钟功祥 严 陶 赵肖安 钟升级 宋 华

(西南石油大学石油天然气装备教育部重点实验室)

0 引 言

天然气井在经历了深入开采后逐渐进入衰竭期，出现积液、产气量锐减及污染严重等现象，大量产水气井急需通过提高气体携液量的方式来减少井底积液，恢复气井产气能力[1]。射流泵作为一种适合输送气液两相流流体的排采装置已经广泛应用于石油天然气行业，其结构相对简单，易于制造，具有抗磨损和抗腐蚀等特性[2]。井下涡流工具是一种新型排水采气装置，具有结构简单且环保的优点。国内对涡流工具的研究逐渐加深，冯翠菊等[3]研究了气藏气井中涡流工具排水采气工艺施工效果的影响因素；杨旭东等[4]将有限元分析的方法运用到井下流体运动规律上，深入研究了井筒内涡流排采机理；陈德春等[5]采用4因素4水平的正交试验，研究了不同气液条件下涡流工具结构参数对流体速度的影响；陈杰等[6]通过5因素3水平正交试验对井下涡流工具结构参数进行了优化；常永峰等[7]将射流器与涡流装置有机结合，并对装置的携液情况进行了研究。

基于射流与涡流的运动原理及传能效率的综合考虑，本文创新性地将两种装置结合在一起，提出一种射流涡流复合排水采气装置。以该装置进出口持液率差值作为试验指标，采用正交试验法，通过导入不同参数组合，对其模型进行有限元分析。根据优化后结构尺寸对持液率差值的影响，选择最优尺寸结构组合。……