液面控制范文（精选7篇）

液面控制 第1篇

关键词：三相分离器,油气分离,油水分离,调节阀,浮子

油气分离器和油气水三相分离器在油田接转站和联合站中有着广泛的应用。分离器要能保持良好的分离效果,需要对其液位和压力进行控制。本文从减小工艺流程中的节流损失、节能降耗、提高分离效率的角度,分析了传统分离器液面和压力的控制工艺,提出了一种简单可靠、降低能耗的分离器变压力液面控制方法。

1传统分离器液位和压力的控制

1.1油气两相分离器。油气两相分离器将油气混合物来液分离成单一相态的原油和天然气,压力由天然气出口处的压力控制阀控制,液面由控制器控制的出油阀调节。天然气出口处的压力控制阀通常是自力式调节阀或配套压力变送器、控制器、气源的气动薄膜调节阀等。出油阀通常为配套液位传感器、控制器、气源的气动薄膜调节阀或浮子液面调节器操纵的出油调节阀等。

1.2油气水三相分离器。油、气、水三相分离器在油井产物进行气液分离的同时,还能将原油中的部分水分离出来。随着油田的开发,油井产出液的含水量逐渐增多,三相分离器的应用也逐渐增多。结构不同,三相分离器的控制方法也不同。两种典型分离器的控制原理如下:1.2.1油气水混合物进入分离器后,进口分流器把混合物大致分成汽液两相,液相进入集液部分。集液部分有足够的体积使自由水沉降至底部形成水层,其上是原油和含有较小水滴的乳状油层。原油和乳状油从挡板上面溢出。挡板下游的油面由液面控制器操纵出油阀控制于恒定的高度。水从挡板上游的出水口排出,油水界面控制器操纵排水阀的开度,使油水界面保持在规定的高度。分离器的压力由设在天然气管线上的阀门控制。1.2.2分离器内设有油池和挡水板。原油自挡油板溢流至油池,油池中油面由液面控制器操纵的出油阀控制。水从油池下面流过,经挡水板流入水室,水室的液面由液面控制器操纵的出水阀控制。

2传统分离器液位和压力控制中存在的问题

分离器定压控制中,天然气管线上的压力控制阀对天然气进行一定程度的节流,以保证分离器内压力的稳定。气量减小或者气出口处压力降低时,阀门节流程度增加;反之,阀门节流程度减小。分离器液面控制中,油水出口阀门也对液体进行节流。液量增大时,节流程度减小;液量小时,节流程度加强,以使液面保持稳定。为保证液量较大的情况下能够正常排液,分离器具有较高的压力。但是在液量减小时,必须通过油水出口阀对液体节流,使液面不至于降低。因此生产中,分离器一般在较高的压力下工作,液相阀门处于节流状态。分离器压力过高影响分离器的进液,使中转站或计量站的输出口以及井口回压增高,不利于输油。目前,我国的油井多为机械采油,井口回压升高,增加了采油的能源消耗。此外,在较高压力下油中含有的饱和溶解气,在出油阀节流后,压力下降时,从油中分离出来,易使下游流程中的油泵产生气浊。因此较高的分离器压力不但影响油气的分离效率,增加生产能耗,而且影响安全生产。

3变压力液面控制

浮子液面控制器带动两个调节阀,一个调节阀控制天然气,另一个调节阀控制原油,实现原油和天然气出口处阀门的联合调节。当浮子上升时,连杆机构使气路调节阀的开口减小,油路调节阀的开口增大;反之,当浮子下降时,连杆机构将使气路调节阀的开口增大,油路调节阀的开口减小。通过改变调节阀的开度,改变天然气和原油的相对流量,对分离器的液面进行控制。这种控制方法不对分离器的压力进行定值控制,分离器的压力为天然气出口处或液体出口处的压力与天然气调节阀或液体调节阀前后的压力差之和。当气量和液量以及分离器下游压力变化时,分离器的压力是变化的,所以这种控制方法为变压控制。

3.1变压力液面控制在油气两相分离器中的应用。进出油气分离器的液量和气量不变时,液面稳定在某一位置上;当进入分离器的液量或气量发生变化,而使液面上升时,浮子连杆机构将使天然气调节阀的开口关小,原油调节阀的开口开大,使排气量减小而排液量增大,直到进出分离器的液量和气量相等时,液面将重新稳定在一个较原来高的位置上;当进入分离器的液量或气量发生变化,而使液面下降时,浮子连杆机构将使天然气调节阀的开口开大,原油调节阀的开口关小,使排气量增大而排液量减小,直到进出分离器的液量和气量相等时,液面将重新稳定在一个较原来低的位置上。这样随着进入分离器的液量或气量发生变化,浮子连杆机构带动调节阀产生相应的动作,从而使液面保持相对稳定(见图1)。

3.2变压力液面控制在油气水三相分离器中的应用。3.2.1变压力液面控制在油气水三相分离中的应用(见图2)。原油液面的控制与油气分离器的液面控制相同,油水界面由油水界面控制器操纵的排水阀控制。3.2.2变压力液面控制在油气水三相分离器中的应用(见图3)。油池的液面由其液面控制器操纵的原油调节阀和天然气调节阀控制,水池的液面由其液面控制器操纵的出水调节阀和天然气调节阀控制。

两个天然气调节阀串联在天然气的出口管线上。不论油池或水池的液面升高时,相应的浮子连杆机构都使液相调节阀开口增大、天然气调节阀开口减小,进行憋气排液。如果此时水池或油池的液面较低时,虽然相应的浮子连杆机构使液相调节阀开口减小、天然气调节阀开口增大,进行放气并对液体节流,但是由于两个天然气调节阀是串联的,它们共同作用的结果仍然是增加对天然气的节流,对分离器进行憋压,但同时增加液面过低液相的节流,减小液面过高液相的节流。

结束语

分离器变压控制技术克服了国内外常用的定压控制技术的许多缺点,如受来液量和来气量波动的影响、分离器压力偏高等。变压力的液面控制方法可以最大程度地减小油气出口阀的节流,减小分离器的压力,提高分离效率,防止后继流程中的油泵产生气浊,并且简化了操作,提高了生产的可靠性,降低了井口的回压,具有节能降耗的作用。

参考文献

[1]库庆伟等.原油密闭输送工艺技术研究[J].油气田地面工程,1998,17(1).

液面控制 第2篇

自20世纪80年代开始出现快速成型技术以来,以其全新的制造思想、与计算机三维模型的快速无缝连接及真实的还原度、能大大缩短产品的设计周期等优点,而受到学术界和制造业的极大关注,成为先进制造中的热门技术。快速成型的应用正朝着各个行业发展,汽车、医疗、通信产品、家电、铸造、模具等都能看到其身影,同时也出现了各种各样的快速成型技术。目前,比较成熟的大致有五种,分别是激光固化快速成型(SLA)、叠材选择性切割(LOM)、粉末选择性烧结(SLS)、熔融沉积制造(FDM)和三维打印成型(3DP),其中激光固化快速成型(SLA)技术制作的工件精度高、表面光洁度好、制作效率高、材料利用率接近100%。正是由于此一系列优点和用途,激光固化快速成型技术发展迅速,经久不衰,成为研究深入、技术成熟、应用广泛的快速成形技术[1]。

2 激光固化快速成型的工作原理及组成

与传统减材料的加工方法不同,激光固化快速成型是通过加材料的方法来实现的,基本思想是离散/堆积成型原理。计算机将三维模型按一定厚度进行切片分层,对每一层来说都是二维数据。以液态光敏树脂为材料,计算机控制紫外激光束按预定工件各分层截面的轮廓轨迹对液态树脂表面逐点扫描,使被扫描区的树脂层产生聚合(固化)反应,从而形成零件的一个薄层截面;然后再进行下一层的扫描,如此堆积,最后形成整体零件。其主要由激光器系统、软件控制系统、光束扫描系统和液面控制系统等组成[2]。本文主要对树脂的液面控制和涂覆系统进行较详细的分析和总结。

3 激光固化快速成型的树脂的液面控制和涂覆

树脂液面控制和涂覆是指控制光固化树脂液面的高度在合适的位置并保证已固化层比表面树脂的平整,其对成型工件的质量和精度有直接的影响,它可分成液面高度控制机构和涂覆机构两部分。

3.1 液面高度控制机构

由于在加工过程中工件托板、支架的上下移动和取出工件后会令树脂槽里的树脂液面变化,造成树脂液面不在激光扫描的最佳工作高度,进而影响工件的成型尺寸和精度。为了让工作液面一直保持在最佳的高度就需要增加液面高度控制机构,现常用的机构主要有如下三种。

(1)溢流式

如图1所示,整机工作时树脂泵也会一直工作将小树脂槽中的树脂抽到大树脂槽中,当大树脂槽的液面高度高过溢流口时,树脂就会从溢流口流回小树脂槽,这样就能不断保证大树脂槽的高度不变,此种方式由于会带来比较多的气泡,同时树脂黏度较大,难于抽到大树脂槽,现较少采用。

(2)填充式

如图2所示,通过控制升降填充物的升降来控制液面的高低,此原理简单,但由于填充物体积有限,当填充物下降到最低点时,需要通过手工向树脂槽里增加树脂,才能让填充物回到正常工作点,因此,此方式比较麻烦。

(3)整体升降式

如图3所示,工作时,液面传感器实时检测液面的高度,当高度出现变化时,通过计算机计算出需要上升(或下降)的高度并启动电机带动升降机来调节液面高度。此方式简单可行,并能轻松更换树脂和树脂槽,清洗方便,因此比较多产品采用此方式。

3.2 涂覆机构

由激光固化快速成型的工作原理可知,每完成一层的激光扫描后,托板都会带动工件往下降一层,以便让液态的树脂能重新覆盖在工件上面,再进行下一层的扫描。但实际上由于树脂的黏度较高,让其在重力的作用下平整地覆盖到已成型工件的最上层需要很长的时间,这会严重影响机器的工作效率。为此需要增加一种能让树脂快速流平的机构,即涂覆[3],涂敷机构设计不好直接影响成型工件的质量、精度和机器的效率,严重的甚至会导致工件做烂或者该机构调节困难。现在常用的涂敷机构主要有吸附式涂覆、浸没式涂覆和吸附浸没式涂覆三种。

3.2.1 吸附式涂覆

如图4所示,其由刮刀(有吸附槽和前后刃)、压力控制阀和真空泵等组成。工件完成一层的激光扫描后,电机带动托板下降一个层厚的高度,由于真空泵抽气产生的负压使刮刀的吸附槽内吸上一定量的树脂,刮刀沿水平方向运动,将吸附槽内的树脂涂覆到已固化的工件层面上,

同时刮刀的前、后刃修平高出的多余树脂,使液面平整,刮刀吸附槽内的负压还能消除由于工件托板移动在树脂中的气泡。此机构比较适合于断面尺寸较小的固化层面,但如果设置适当的刮刀移动速度,它也可使较大的区域得到精确涂覆。

3.2.2 浸没式涂覆

当被加工的工件具有较大尺寸的实体断面时,采用上述吸附式涂覆机构很难保证可靠涂覆,有些地方可能会因为吸附槽内的树脂材料不够,出现涂不满现象。在这种情况下,必须通过浸没式涂覆技术来解决,图5为浸没式涂覆的过程示意图。

浸没式涂覆刮刀在结构上只有前后刃而没有吸附槽。当工件完成一层的扫描之后,托板下降一个比较大的深度(大于几层层厚),然后再上升,到比最佳液面高度低一个层厚的位置,接着刮刀做来回运动,将表面多余的树脂和气泡刮走。此种方法能将较大的工件表面刮平,但刮走后的气泡仍留在树脂槽中,较难消失。若气泡附在工件上面,则可能导致工件出现气孔,影响质量。

3.2.3 吸附浸没式涂覆

此机构综合了吸附式和浸没式的优点,同时增加了水平调节机构,在中科院广州电子技术有限公司研发的激光固化快速成型机CASLA系列机型中得到应用,并取得良好效果。

如图6所示,其主要由真空机构、刮刀水平调节机构、运动机构及刮刀组成。真空机构通过调节阀控制负压值来控制刮刀吸附槽内的树脂液面的高度,保证吸附槽里有一定量树脂;刮刀水平调节机构主要用于调节刮刀刀口的水平。由于液面在激光扫描时必须是水平的,因此,刮刀的刀口也必须与液面平行。工作时,刮刀的吸附槽里由于存在负压,会一直有一定量的树脂。当完成一层扫描后,升降托板带动工件下降几层的高度,然后再上升到比液面低一个层厚的位置,接着电机带动刮刀做来回运动,将液面多余的树脂和气泡刮走,激光就可以再进行下一次的扫描了,通过这种技术能明显地提高工件的表面质量和精度,并可成型所有大小的工件,调节方便,工作稳定。

4 结束语

液面控制和涂覆对工件的成型质量和精度有直接的影响,本文结合激光固化快速成型设备的研发工作,对液面控制和涂覆进行了较详细的分析和总结,对设计或者改进快速成型机有重要的参考价值。

参考文献

[1]袁慧羚,周天瑞.光固化快速成型工艺的精度研究[J].南方金属,2009(4):24-27.

[2]孙维峰.快速成型(RP)的原理方法及应用[J].计算机技术应用,2008(3):9-11.

动液面谱减法滤波 第3篇

谱相减是语音信号处理中的一个重要方法, 在具有背景噪声的语音加强和语音识别中得到广泛的应用[1]。在动液面测量中, 具有很强的背景噪声, 文章将谱减法及其改进方法应用于动液面滤波检测。

1 谱减法动液面滤波

在谱减法中, 假设信号与背景噪声相互独立, 并且噪声在短时间内是稳定的, 通过对噪声的能量密度谱进行估计, 从含有噪声和有用信号的功率谱中减去噪声信号的功率谱, 从而得到所需有用信号的功率谱[2]。原理图如图1所示。

谱减法基本流程如图2所示。

根据以上流程利用谱减法对某井采集的原始波形进行滤波, 如图3所示。

从图3可以看出去噪效果并不是很好, 由于一般谱相减法是将短时噪声信号谱与一个估计的噪声谱相减来达到压缩稳态噪声的。其最优点在为算法简单。但其残留噪声较多, 且产生了令人反感的“音乐噪声”, 信号的整体质量有所下降, 并没有改善可懂度。

2 改进型谱减法去噪原理

应用谱减法实现信号增强基本原理是通过对带噪信号谱减去噪声谱得到信号谱, 因此, 信号激活检测这一环节非常重要, 准确地确定反射波的起始点和终止点对噪声谱估计有着重要的作用。改进型谱减法基于信号的短时能量进行检测, 通过对背景噪声能量的统计, 定出能量门限, 利用能量门限来确定语音信号起始点。运用端点检测技术, 改进谱减法去噪流程如图4所示。

3 改进型谱减法动液面滤波

假设背景噪声与所需要记录的液面反射波是独立不相关的, 并且背景噪声的统计特性是平稳的, 因此考虑利用没开始发射声弹时油套环空中的背景噪声频谱估计值代替测试过程中背景噪声的频谱值, 从记录液面反射波的声波记录曲线频谱中减去该值, 从而以期得到不含有噪声的液面反射波信号, 得到清晰的回声波曲线。利用改进谱减法对液面反射波曲线滤波的流程如图5所示[3]。

利用改进的谱减法对油井现场测得的液面反射声波曲线动液面信号的仿真结果如图6所示。横坐标为采样点, 纵坐标为幅度。选取汉明窗 (hamming) 对信号加窗。

观察发现, 未经处理的液面反射波有很多相似幅值的高峰值, 如此很难分辨出液面所处的位置, 但是通过谱减法处理后, 那些非液面反射波处的高峰值会被除去。

4 总结

基本谱减法虽然算法原理简单, 运算量低, 可行性高, 但是其对噪声的估计比较简单, 造成其结果误差较大, 还伴随着很多的残余噪声, 引入了所谓的“音乐噪声”。改进型谱减法对噪声得到了很好的抑制, 去除效果较好, 使得液面处的反射声波非常明显。

参考文献

[1]王海文, 林立星.基于谱减算法的声波法测油井动液面的信号处理[J].石油天然气学报, 2012, 1.

[2]邬鑫锋.基于短时谱估计的语音增强研究[D].湘潭大学, 2010.

自动化工图折算液面试验 第4篇

1.1 动液面计算原理及主要公式

抽油机井上行程由于游动阀关闭, 固定阀打开, 悬点静载荷主要包括抽油杆在流体中的质量、活塞以上液柱质量、油管压力对活塞的作用力, 减去沉没度液体对活塞的反作用力, 减去套管压力对活塞的反作用力。而下行程由于游动阀打开, 固定阀关闭, 悬点静载荷只有抽油杆柱在流体中的质量。[1]

图1为理想示功图。图中最大值-最小值, 代表活塞以上液柱的质量, 最小值至0为抽油杆在液体中的质量, 最大值为光杆负荷。抽油机悬点的静载荷可以由下式表达:

上行程

下行程

式中fr抽油杆截面积, m2

Wju上行程悬点静载荷, N;

rL油管内流体密度, Kg/m3

rW水密度

qrl每米抽油杆在液体中重力, Kg/m;

L泵挂深度, m;

Lf动液面, m;

Ap柱塞面积, m3

pt油管压力, MPa;

At抽油杆面积, m3

pc套管压力, MPa;

Wjd下行程悬点静载荷, N

fW含水

r s抽油杆在空气中密度, 7850 K gm3

ro原油密度

混合液密度近似计算

两式相减得:

而Wju-Wjd为示功图的静载 (表示为DW) ,

整理后得:

动液面:

第一项为:上、下静载荷之差。第二项为:油压、套压作用在活塞上的载荷。

1.2 模型修正

实际示功图还包括惯性载荷、振动载荷及摩擦载荷的影响。惯性载荷、振动载荷及摩擦载荷均会对示功图的上、下行程的静载荷造成影响, 使得液面计算出现很大的误差。通过复杂的计算机诊断法消除惯性载荷、振动载荷的影响, 得到光杆悬点的理想示功图, 然后进行动液面计算。通过测量的方法消除惯性、振动及摩擦的影响, 得到理想的静载荷, 然后进行动液面计算。下面具体分析实测示功图附加的各种因素 (图2) 。

动液面公式中的DW是悬点静载荷差, 而实测的静载荷差需要消除上、下摩擦值, 因此还需要修正公式:测试示功图得出最大值Wsu、最小值Wsd, 该两项值设为常数为以后计算用。Wsu=C、Wsd=D;通过功图得出悬点上静载荷Wju、及下静载荷Wjd及两项值并设为常数作为它用Wju=E、Wjd=F, 则静载荷DW= (Wsu-Wsd) - (C-E) - (F-D) ; (C-E) - (F-D) =G (油井的摩擦常数)

式中:W s u当前最大载荷k N Wsd当前最小载荷kN

D第一次测量的最小载荷kN

C第一次测量的最大载荷kN

E第一次测量的最大静载荷k N (下)

F第一次测量的最小静载荷k N (上)

Ap泵径m2

rL------油管内液体密度kg/m3

rs------抽油杆空气中密度, 7850kg/m3

以上为理想条件下的基本公式, 考虑到传感器及井况的变化应该做一定的补偿, 考虑到传感器及井况的变化 (砂卡、蜡卡等) 应该做一定的补偿, 以保证数据的稳定性、准确性。深色为当前示功图, 无色为前期标准示功图。正常情况下当前的与前期的下载荷相符则认为没有漂移, 无需做补偿处理, 当两者下载荷产生差异了应按下漂移、上漂移、功图变瘦和功图变胖四种情况进行分析:

公式的a为斜率修正项, 用来补偿传感器的灵敏度, 正常时可设为1, b为截距项, 用来补偿传感器的零点漂移, 正常时可设为0, X为井况修正值, 主要用于稠油井计算。功图不发生剧烈突变时, 设为0。不适用气井的计算。

2 取得成果及应用效果

2.1 功图自动化系统对接模块

完成了功图法计算动液面软件的二次开发及测试工作。软件分为三个主要模块, 对接计算模块, 负责从现有系统数据库提取功图数据存到本地数据库;Web发布程序, 负责生产查询汇总报表, 提供前台展示;自动计算动液面程序, 负责根据功图计算动液面, 并将计算的结果存储到数据库。

2.2 油井数据对比

采用每口井两个月的数据进行和回声仪 (回声装置) 的数据进行对比。软件在计算总抽油机井数为506, 到达了合同要求的486口, 在对比数据时发现其中, 215口井示功图有问题或无近期可对比的测试数据, 实际能进行对比的井数为291口, 每口井对比2次数据。第一次对比油井291口, 通过数据发现误差率在-18%18%之间。把全部井误差率取绝对值, 平均误差率在4.9%。

3 结论

(1) 功图法计算动液面技术可以取代传统的低压测试动液面, 计算精度的提高依赖于基础算法模型的修正、特殊工况井的现场连续标定和载荷位移传感器的可靠性和稳定性。

(2) 功图法计算动液面技术的精度与井下泵功图的工况诊断结果是否与实际情况相符高度相关, 因此, 提高工况判断模型的准确性是提高计算精度的基础。

(3) 根据示功图推算动液面完成了网络版软件的编制, 经计算对比, 大部分井单井动液面计算结果误差都在±10%以内。个别井的初步计算误差大于±10%, 经过分析、标定之后液面计算误差减小, 误差。

摘要：动液面数据是分析油藏能量状况、合理调整油井工作制度的关键参数之一。在陆上作业区已有自动化工图的506口油井上进行了折算试验, 总体误差范围<±10%, 标准差为4.7%。实施该项技术, 可以实现液面波动趋势的在线跟踪, 为油田生产又增加了一个新的数据支持。

关键词：自动化,动液面,工图,油藏动态监测

参考文献

液面折算井底压力方法研究 第5篇

关键词：井底压力,密度修正,液面折算

井底压力是油藏动态分析的重要参数, 可以为油气藏评价、措施决策、效果评价、精细描述、储量估算等提供依据。根据现场实际情况, 通过对过去使用的两段法、三段法井底压力液面折算方法的分析研究, 提出了一种新的利用流体密度变化以及流体密度修正的计算井底压力的方法。

液面折算井底压力计算方法如下:

1抽油井关井时井底压力计算

当抽油井关井后, 其油套环形空间液柱看成是静液柱, 相态划分为三大段:最上面的是气柱段, 中间是溶解了天然气的纯油柱段, 最下面是油水混合段, 其各段计算公式为:

1.1气柱段压力Pg

目前气柱段压力计算方法主要有两种, 一种是天然气试井公式, 另外一种是钟松定《试井分析》中的公式。由于天然气试井公式参数较多, 现场收集数据困难, 且天然气压缩因子Z求法繁琐, 计算过程中易产生误差, 且经过计算, 两公式计算结果相差10-5~10-4个数量级, 对最后结果精度影响非常小, 完全可以忽略, 因此采用钟松定《试井分析》中的公式。

1.2油柱段压力Po

由流体静力学中压力与液柱之间的关系, 可得到油柱压力Po的计算式为:

根据溶解气油比和原油体积系数的定义, 可以得到γ随p的变化的关系式为:

由各井所在区块的原油高压物性参数1, pg选po其不同1压力pg和po其o所对应的溶解气油比及pg体积d系p数p, 0根pg据a它们bp的dp对应关系, 由上面的式子反求出a、b值。

考虑到原油密度与压力或液柱高度不是简单的直线关系, 它在井筒中不是线性分布的, 不能采用简单的平均法来确定, 因此采用积分法来对该参数进行计算, 这样可以有效地提高结果的准确性, 即

将上式积分后, 便可得到下面的公式,

所以油柱段的压力PO为:

1.3混合液柱段压力Pow

由流体静力学中压力与液柱之间的关系, 可得到混合液柱段的压力POW的计算式为:

一般情况下, 我们认为水密度为1g/cm3, 但在温度变化较大的情况下, 或者利用这个参数乘以较大数据时, 再利用这一数据就会造成一定的误差, 为了提高结果的准确性, 我们对水密度进行了修正, 水密度γw的求法如下

根据地温梯度, 结合相应的深度, 我们便可以求取相应位置的温度。

将上式积分后, 便可得到下面的公式,

所以混合液柱段的压力POW为:

2油藏正常生产时井底压力计算

2.1气柱段压力Pg

抽油井正常生产时, 套管环形空间液面以上被气体充填, 并且气体在管柱中未发生位能和动能的变化, 故仍认为该气柱段是静气柱段。

2.2油柱段压力Pg

油井正常抽汲时, 泵吸入口以上的套管环形空间不发生流动, 由于油水重力分离, 则泵吸入到液面仍然为纯油柱段。为了减小气体对液柱压力梯度的影响, 测取数据时套管气最好已关闭24小时以上。

2.3混合液柱段压力Pg

油井正常抽汲时, 由于油水重力分离, 使泵吸入口以上的环形空间的液柱不含水, 而在吸入口以下为油气水混合物。

同样, 由流体静力学中压力与液柱之间的关系, 可得到混合液柱段的压力POW的计算式为:

gogooMppppowowdpdpp p a bp同时根据已求得的比重与压力的关系可以得到, 100 (1gcw wMw f f F f H F f

ln 1100 100 () owo b P a b P P将上式积分, 便可得下面的公式, ogo p p p ow dp dp p a bp

所以混合液柱段压力如下:oln1 (ow Mo wgob pab pp () o w g o b p a b p p

其中液柱梯度修正系数

gc1E110012 7 3 2 0T0 0 11298V P TVPV PV P已知某井地面标准状况下日产气为V0方, 则井筒泵口处气的体积为V1方。据气体状态方程:

则:

混合液柱某点处的气体流速:

根据求得的气体流速, 代入下列公式, 便可求得气体孔隙因子Egc

3现场实测数据比较

4结论

井筒内混合液密度的确定决定着抽油井井底压力计算的精度, 本文充分考虑混合液密度的多种影响因素, 利用积分法计算井筒内混气液柱的密度, 并且引入了水密度温度修正以及气体修正参数。计算结果表明抽油井井底压力的计算值与压力计实测值误差较小。

符号说明:

Pwfwf井底压力, MPa;

Pc套管压力, MPa;

γg天然气相对密度

油柱原油的平均密度, g/cm3;

γo20℃脱气原油密度, g/cm3;

fw正常生产时含水率

H液气柱高度 (液面深度) , m;

H油层中部油层中部深度, m;

H泵抽油泵深度, m;

参考文献

[1]陈家琅, 岳湘安.抽油井气液混合物的压力梯度[J].大庆石油学院学报, 1985, 4 (26)

[2]康志勇.辽河油区原油密度与温度关系的统计方程[J].石油勘探与开发, 1999, 4 (20)

[3]任丽, 李广永.水密度修正法在注水井折算地层压力中的应用[J], 油气井测试, 2012, 3

[4]谢俊.微积分法计算抽油井井底压力[J].山东科技大学学报, 2003, 1 (17)

柴油机油底壳机油液面升高的原因 第6篇

产生上述故障的原因可能有:柴油中有水;喷油提前角太小以及喷油雾化不良等,导致柴油进入油底壳中。由于喷油泵一直没有拆装过,故排除喷油提前角太小的故障。将柴油箱和油水分离器中的水放尽,故障现象依旧。

将10只喷油器一起拆下,在试验台上进行检测,发现喷油嘴雾化不良,有滴油现象,其中有2个喷油嘴发卡。将10只喷油嘴全部更换成国产同型号的喷油嘴,并在试验台上调试正常后装配到柴油机上,启动试机,故障现象消除。但运转1天后,油底壳机油液面仍上升,排气仍冒白烟。订购了10只原装进口喷油嘴偶件,调试后装配试机,发现故障依旧。

将喷油器全部拆下解体并逐个进行检查,发现有2个喷油器内的过渡板磨损严重。更换了喷油器总成后,重新试机,故障消失。

巧用浮力判断“浮冰问题”液面变化 第7篇

原理:根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g, 对于给定的液体ρ液和g的值是不变的, 所以只要变化前后, F浮是增大的, 那一定是V排的增大引起的, 而V排的增大一定会使液面升高;反之, 如果F浮是减小的, 那一定是V排的减少造成的, V排的减少必将使液面下降;如果F浮不变, 那V排一定也不变, 液面自然也就不会变化。

概括起来有:变化前后F浮增大, 液面升高;F浮减小, 液面降低;F浮不变, 液面不变 (但这里有一种情况例外, 见后) 。

问题一:如图一, 烧杯中有适量的水, 水面上漂浮一块冰, 问冰溶化后液面___ (选填“升高”、“降低”或“不变”)

分析:因为冰溶化前处于漂浮状态, 冰受到水的浮力等于冰的重力, 即F浮=G冰;溶化后, 冰化成水, 其质量不变, 重力不变, 而水在水中我们可以理解为悬浮, 浮力仍然等于重力, 故溶

问题二:如图二, 烧杯中有适量的水, 水面上漂浮一块冰, 但冰内有小木块、一些水和空气泡。问冰溶化后水面如何变化?

分析:溶化前冰块处于漂浮状态, 浮力等于冰的总重力, 即F浮=G=G冰+G水+G木+G气;溶化后, 冰化成水连同冰块中的水一起融入烧杯中的水中, 理解为悬浮;而木块和气泡漂浮在液面上, 即不是漂浮就是悬浮, 这两种情况浮力都等于重力, 而溶化前后冰块的总重力是不会变化的, 所以溶

问题三:如图三, 烧杯中装适量水, 水面上漂浮一块冰, 冰内有液态煤油。问:冰溶化后液面如何变化?水和煤油的分界面如何变化?

分析:溶化前冰块和煤油一起处于漂浮状态, 浮力等于冰和煤油的总重力, 即F浮=G=G冰+G煤;溶化后, 冰化成水悬浮在水中, 对这部分水的浮力仍等于冰的重力;煤油的密度比水的小, 漂浮在水面上, 对煤油的浮力仍等于煤油的重力, 所以溶化后总浮力仍等于总重力。即溶化前后浮力不变, 但由于煤油是液体, 所以这种情况例外。进一步分析:假如液态煤油是一个被塑料薄膜包住 (或装入一薄塑料袋中) 的“油包”相当于固体, 由于煤油的密度小于水, 冰溶化前后浮力不变, 所以液面不变 (同问题二) 。但成了液态情况就不一样了, 如图四, 设“油包”浸在水中的体积为V1, 露出水面的体积为V2, 液体煤油外本没有塑料薄膜, 所以露出水面部分的煤油V2就要散开而平摊在水面之上, 所以液面必然升高, 升高的高度h=VS2 (S为烧杯的底面积) 。由于煤油的密度小于水, 所以浸入水中部分的煤油V1就要分布在水面之上, 这个空缺V1就要由高出它的水面来补平, 故水和煤油的分界面反而要下降。

从这个问题可以得出, 只要冰中液体的密度小于烧杯中液体的密度, 即使溶化前后浮力不变, 溶化后整个的液面也要 (这是一个例外) 。

问题四:如图五, 烧杯中的水面上漂浮一块冰, 冰内有液态水、小石块和蜡块。问冰溶化后液面如何变化?

分析:溶化前冰块处于漂浮状态, 所受浮力等于总重力, 即F浮=G冰+G蜡+G石+G水;熔化后, 蜡块漂浮, 水悬浮, 石块沉底。前两个浮力仍等于它俩的重力, 而对石块的浮力就小于石块的重力, 所以溶化后总浮力小于总重力, 故熔化前后

综上所述, 可以得出如下结论:

在浮冰问题中, 溶化前后只要冰块中有大于烧杯中液体密度的物质, 溶化后液面必然下降, 即只要有ρ物>ρ液, 液面下降;溶化前后只要冰块中没有大于烧杯中液体密度的物质, 除冰中液体密度小于烧杯中液体密度外, 溶化后液面不变, 即ρ物ρ液, 液面不变。 (除ρ物液<ρ液外) ;溶化前后冰块中没有密度大于烧杯中液体密度的物质而且还有一种 (或几种) 液体的密度比烧杯中液体密度小, 则溶化后液面必然升高, 分界面下降。即ρ物液<ρ液, 液面升高。