低压漏失井射流泵冲砂洗井技术研究
发布时间：2021-07-29 08:14
在油井开采中,地层中的砂粒会随着地层液体的冲刷从岩层中脱落,随着地层液体一起进入采油井并在井中沉积,井内沉积的砂子不断积聚造成油层堵塞,会导致油井产油量下滑,甚至不产油;并且细小的砂粒会随着采出液进入采油设备,使设备严重磨损,造成不必要的损失。射流泵油井排砂成为了石油开采修井作业中的一个重要问题。本文针对这一问题,在前人的研究成果基础上,结合实际要求,建立了射流泵井下流场的数学模型。并通过对新型射流泵冲砂洗井系统进行一系列的数值模拟分析和室内实验研究,为射流泵的结构优化和效率提高提供理论和实践依据。本文研究了射流泵流量比、面积比、扰砂喷嘴、不同吸入口角度、冲砂液性质、砂粒参数对射流泵流场的影响,通过单相流和固液两相流fluent数值模拟研究发现:在增加了扰砂喷嘴后,射流泵的流量比M主要是由两个喷嘴的结构决定的,当两个喷嘴结构相似时,流量比与两喷嘴的出口直径的平方比相等;流量比与面积比的配合关系对射流泵的性能有着重要的影响,合适的配合会使射流泵更加节能,最优组合:面积比R为0.5,流量比M为0.2;扰砂喷嘴的加入并未对喉管内的速度流场产生明显的影响,不会影响喉管口低压吸附作用和喉管内混合...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１带扰砂喷嘴的射流泵井底流场结构示意图??Ｆｉ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ｂｏｔｔｏｍ?ｆｌｏｗ?ｆｉｅｌｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆｅｔｕｍｗｉｔｈ?ｓａｎｄ?ｄｉｓｔｕｒｂｉｎ
图１－２计算流体力学流程图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ?ｆｌｕｉｄ?ｄｙｎａｍｉｃｓ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ??使用商业软件进行工程计算的基本流程如图１－２所示，包括：??１）
射流泵基本特性的理论研宄??２．３射流泵的理论特性曲线??根据推导出的基本特性方程可以绘制出理论特性曲线，图２－２是假设所有??能量损失系数以及流量比始皆为零时，射流泵理想效率与流速比Ｆ的关系曲??线。当０＜Ｆ＜１时，面积比越大射流泵理想效率越高；当Ｆ＝１时，任意面积比的??射流泵理想效率均为１００％。这说明能量损失系数和面积比对理想效率的影响较??大。??１００?．Ｚ??８〇??￡?—謂??务?，ｙ?＿?ｒ＝〇．９??＇ｆ．．??０?０．２?０．４?０．６?０．８?１??流速比Ｐ??图２－２流速比对理想效率的影响??Ｆｉｇ?２－２?Ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?Ｖ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ?ｉｄｅａｌ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ??图２－３和图２－４是假设能量损失系数皆为零时，面积比为０．３的特性曲线。??对于给定面积比的射流泵，压力比随着流量比Ｍｉ的增大而减小，符合能量守恒??的原则，如图２－３所示。效率则随着流量比屬的増大呈现先增大后减小的趋势，??如图２－４所示。效率最高时对应的压力比称为最优压力比效率最高时对应??的流量比Ｍｉ称为最优流量比Ｍｐｔ，定义最优流量比和最优压力比附近的工作区??间为髙效区。对于不同流量比Ｍ２的射流泵
【参考文献】：
期刊论文
[1]提高水射流负压除尘器除尘效率的探讨[J]. 翟国栋,童伟,吴高生,王家尧,王彦杰,孙家伟. 煤矿机械. 2015(07)
[2]吸入室角度对环形射流泵空化性能的影响[J]. 肖龙洲,龙新平. 浙江大学学报(工学版). 2015(01)
[3]煤层气井射流冲煤粉装置冲击深度的研究[J]. 刘冰,綦耀光,张芬娜,杜继芸,孟尚志,朱洪迎,吴天宠,黄芳宇. 煤炭学报. 2014(04)
[4]煤层气井负压射流快速排煤粉装置研究[J]. 綦耀光,刘冰,张芬娜,刁秀芳,莫日和,尚晓林,黄芳宇. 中国矿业大学学报. 2014(01)
[5]冲砂泡沫流体室内携砂规律研究[J]. 万里平,何保生,唐洪明,孟英峰,赵峰,周华. 石油机械. 2013(06)
[6]液体射流泵内部流动分析:Ⅰ试验与三维数值模拟[J]. 王松林,王玉川,桂绍波,高传昌,曹树良. 排灌机械工程学报. 2012(06)
[7]高黏度牛顿流体中砂粒运动实验研究[J]. 李健增,汪志明,芮阁,任众鑫,廖小波. 石油钻探技术. 2012(05)
[8]瓦斯抽放孔射流排水排渣方法及实验研究[J]. 李栋,卢义玉,王洁,廖识,黄小波. 采矿与安全工程学报. 2012(02)
[9]双级反循环连续冲砂工艺技术研究[J]. 张勇,张忠华,张正军. 石油机械. 2011(01)
[10]环形射流泵性能参数的数值模拟[J]. 王振恒,唐川林,胡东. 湖南工业大学学报. 2009(03)
博士论文
[1]煤层气井有杆排采井筒煤粉运移规律和防煤粉关键技术研究[D]. 刘新福.中国石油大学（华东） 2012
[2]油井排砂用射流泵的研究[D]. 王常斌.浙江大学 2004
硕士论文
[1]射流泵内部流场数值模拟与优化设计[D]. 乌骏.江苏大学 2007
本文编号：3308962
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１带扰砂喷嘴的射流泵井底流场结构示意图??Ｆｉ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ｂｏｔｔｏｍ?ｆｌｏｗ?ｆｉｅｌｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆｅｔｕｍｗｉｔｈ?ｓａｎｄ?ｄｉｓｔｕｒｂｉｎ
图１－２计算流体力学流程图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ?ｆｌｕｉｄ?ｄｙｎａｍｉｃｓ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ??使用商业软件进行工程计算的基本流程如图１－２所示，包括：??１）
射流泵基本特性的理论研宄??２．３射流泵的理论特性曲线??根据推导出的基本特性方程可以绘制出理论特性曲线，图２－２是假设所有??能量损失系数以及流量比始皆为零时，射流泵理想效率与流速比Ｆ的关系曲??线。当０＜Ｆ＜１时，面积比越大射流泵理想效率越高；当Ｆ＝１时，任意面积比的??射流泵理想效率均为１００％。这说明能量损失系数和面积比对理想效率的影响较??大。??１００?．Ｚ??８〇??￡?—謂??务?，ｙ?＿?ｒ＝〇．９??＇ｆ．．??０?０．２?０．４?０．６?０．８?１??流速比Ｐ??图２－２流速比对理想效率的影响??Ｆｉｇ?２－２?Ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?Ｖ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ?ｉｄｅａｌ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ??图２－３和图２－４是假设能量损失系数皆为零时，面积比为０．３的特性曲线。??对于给定面积比的射流泵，压力比随着流量比Ｍｉ的增大而减小，符合能量守恒??的原则，如图２－３所示。效率则随着流量比屬的増大呈现先增大后减小的趋势，??如图２－４所示。效率最高时对应的压力比称为最优压力比效率最高时对应??的流量比Ｍｉ称为最优流量比Ｍｐｔ，定义最优流量比和最优压力比附近的工作区??间为髙效区。对于不同流量比Ｍ２的射流泵
【参考文献】：
期刊论文
[1]提高水射流负压除尘器除尘效率的探讨[J]. 翟国栋,童伟,吴高生,王家尧,王彦杰,孙家伟. 煤矿机械. 2015(07)
[2]吸入室角度对环形射流泵空化性能的影响[J]. 肖龙洲,龙新平. 浙江大学学报(工学版). 2015(01)
[3]煤层气井射流冲煤粉装置冲击深度的研究[J]. 刘冰,綦耀光,张芬娜,杜继芸,孟尚志,朱洪迎,吴天宠,黄芳宇. 煤炭学报. 2014(04)
[4]煤层气井负压射流快速排煤粉装置研究[J]. 綦耀光,刘冰,张芬娜,刁秀芳,莫日和,尚晓林,黄芳宇. 中国矿业大学学报. 2014(01)
[5]冲砂泡沫流体室内携砂规律研究[J]. 万里平,何保生,唐洪明,孟英峰,赵峰,周华. 石油机械. 2013(06)
[6]液体射流泵内部流动分析:Ⅰ试验与三维数值模拟[J]. 王松林,王玉川,桂绍波,高传昌,曹树良. 排灌机械工程学报. 2012(06)
[7]高黏度牛顿流体中砂粒运动实验研究[J]. 李健增,汪志明,芮阁,任众鑫,廖小波. 石油钻探技术. 2012(05)
[8]瓦斯抽放孔射流排水排渣方法及实验研究[J]. 李栋,卢义玉,王洁,廖识,黄小波. 采矿与安全工程学报. 2012(02)
[9]双级反循环连续冲砂工艺技术研究[J]. 张勇,张忠华,张正军. 石油机械. 2011(01)
[10]环形射流泵性能参数的数值模拟[J]. 王振恒,唐川林,胡东. 湖南工业大学学报. 2009(03)
博士论文
[1]煤层气井有杆排采井筒煤粉运移规律和防煤粉关键技术研究[D]. 刘新福.中国石油大学（华东） 2012
[2]油井排砂用射流泵的研究[D]. 王常斌.浙江大学 2004
硕士论文
[1]射流泵内部流场数值模拟与优化设计[D]. 乌骏.江苏大学 2007
本文编号：3308962
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