低压气井排水采气用喷射器性能研究
发布时间:2021-11-16 18:07
目前传统排水采气工艺对于低压气井的适应性较差,为了解决此问题,本文提出了一种新型的喷射器复合排水采气工艺。通过采用高压气体作为驱动流体,防止二次污染,并通过与泡排组成复合工艺的方式解决效率低下的问题,其中喷射器技术是其核心。本文采用数值模拟的方法,以引射比为性能指标,通过对喷射器气相和气液两相的内部流场流动特征进行分析,得到了喷射器的结构尺寸、运行工况对于喷射器引射比的影响规律。(1)气相流场下,渐扩段锥度和面积比对喷射器引射比的影响在一定范围内为先增后减的单峰趋势,当渐扩段锥度增大到一定程度,引射比会急剧下降导致喷射器倒吸,面积比不会导致引射比的急剧变化。喷嘴距的增大可以提高引射比。(2)气相流场下,运行工况主要通过影响激波强度与喷射器运行状态来影响喷射器运行表现,工作压力的增大和出口压力的下降都会提高引射比,但是导致壅塞状态的发生。壅塞工况下,引射比受工作压力影响但独立于出口压力。(3)气液两相流场下,运行工况对于喷射器运行性能的影响与单相流场基本一致,工作压力通过改变激波强度的方式影响喷射器运行表现,出口压力通过改变射流核心尺寸的方式影响喷射器运行表现。
【文章来源】:中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:73 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
喷射器原理
图 1.2 低压气井喷射器排水采气工作流程Fig. 1.2 Ejector working process in low pressure gas well射器排水采气工艺适应性高,对于低压低产气井也能有良好的适应统的射流泵排水采气工艺,采用高压气体作为驱动流体,不会对地染。此外,由气体驱动液体所导致的效率低下问题可以通过与泡排,降低地层积液平均密度的方式来得到解决。研究思路及研究目标1)以气体为动力流体的喷射器结构参数的设计,基于气动函数法设压气井的喷射器结构尺寸参数,为分析优化提供基础;2)基于 FLUENT 的喷射器单相内流场的变工况分析与多结构相对究不同工况参数、不同结构尺寸参数下喷射器效率的变化规律,为流体的能量利用效率、喷射器的不同工况结构设计、提高不同情况提供理论基础;
技术路线
【参考文献】:
期刊论文
[1]喷射器极限工况特性实验研究[J]. 戴征舒,陈光明,张华,张峥,瞿悦呈,李忠律. 制冷学报. 2017(05)
[2]液液喷射混合器最佳引射角度的CFD模拟[J]. 刘传超,别海燕,安维中,林子昕,朱建民. 计算机与应用化学. 2014(12)
[3]蒸汽喷射器中的激波效应[J]. 杨勇,李熠桥,沈胜强,李鹏,张琨,牟兴森. 工程热物理学报. 2014(07)
[4]几何结构对喷射器性能影响的CFD分析及实验研究[J]. 夏在超,李建新,高德,陈光明. 制冷学报. 2014(03)
[5]天然气引射技术在低压积液气井中的试验与应用[J]. 张洪杰,朱琳,解永海,刘明璐,李军仁. 新疆石油天然气. 2014(02)
[6]喷嘴可调式喷射器性能的实验研究[J]. 沈胜强,张琨,刘佳,杨勇. 化工学报. 2009(06)
[7]液态泡沫结构及其稳定性[J]. 孙其诚,黄晋. 物理. 2006(12)
[8]水力射流泵排水采气工艺技术及应用[J]. 张霖,李学康,刘伟,张震涛. 钻采工艺. 2005(04)
[9]低压低产气井排水采气工艺技术[J]. 张书平,白晓弘,樊莲莲,桂捷. 天然气工业. 2005(04)
[10]气体加速泵排水采气举升效率研究[J]. 钟海全,李颖川,马辉运,刘永辉,李小云. 石油钻采工艺. 2005(01)
博士论文
[1]喷射器性能、结构及特殊流动现象研究[D]. 李海军.大连理工大学 2004
硕士论文
[1]低压气井井口喷射引流工具试制[D]. 张霄雷.西南石油大学 2014
[2]射流泵排水采气数值模拟研究[D]. 冯琦.西安石油大学 2014
[3]气液两相喷射器的实验研究[D]. 薛凤娟.大连理工大学 2008
[4]气体加速泵排水采气技术研究[D]. 马辉运.西南石油学院 2005
本文编号:3499323
【文章来源】:中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:73 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
喷射器原理
图 1.2 低压气井喷射器排水采气工作流程Fig. 1.2 Ejector working process in low pressure gas well射器排水采气工艺适应性高,对于低压低产气井也能有良好的适应统的射流泵排水采气工艺,采用高压气体作为驱动流体,不会对地染。此外,由气体驱动液体所导致的效率低下问题可以通过与泡排,降低地层积液平均密度的方式来得到解决。研究思路及研究目标1)以气体为动力流体的喷射器结构参数的设计,基于气动函数法设压气井的喷射器结构尺寸参数,为分析优化提供基础;2)基于 FLUENT 的喷射器单相内流场的变工况分析与多结构相对究不同工况参数、不同结构尺寸参数下喷射器效率的变化规律,为流体的能量利用效率、喷射器的不同工况结构设计、提高不同情况提供理论基础;
技术路线
【参考文献】:
期刊论文
[1]喷射器极限工况特性实验研究[J]. 戴征舒,陈光明,张华,张峥,瞿悦呈,李忠律. 制冷学报. 2017(05)
[2]液液喷射混合器最佳引射角度的CFD模拟[J]. 刘传超,别海燕,安维中,林子昕,朱建民. 计算机与应用化学. 2014(12)
[3]蒸汽喷射器中的激波效应[J]. 杨勇,李熠桥,沈胜强,李鹏,张琨,牟兴森. 工程热物理学报. 2014(07)
[4]几何结构对喷射器性能影响的CFD分析及实验研究[J]. 夏在超,李建新,高德,陈光明. 制冷学报. 2014(03)
[5]天然气引射技术在低压积液气井中的试验与应用[J]. 张洪杰,朱琳,解永海,刘明璐,李军仁. 新疆石油天然气. 2014(02)
[6]喷嘴可调式喷射器性能的实验研究[J]. 沈胜强,张琨,刘佳,杨勇. 化工学报. 2009(06)
[7]液态泡沫结构及其稳定性[J]. 孙其诚,黄晋. 物理. 2006(12)
[8]水力射流泵排水采气工艺技术及应用[J]. 张霖,李学康,刘伟,张震涛. 钻采工艺. 2005(04)
[9]低压低产气井排水采气工艺技术[J]. 张书平,白晓弘,樊莲莲,桂捷. 天然气工业. 2005(04)
[10]气体加速泵排水采气举升效率研究[J]. 钟海全,李颖川,马辉运,刘永辉,李小云. 石油钻采工艺. 2005(01)
博士论文
[1]喷射器性能、结构及特殊流动现象研究[D]. 李海军.大连理工大学 2004
硕士论文
[1]低压气井井口喷射引流工具试制[D]. 张霄雷.西南石油大学 2014
[2]射流泵排水采气数值模拟研究[D]. 冯琦.西安石油大学 2014
[3]气液两相喷射器的实验研究[D]. 薛凤娟.大连理工大学 2008
[4]气体加速泵排水采气技术研究[D]. 马辉运.西南石油学院 2005
本文编号:3499323
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