刘 冰,綦耀光,张芬娜,杜继芸,孟尚志,朱洪迎,吴天宠,黄芳宇

(1.中国石油大学(华东)机电工程学院,山东青岛 266580;2.中联煤层气有限责任公司,北京 100108)

煤层气井射流冲煤粉装置冲击深度的研究

刘 冰1,綦耀光1,张芬娜1,杜继芸1,孟尚志2,朱洪迎1,吴天宠1,黄芳宇1

(1.中国石油大学(华东)机电工程学院,山东青岛 266580;2.中联煤层气有限责任公司,北京 100108)

为确定煤层气井射流冲煤粉装置合理的结构和工作参数,实现射流冲煤粉系统的优化设计和有效运行,理论分析了冲煤粉装置工作原理和煤粉颗粒运动过程,整个井底冲煤粉射流场可分为:自由射流区、射流冲击区、漫流区、返流区、旋涡区和负压吸附区6个区域,决定煤粉是旋转上升的复杂运动状态。开展均匀设计方法的冲煤粉实验,运用二次多项式逐步回归法得出回归方程,揭示喷嘴结构参数、射流参数和煤粉特性对冲煤粉深度的互相耦合的影响关系。结果表明,对冲煤粉的深度影响程度的大小依次为:喷距、喷嘴直径、喷嘴流量和煤粉直径。进一步的单因素试验详细了解各影响因素对冲煤粉深度的影响,得出在要求不动管柱时冲煤粉深度达到500 mm的条件下,喷嘴流量不能低于15 m3/h,喷距应小于100 mm。

煤层气井;射流;冲煤粉;冲击深度;影响因素

煤层气井排水采气过程中,进入井筒的煤粉颗粒如果没有被产出液携带至地面,而是沉积在套管底部填满井底口袋将会堵塞产气通道或是埋泵,阻碍煤层气的正常产出[1]。根据生产现场的数据统计,煤粉问题已成为引起煤层气井停产或产量降低的主要因素,井底煤粉难以排出已成为阻碍煤层气大规模开发的关键问题之一[2－4]。……