屈文涛,郭燕楠,孙艳萍

(西安石油大学 机械工程学院，陕西 西安 710065)

0 引 言

天然气在开采运输中，井下液体将随着气体一起进入输气管道。随着地势起伏、外界温度的变化，部分液体滞留在管道内，导致气体过流面积减小同时还会造成冻堵、腐蚀管道，严重影响天然气的运输[1-3]。针对这一现象，提出将射流泵与涡流工具的特性结合的射流涡流工具，该工具以管线内气体为动力源，通过射流降压使管道内积液与气体混合，为液体提供动力，再将混合液体的流动状态由直流变为涡流，减小了气液两相行进中的摩擦损失，将积液带出管线。

射流泵经过长时间的发展，已经形成了一套完整的设计理论体系，广泛应用于石油化工中，如深井采油、天然气井排水采气等；涡流工具于2011年由中石油首次引进，在苏里格气田、大庆徐深气田等进行了现场试验，效果显著[4]，目前也有应用于地面集输管线消除管道内积液的试验[5]。而将射流泵与涡流工具结构优势综合利用应用于天然气开采、运输中携液方面的研究目前还鲜有报道。

1 射流涡流工具结构组成及工作原理

射流涡流工具由喷射接头、喉管、导流管、绕流器、套管组成，如图1所示。气体由喷射接头进入喉管，随着流动区域界面半径逐渐减小，在喉管变径段产生真空，管线下方积液在压力差的作用下通过豁口进入喉管，与气体进行混合和能量交换，在喉管末端两种流体混合完全，速度趋于一致。混合液体经由导流管的三个出气口进入套管并沿着绕流器上螺旋翼运动，流动状态由直线紊流变为螺旋状涡流，密度较大的液体被甩向井壁，密度较小的气体在管道中心流动。……