周灿-射流泵排采工艺 联系客服

发布时间 : 星期二 文章周灿-射流泵排采工艺更新完毕开始阅读acd53cdc50e2524de5187ed7

动力液和采出液之间的能量转换达到排砂采油的目的。动力液在喷嘴处由高压头转变为高速头,喷射液将地层流体携地层砂从汇集室吸入喉管,在喉管内形成混合液,地层流体由动力液获得充分的能量,由此混合液由速度头转变为压力头,将地层流体(包括地层油、水、砂及其它)排至地面。 (3)优点:

该泵因排砂采油装臵有动力液管和混合液管,油层不被阻挡,可测取液面,监控压力变化(原水力射流泵利用油管传递动力液,利用油套管环形空间为混合液通道,不能监测液面)。该泵主要由喷嘴、喉管、扩散管、尾管、密封环、工作腔等组成。 (4)存在问题 混合液管砂堵问题:

因混合液管中携带地层砂,若供水系统出现故障,突然切断动力液来源,在使用同心管完成的排砂采油工艺中,极易造成砂子下沉而堵塞混合液管。在停止供给动力液前,必须先将井筒内的砂子清洗干净,再停水处理故障。特别是投产初期更应如此。

4.2 射流泵的特点

4.2.1 射流泵的优点

(1) 射流泵的理论效率是30%左右,理论排量范围可小到几方

和大到1600m3/d;

(2) 水力射流泵的井下系统工作时无动力部件,喷嘴和喉道用

特殊材料制成,因此井下设备有较高的可靠性,且维修周期

- 9 -

长、费用低,还能在高温、高气液比、出砂和腐蚀等复杂条件下工作;

(3) 泵挂深度和排量的变化范围大,通过更换不同的喷嘴、喉

道组合调节流量,可满足不同的生产要求。井下泵的起下只需改变动力液的方向,而不必起出井内油管柱,检泵方便。动力液来源方便,主要设备在地面,维修方便。 4.2.2缺点

目前采用的射流泵在现场使用过程中主要有两点不足: 一是为了防止气蚀,泵必须有较高的吸入压力;二是泵效较低,所需要的输入功率要高于普通水力活塞泵,从而使射流泵的使用受到一定限制。

尽管射流泵具有以上缺点,但因其使用可靠,排量大,对许多油井是有吸引力的。自70年代初商业性引进以来,已得到推广应用。

5.射流泵的设计与计算

5.1 射流泵的设计

射流泵是一种高速混合装臵,泵内存在严重的湍流和摩擦,其马力效率比正排量泵所能达到的效率低。因此,尽管某些含气井对动力的实际需求较低,却常常要求较高的地面马力。射流泵在吸入压力低时容易在其入口处产生气蚀。这个问题在泵的设计计算中必须予以考虑。

射流泵设计主要包括泵型和生产参数设计、调参和生产故障处理

- 10 -

等方面。射流泵的泵型和生产参数设计主要根据井的配产、预测的含水和井底压力,用射流泵设计专用软件来完成,主要考虑含气量、黏度、含水量、密度、压力、温度以及井斜度、井深度等因素的影响,对动力液量、地面工作压力、喷嘴喉管尺寸进行优化设计,并确定出与这些参数、条件相适应的油井产量、压力和含水量的变化范围。 5.2 零部件的尺寸确定

(1)射流泵具有多种不同型号的喷嘴和喉管,可用于日产量小至60桶和大到10000多桶的油井抽油。与各种水力泵采油系统配套使用,可通过控制地面动力液供给量在较大范围内调节每台井下泵的排量。

图6射流泵特性曲线

(2) 作为一种动力泵,射流泵具有与电动潜油离心泵相似的特性

- 11 -

曲线。根据地面设备施加给井下泵的喷嘴的压力可作出一系列的特性曲线。对于给定的喷嘴,选配不同尺寸的喉管,将得出不同的特性曲线(如图5)。

对于每一个压力增量△P来讲,如果喷嘴面积和喉管面积都增加一倍,那么喷嘴动力液流量和油井流体产量也应分别增加一倍。油井产量为零的最大△P值应保持不变。射流泵特性曲线通常较为平坦,尤其当喉管较大时更是如此,这使射流泵对输入压力或排出压力的变化敏感。因为流体混合物的密度、气液比和粘度的变化影响着泵碰到的压力,特性模拟计算是复杂的, 实质上是一种迭代过程, 因此要用计算机进行优化设计(可利用CADDS5 软件的参数化设计方法, 对射流泵结构模型参数实现参数化虚拟设计。)

射流泵虽然存在效率较低,对沉没度要求较高,对压力敏感等

- 12 -