Описание экспериментальной установки

L, наполненной песком 2. По длине модели пласта на равных расстояниях друг от друга имеются выводы, к которым подключается датчик давления 3, показывающий избыточное давление в соответствующих сечениях пласта, или манометры.

На входе в модель пласта установлен компрессор 4, нагнетающий сжатый воздух в ресивер 5. Воздух из ресивера через кран 6 поступает в модель пласта. Краны 6, 7 и 8 служат для регулирования расхода воздуха через пласт.

Расход газа при атмосферном давлении измеряется с помощью электронного расходомера 9. Газовый счетчик 10 служит для тарировки расходомера 9 или для измерения расхода газа, так же при атмосферном давлении.

Рис. 23.1. Схема экспериментального участка для изучения фильтрации газа. 1 – участок трубы длиной L; 2 – модель пласта (пористая среда - песок); 3 – датчики давления Д для замера n давлений p1, p2, … pn; 4 - компрессор; 5 - ресивер; 6, 7 и 8 – краны; 9 – электронный секундомер; 10 – газовый счётчик; L1 – расстояние между замерами давлений.

Порядок проведения работы

Открывают краны 6 и 8 на входе и выходе из модели пласта и кран 7, установленный на отводе из ресивера. Включают компрессор 4 и, прикрыв кран 7, устанавливают некоторое давление на входе в модель пласта.

Наблюдая за показаниями датчика давления 3 или манометров в различных сечениях пласта, добиваются момента, когда их показания перестанут меняться, т. е. когда процесс фильтрации газа станет установившимся. Запи-

102

сывают показания датчика давления 3 или манометров в различных сечениях и расход газа по показаниям расходомера 9.

Изменив расход газа с помощью крана 7, повторяют измерения в том же порядке.

При третьем и четвертом замерах измеряют давление только на входе в пласт, давление на выходе из пласта (при полностью открытом кране 8) будет при этом атмосферным, и измеряют расход газа.

Результаты измерений заносятся в таблицу 23.1.

Методика расчета

1. По каждому показанию датчика давления вычисляют абсолютное давление

p = pатм + pизб, где pизб = Uд N1.

(23.211)

2.Находят квадраты абсолютных давлений p2.

3.По данным первого и второго опытов строят линии распределения абсолютных давлений p = p(x) и квадратов абсолютных давлений p2 = p2(x).

4.Определяют приведенный к атмосферному давлению объемный расход

Qатм = Uq N2.

(23.212)

5. Строят индикаторную линию

Qатм = f(∆p2), где ∆p2 = (p1)2 – (pn)2.

(23.213)

6. Из формулы (23.205) находят коэффициент проницаемости

(23.214)

Зависимость динамического коэффициента вязкости µ воздуха при атмосферном давлении от температуры приведена в приложении 5.

103

Результаты расчетов заносятся в таблицу 23.2

Таблица 23.1

1Длина пласта, L = N L1

2Диаметр поперечного сечения, d

3Атмосферное давление, pатм

4Коэффициент для датчика давления, N1

Продолжение таблицы 23.1

5Коэффициент для расходомера, N2

6Температура воздуха, t °C

7Динамический коэффициент вязкости воз-

духа, µ

Таблица 23.2

104

105