大庆石油学院石油工程专业实验指导05采油工程实验.docx

126石油工程专业实验指导书

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第五部分

采油工程

实验一自喷和气举采油原理实验

一、实验目的

（1）了解自喷和气举采油的原理。

（2）观察垂直管中气液两相流动的4种流态。

（3）绘制QV曲线。

二、实验器材

（1）自喷和气举实验架。

自喷和气举实验架的结构如图5-1-1所示。

（2）空压机、秒表、扳手、螺丝刀、水桶、毛巾、止水夹、直尺和硅胶管。

三、实验原理

在垂直管井中，沿井筒自下而上压力不断降低。当压力低于饱和压力时，石油中的溶解气会分离出来。分离出来的气体在沿井筒上升的过程中不断释放弹性膨胀能量，该能量参与举升液体。利用气体膨胀能量举升液体，依靠两种作用力:一是气体作用于液体上垂直顶推液体上升的举升力；二是靠气液之间的摩擦作用力，气体携带液体上升。为使气体能量在举油出井的过程中消耗最小，达到提高效率的目的，必须选择油井的最有效产液点进行生产。自喷井中，一般会出现4种流动状态:泡流、段塞流、环流和雾流。

四、实验步骤

1.准备工作

检查供气阀、供水阀、油气分离器放水阀是否渗漏。关闭供气阀，打开供水阀向

127第五部分采油工程

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图5-1-1气举和自喷原理实验架示意图

1—空压机；2—供气阀；3—溢流管；4—恒水位瓶；5—溢流孔；6—供水阀；

7—模拟井筒；8—油气分离器；9—油气分离器排液阀；10—气体流量计；11—气动定值器

恒水位瓶中注水,使恒水位瓶中的溢流孔产生稳定的水流。打开空压机开关,使空压机工作。检查油气分离器中的液位,当液位太低时,要打开供气阀采出适量的液体以便于读数；当液位过高时,要打开排液阀和松开止水夹排放适量的水以便于读数。检查气体流量计是否正常工作。

2.观察垂直管中的4种流态

向左旋的方向略微打开供气阀,此时气体进入实验架的模拟油井内,气体进入量少时可观察到泡流；继续向左开大供气阀,使气体流量增大,此时可观察段塞流；再次增大气体流量,可观察到环流；当气体流量增大到气体从液体中滑脱时,可观察到雾流。观察结束后关闭供气阀门。

3.记录气体流量V和液体流量Q

向左旋的方向略微打开供气阀,使垂直管中的液位刚好上升到模拟油井出油口处。当液位到达此处时称为始喷点,液体的产量为零,但注意气体流量并不为零。在始喷点处记录气体的流量值V。

进一步开大供气阀,液体会被采出,记录对应的液体流量Q和气体流量V。重复此步骤测10~15组液体流量和气体流量值,关闭供气阀。

128石油工程专业实验指导书

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五、注意事项

（1）实验的过程中要维持恒水位瓶的液位稳定。

（2）开供气阀时每次开度要把握好,每次开大的角度约为1。~2。。

（3）开始测量前一定要把油气分离器的液位调整到合适的位置,以便于读数。（4）实验过程中气体流量不要超过36dm3/min,以免水从恒水位瓶中溢出。（5）为了保证测量的准确性,测气体流量时一定要与液体流量同时进行。

（6）实验过程中当液位到达零厘米液位附近时,要及时打开排液阀和止水夹排液,以免水溢出。

六、实验数据记录及处理

1.数据记录及计算

把实验所测得的数据及计算数据填入表5-1-1中。

表5-1-1数据记录计算表

测次

项目

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

/min

O/min

/min

Δ/min

/（mL.min—1）

/（L.min—1）

注:—测试时间,一般选1min；O,—分别为开始和结束测试时的瞬时液位；—液体流量；—气体流量。

2.数据处理

在图5-1-2所示的坐标系中绘制曲线,并在图上找出最有效产液点和最高产液点。

七、思考题

（1）在实际生产中最有效产液点和最高产液点有什么意义？

（2）自喷采油和气举采油有什么异同？

（3）什么是始喷点和停喷点？

129第五部分采油工程

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图