双管水射流携砂泵结构设计及流场仿真

摘要：

油层中含量较大的泥砂容易堵塞防砂管,造成液量下降快,而排砂量不断递增,有杆泵抽吸能力有限、排砂量低,不能满足排砂解堵措施的要求.鉴于此,设计了双管水射流携砂泵.该射流泵避免了传统射流泵套管不承压的缺点,同时以中心管与外管之间的环空作为动力液输入管,可防止内管砂埋;设计了喷嘴特殊流道,将动力液与产出液在喷嘴处进行隔离,实现了动力液与产出液在喷嘴上方连通的功能.利用Fluent进行了基于欧拉模型的喉管喷嘴流场仿真,对喷嘴的结构和压力入口进行了优选.分析了流体在不同压力和不同喷嘴收缩角条件下,最大负压和出口速度情况.通过仿真,确定了最佳的喷嘴收缩角为20°.现场试验中,试验井前期正常的产液量为20.00 m3/d,到后期产液量降至5.94 m3/d;试验探究了动力液与产液的变化关系,从整体上看产液量随动力液压力上升而提高.试验结果表明,泥砂混合物产液量符合预期,通过排砂和再次开井,生产稳定后产液量达到23.00 m3/d,证明了双管水射流携砂泵具有排砂解堵和提高原油产量的效果.

关键词：双管水射流、携砂泵、喷嘴喉管、多相流、流场仿真

所属期刊栏目：48

分类号：TE358(油气田开发与开采)

资助基金：国家重点研发计划项目"水下生产系统智能控制关键技术研究"2016YFC0303703

在线出版日期：2020-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：101-108