為了探討高含氣井下泵氣液分離效果隨各排采參數(shù)的變化規(guī)律,建立了非線性和非定常性的泵下氣液分離流場氣泡動力學(xué)模型,并依據(jù)數(shù)值求解結(jié)果分析環(huán)形分離腔室中兩相流運(yùn)移速度以及氣泡上浮速度的動態(tài)變化狀況,揭示了高含氣井下泵氣液分離機(jī)理,同時依據(jù)泵下氣液分離系統(tǒng)計算模型量化分析了內(nèi)外管徑和分離腔室尺寸等隨各排采參數(shù)的變化規(guī)律,并提出氣液分離系統(tǒng)設(shè)計方法。研究結(jié)果表明:高含氣井排采泵下氣液分離系統(tǒng)的內(nèi)外管徑均隨沖程、沖次和泵徑的增加而不斷增大,且受泵徑的影響尤為明顯;環(huán)形分離腔室的最大和最小長度只與沖次有關(guān),且成反比例變化趨勢;采用長沖程、低沖次和合理設(shè)計泵徑原則時的氣液分離系統(tǒng)效率最佳,在滿足排水量要求時,可充分發(fā)揮系統(tǒng)氣液分離作用,提高泵效并減小井下泵慣性、振動動載荷以及桿柱應(yīng)力變化幅值。研究內(nèi)容和結(jié)果可為高含氣井下泵的現(xiàn)場應(yīng)用提供參考。 

【文章來源】：石油機(jī)械. 2020年09期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

重力式氣液分離機(jī)理示意圖

高含氣井排采泵下氣液分離系統(tǒng)的外管管徑受泵徑、沖程、沖次、行程速比系數(shù)和泵效等排采參數(shù)的影響。圖2給出了不同沖次時泵下氣液分離系統(tǒng)外管內(nèi)徑的變化規(guī)律。由圖2可以看出，外管內(nèi)徑隨沖次的增加近似呈線性增大，且沖次對管徑的影響顯著。這是由于沖次的增加，導(dǎo)致井下泵抽汲速度加快，需要更大的環(huán)形空間來減小井液速度。低沖次有利于降低對外管內(nèi)徑的尺寸要求，并且減輕泵的磨損，延長系統(tǒng)的壽命。圖3給出了不同沖程時泵下氣液分離系統(tǒng)外管內(nèi)徑的變化規(guī)律。

圖3給出了不同沖程時泵下氣液分離系統(tǒng)外管內(nèi)徑的變化規(guī)律。由圖3可看出，外管內(nèi)徑隨沖程增加近似呈線性緩慢增大。沖程的增加會導(dǎo)致井下泵吸入井液量變大，一定程度上增加抽汲速度，同樣需要更大環(huán)形空間來減小井液速度。但其影響程度要比沖次小，即使選大沖程來保證足夠的排液量也不會造成管徑過大。雖然抽油桿長度增長，相應(yīng)的沖程損失也會變大，有效沖程減小，但沖程損失本身數(shù)值非常小，且隨抽油機(jī)沖程的增大，泵的充滿度也增大[20]。為提高系統(tǒng)工作效率，沖程可選擇井下泵許用的最大沖程。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]抽油機(jī)井氣錨結(jié)構(gòu)優(yōu)化及氣液分離效率計算[D]. 張瑩.東北石油大學(xué) 2011
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本文編號：2942806