气举柱塞外壁密封性能计算与分析

论文摘要

气举柱塞外壁的密封性能是决定气井井下排水采气工艺实施的关键。针对目前气举柱塞存在的气体窜流和液体漏失而影响排液效率问题,以典型柱塞外壁结构为基础,建立了柱塞在油管内举升的流场数值计算模型,对其外壁密封环槽结构的密封性能开展了数值模拟研究。结果表明:柱塞外壁环槽结构的不同槽形对柱塞排水采气的密封性能有显著影响,密封性能由高到低依次为:圆弧形槽、正直角梯形槽、矩形槽和反直角梯形槽。密封性能随着槽深的增加而增加,且出现增速放缓的趋势;随着槽宽的增加出现先增后减的趋势。同时开展了实验研究,实验结果与模拟结果相对误差低于12%,验证了模拟的可靠性。

论文目录

• 引言
• 1 柱塞外壁环槽密封结构优化
•   1.1 气举工作原理
•   1.2 柱塞外壁环槽结构优化
• 2 柱塞举升密封性能理论分析
•   2.1 基础参数
•   2.2 柱塞密封性能判定及计算方法
•     2.2.1 密封性能判定方法
•     2.2.2 阻力系数计算方法
• 3 柱塞外壁环槽密封性能数值模拟分析
•   3.1 数值计算模型及网格划分
•   3.2 边界条件及物性参数
•   3.3 数值模拟结果分析
•     3.3.1 环槽槽形对密封性能的影响
•     3.3.2 环槽深度对密封性能的影响
•     3.3.3 环槽宽度对密封性能的影响
• 4 实验研究
•   4.1 实验方案及流程
•     4.1.1 实验方案
•     4.1.2 实验流程
•   4.2 实验结果及分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王尊策,刘春璐,刘崇江,许红丽,张井龙,曹梦雨

关键词: 排水采气,柱塞气举,密封性能,阻力系数,数值模拟,结构优化

来源: 地震工程与工程振动 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 东北石油大学机械科学与工程学院,大庆油田有限责任公司采油工程研究院,大庆油田有限责任公司第一采油厂

基金: 黑龙江省青年科学基金项目(QC2016003)~~

分类号: TE377

DOI: 10.13197/j.eeev.2019.06.7.wangzc.002

页码: 7-17

总页数: 11

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