 的光滑直管和粗糙直管间的压差p ?，根据公式22u l p d ρλ?=，其中ρ为实验温度下流体的密度；流 体流速24d q u v π= ，以及雷诺数μ ρdu =Re （μ为实验温度下流体粘度），得出湍流区光滑直管和粗糙直管在不同Re 下的λ值，通过作Re -λ双对数坐标图，可以得出两者的关系曲线，以及和光滑管遵循的Blasius 关系式比较关系，并验证了湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度ε/d 的函数。由公式2 22 1 21p u u ρζ ?+ =- 可求出突然扩大管的局 部阻力系数，以及由Re 64=λ求出层流时的摩擦阻力系数λ，再和雷诺数Re 作图得出层 流管Re -λ关系曲线。 关键词：摩擦阻力系数 局部阻力系数 雷诺数Re 相对粗糙度ε/d 二、实验目的 1、掌握测定流体流动阻力实验的一般试验方法； 2、测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管的局部阻力系数ζ； 3、测定层流管的摩擦阻力系数λ； 4、验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度ε/d 的函数； 5、将所得光滑管的λ-Re 方程与Blasius 方程相比较。 三、实验原理 1、直管阻力损失函数：f （h f ，ρ，μ， l ，d ，ε, u ）=0 应用量纲分析法寻找hf （ΔP /ρ）与各影响因素间的关系 1）影响因素 物性：ρ，μ 设备：l ，d ，ε 操作：u （p,Z ） 2）量纲分析 ρ[ML -3]，μ[ML -1 T -1]， l [L] ，d [L]，ε[L]，u [LT -1]， h f [L 2 T -2] 3）选基本变量（独立，含M ，L ，T ） d ，u ，ρ（l ，u ，ρ等组合也可以） 4）无量纲化非基本变量 μ：π1＝μρa u b d c [M 0L 0T 0] =[ML -1 T -1][ML -3]a [LT -1]b [L]c ? a=-1,b=-1,c=-1

采油工程基础知识

采油工程基础知识 采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。以下是由整理关于采油工程基础知识，提供给大家参考和了解，希望大家喜欢! 采油工程基础知识 1、什么叫地静压力、原始地层压力、饱和压力、流动压力? 答：地静压力：由于上覆地层重量造成的压力称为地静压力。 原始地层压力：在油层未开采前，从探井中测得的地层中部压力叫原始地层压力。 饱和压力：在地层条件下，当压力下降到使天然气开始从原油中分离出来时的压力叫饱和压力。流动压力：油井在正常生产时测得的油层中部压力叫流动压力。 2、什么叫生产压差、地饱压差、流饱压差、注水压差、总压差? 答：生产压差：静压(即目前地层压力)与油井生产时测得的井底流压的差值。地饱压差：目前地层压力与原始饱和压力的差值叫地饱压差。 流饱压差：流动压力与饱和压力的差值叫流饱压差。 注水压差：注水井注水时的井底压力与地层压力的差值叫注水压差。 总压差：原始地层压力与目前地层压力的差值叫总压差。

3、什么叫采油速度、采出程度、含水上升率、含水上升速度、采油强度? 答：采油速度：是指年产油量与其相应动用的地质储量比值的百分数。 采出程度：累积采油量与动用地质储量比值的百分数。 含水上升率：是指每采出1%地质储量的含水上升百分数。 含水上升速度：是指只与时间有关而与采油速度无关的含水上升数值。 采油强度：单位油层有效厚度的日产油量。 4、什么叫采油指数、比采油指数? 答：采油指数：单位生产压差下的日产油量。 比采油指数：单位生产压差下每米有效厚度的日产油量。 5、什么叫水驱指数、平面突进系数? 答：水驱指数是指每采出1吨油在地下的存水量单位为方/吨。 边水或注入水舌进时最大的水线推进距离与平均水线推进距离之比，叫平面突进系数。 6、什么叫注采比? 答：注采比是指注入剂所占地下体积与采出物(油、气、水)所占地下体积之比值。 7、什么叫累积亏空体积? 答：累积亏空体积是指累积注入量所占地下体积与采出物(油、气、水)所占地下体积之差。 8、什么叫层间、层内平面矛盾?