单向流径向流.docVIP

中国石油大学渗流力学实验报告 实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： - 同组者： 实验一 不可压缩流体单向稳定渗流实验 一、实验目的 1、本实验采用的是变截面两段均质模型，通过实验观察不同段的不同压力降落情况。进一步加深对达西定律的深入理解，并了解它的适用范围及其局限性。、实验原理 一维单相渗流实验以稳定渗流理论为基础，采用变直径填砂管模型，以流体在模型中的流动模拟水平均质地层中不可压缩流体单向稳定渗流过程。保持填砂管两端恒定压力，改变出口端流量，在稳定条件下测量填砂管不同位置处的压力值，可绘制压力随位置的变化曲线；根据一维单相稳定渗流方程的解并计算两段填砂管的渗透率。一维单相稳定渗流实验图 1～10－测压管 11－供液阀 12－供液筒 13－溢流管 14－供液控制阀 15－水平单向渗流管16－支架17－水平单向渗流管18－出口控制阀 19－量筒 1、记录渗流管长度、渗流管径、测压管间距等相关数据。 2、出口控制阀 “18”打开供液阀“11”，打开管道泵电源，向供液筒注水。 3、打开并调节供液控制阀“14”，使各测压管液面与供液筒内的液面保持在同一水平面上。 4、稍微打开出口控制阀 “18”待渗流稳定后，记录各测压管的液面高度，用量筒、秒表测量渗流液体流量，重复三次。 5、调节出口控制阀“18”，适当放大流量，重复步骤4；测量不同流量下各测压管高度，共测三组流量。 6、关闭出口控制阀“18”，关闭供液控制阀“14”，结束实验。 注：全部完成实验后，管道泵电源关闭供液阀“11”。测压管高度 （-1）—测压管中水柱高度对应的压力（表压），Pa； —测压管中水柱高度，m； —水的密度，kg/m3； g—重力加速度，g=9.8m/s2。 地层中任一点的压力 （-2） （-3）—渗流截面积，cm2；—两个横截面之间距离，cm； —入口端面压力，10-1MPa； —出口端面压力，10-1MPa； —流体粘度，。 3、单向流 表1-1 测压管液面基准读数记录表 测压管序号 填砂管粗端 填砂管细端 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 测压管基准读数cm 1.1 0.9 1.1 1.0 1.0 1.1 1.3 0.9 1.1 1.0 （1）举例如下： 一流量下，1管水柱高度为：77.7+9.0÷2+3-1.1=84.1cm； 二流量下，6管水柱高度为：68.9+4.5÷2+3-1.1=73.05cm； 三流量下，10管水柱高度为：31.6+4.5÷2+3-1.0=35.85cm。 表1-2 测压管液面读数记录表 数据 次 数 测压管液面读数 cm 体 积 cm3 时 间 s 流 量 cm3/s 平均 流量 cm3/s 填砂管粗端 填砂管细端 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 84.1 80.1 81.3 79.8 77.5 74.9 65.3 51.7 47.2 36.5 344 94.16 3.65 3.61 375 104.3 3.59 333 92.65 3.59 2 81.7 80.3 79.2 77.8 75.7 73.1 63.6 54.7 46.1 35.7 242 66.66 3.61 3.58 280 78.20 3.58 300 84.16 3.56 3 80.9 79.4 78.4 77.1 75.1 72.45 63.25 54.45 46.05 35.85 222 62.0 3.57 3.53 250 70.38 3.55 267 76.40 3.49 填砂管粗端直径＝9.0cm，长度＝52.3cm； 填砂管细端直径＝4.5cm，长度＝50.8cm； 填砂管粗端截面积A1＝63.617cm2，填砂管细端截面积A2＝15.904cm2； 填砂管上部接头厚度3.0 cm，相邻两测压管中心间距＝12.5cm； 流体粘度＝1mPa·s。 （2）计算流量及平均流量填入表中，如表1-2所示，得到表1-