射流泵排水采氣工藝技術(shù)演講人：日期:目錄CATALOGUE02.核心組件功能04.現(xiàn)場實(shí)施方案05.運(yùn)行維護(hù)管理01.03.關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)06.技術(shù)優(yōu)勢與發(fā)展工藝原理及特點(diǎn)工藝原理及特點(diǎn)01PART射流泵核心工作原理高速射流引射效應(yīng)高壓工作流體通過噴嘴加速形成高速射流，在吸入室內(nèi)產(chǎn)生低壓區(qū)，將地層氣液混合物吸入喉管，實(shí)現(xiàn)能量傳遞與混合輸送。動(dòng)量交換與增壓過程射流與吸入流體在喉管內(nèi)充分混合并完成動(dòng)量交換，經(jīng)擴(kuò)散管將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，最終實(shí)現(xiàn)氣液舉升至地面。關(guān)鍵部件協(xié)同作用噴嘴負(fù)責(zé)流體加速，喉管確保高效混合，擴(kuò)散管實(shí)現(xiàn)壓力恢復(fù)，各部件尺寸需精確設(shè)計(jì)以匹配氣井產(chǎn)能需求。適用氣藏條件分析低壓低產(chǎn)氣藏適用于地層壓力低于5MPa、日產(chǎn)氣量小于5000m3的氣井，可有效解決井筒積液導(dǎo)致的停產(chǎn)問題。高含水氣藏對含水率超過30%的氣井具有顯著排水效果，射流泵可連續(xù)排出井筒積液，恢復(fù)氣井產(chǎn)能。復(fù)雜井況適應(yīng)性可用于斜井、水平井及含砂氣藏，但需優(yōu)化噴嘴材質(zhì)防止沖蝕，并配套過濾裝置減少固體顆粒影響。技術(shù)優(yōu)勢與局限性射流泵結(jié)構(gòu)簡單，無井下機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，故障率低，維護(hù)成本僅為傳統(tǒng)抽油機(jī)的20%-30%。無運(yùn)動(dòng)部件可靠性高通過地面調(diào)節(jié)工作流體（水或氣）的壓力和流量，可實(shí)時(shí)控制舉升能力，適應(yīng)氣井動(dòng)態(tài)變化。靈活調(diào)節(jié)生產(chǎn)參數(shù)效率較低（通常30%-50%），需持續(xù)消耗高壓工作流體；未來可通過多級射流結(jié)構(gòu)或納米涂層技術(shù)提升能效。局限性及改進(jìn)方向010203核心組件功能02PART噴嘴-喉管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)01.高速射流轉(zhuǎn)換機(jī)制噴嘴通過收縮流道將高壓動(dòng)力液轉(zhuǎn)化為高速射流，在喉管處形成負(fù)壓區(qū)，實(shí)現(xiàn)氣體吸入與混合，其幾何參數(shù)直接影響能量轉(zhuǎn)換效率。02.多級擴(kuò)散段優(yōu)化喉管后接漸擴(kuò)式擴(kuò)散段，逐步降低流體流速并恢復(fù)靜壓，需采用CFD模擬優(yōu)化擴(kuò)散角與長度，減少湍流損失與氣蝕風(fēng)險(xiǎn)。03.耐磨材料選擇噴嘴-喉管長期承受高速流體沖刷，需采用碳化鎢或陶瓷基復(fù)合材料，確保在含砂氣井中的使用壽命。高壓動(dòng)力液供給系統(tǒng)柱塞泵組配置采用多缸往復(fù)式柱塞泵提供穩(wěn)定高壓動(dòng)力液，工作壓力需適配井深與氣液比，配備變頻電機(jī)實(shí)現(xiàn)流量精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。過濾與清潔單元?jiǎng)恿σ盒杞?jīng)多層濾網(wǎng)與離心分離處理，去除固體顆粒與乳化油，防止噴嘴堵塞及系統(tǒng)磨損。閉環(huán)壓力監(jiān)控集成壓力傳感器與PLC控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測管網(wǎng)壓力波動(dòng)，通過泄壓閥與緩沖罐維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定性。氣液分離回收裝置旋流分離技術(shù)采用切向入口式旋流器產(chǎn)生離心力場，實(shí)現(xiàn)氣液高效分離，分離效率可達(dá)95%以上，適用于高含氣工況。消泡與聚結(jié)模塊內(nèi)置波紋板聚結(jié)器促進(jìn)液滴合并，配合化學(xué)消泡劑降低泡沫攜帶，確保分離后氣體干度滿足回注標(biāo)準(zhǔn)。自動(dòng)排液控制通過浮球液位計(jì)與氣動(dòng)薄膜閥聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分離器底部積液定時(shí)排放，避免液封影響分離效果。關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)03PART噴嘴壓差優(yōu)化計(jì)算壓差理論模型建立基于流體力學(xué)伯努利方程與連續(xù)性方程，建立噴嘴進(jìn)出口壓差與流速的關(guān)聯(lián)模型，需考慮氣體可壓縮性及摩阻損失修正系數(shù)。多工況模擬分析通過CFD數(shù)值模擬驗(yàn)證不同壓差下射流效率，優(yōu)化噴嘴幾何形狀（如收縮角、喉部直徑）以降低能量損耗?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)校準(zhǔn)結(jié)合井口壓力、產(chǎn)氣量等實(shí)測數(shù)據(jù)，采用迭代算法反推最優(yōu)壓差范圍，確保射流泵在臨界流速以上穩(wěn)定工作。氣液比控制范圍根據(jù)氣液比（GLR）界定泡狀流、段塞流、環(huán)狀流等流型，明確射流泵高效工作區(qū)對應(yīng)的GLR閾值（通常為100-500scf/bbl）。氣液兩相流態(tài)劃分安裝井下節(jié)流閥或地面氣液分離裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測GLR并調(diào)整注氣量，防止氣鎖或液擊現(xiàn)象發(fā)生。動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制通過實(shí)驗(yàn)室環(huán)道實(shí)驗(yàn)?zāi)M高含水條件，驗(yàn)證不同GLR下射流泵的攜液效率，確保井筒無積液風(fēng)險(xiǎn)。攜液能力驗(yàn)證010203泵深與下入位置確定流壓梯度分析結(jié)合地層壓力、井筒溫度剖面計(jì)算流體密度分布，確定射流泵下入深度需滿足吸入壓力高于流體飽和壓力。01沖蝕風(fēng)險(xiǎn)評估根據(jù)井斜角、套管尺寸及固井質(zhì)量，避開狗腿度突變段或腐蝕易發(fā)區(qū)，優(yōu)先選擇套管接箍下方穩(wěn)定層段。02產(chǎn)能匹配原則通過節(jié)點(diǎn)分析法優(yōu)化泵深，使射流泵抽吸能力與地層供液能力匹配，避免過度抽吸導(dǎo)致地層出砂或氣體突破。03現(xiàn)場實(shí)施方案04PART井筒準(zhǔn)備與設(shè)備配置地面設(shè)備集成配置高壓動(dòng)力液泵組、三相分離器、化學(xué)加注系統(tǒng)等地面設(shè)備，優(yōu)化管線布局以減少壓損，并安裝實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)監(jiān)測運(yùn)行參數(shù)。射流泵選型與匹配根據(jù)氣井產(chǎn)能、井深及流體特性（如氣液比、含砂量）選擇合適型號的射流泵，包括噴嘴-喉管尺寸比、材質(zhì)耐腐蝕性等關(guān)鍵參數(shù)，確保與井況高度適配。井筒清潔與檢測采用高壓水射流或機(jī)械刮削工具清除井筒內(nèi)壁結(jié)垢、沉積物，確保井筒暢通；同時(shí)通過井下攝像或超聲波檢測評估井筒完整性，排除潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。泵體入井安裝流程井下工具串組裝將射流泵本體與配套工具（如錨定器、封隔器、單流閥）按順序連接，嚴(yán)格檢查各部件密封性和機(jī)械強(qiáng)度，防止下井過程中發(fā)生脫落或泄漏。泵體下放與定位通過連續(xù)油管或鉆桿將射流泵緩慢下放至設(shè)計(jì)深度，利用重力或液壓坐封工具完成錨定，確保泵體處于最佳氣液分離區(qū)段。井口裝置密封測試安裝采氣樹并加壓測試井口密封性能，驗(yàn)證環(huán)空與油管通道的隔離效果，防止動(dòng)力液與產(chǎn)出氣竄流。逐步提高動(dòng)力液泵排量至設(shè)計(jì)值，觀察壓力波動(dòng)與流量穩(wěn)定性，調(diào)整變頻參數(shù)以匹配井下射流泵的工作需求。動(dòng)力液系統(tǒng)試運(yùn)行通過實(shí)時(shí)監(jiān)測產(chǎn)出氣量、含水率及井口壓力變化，分析射流泵排水效率，必要時(shí)調(diào)整動(dòng)力液注入壓力或化學(xué)劑加注濃度以優(yōu)化工況。氣液產(chǎn)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測針對常見的砂堵、氣鎖或結(jié)垢問題，制定快速響應(yīng)措施（如反循環(huán)沖洗、化學(xué)解堵），并配備備用設(shè)備以縮短停機(jī)維修時(shí)間。異常工況處理預(yù)案啟動(dòng)調(diào)試與工況調(diào)整運(yùn)行維護(hù)管理05PART動(dòng)態(tài)監(jiān)測參數(shù)指標(biāo)壓力與流量監(jiān)測實(shí)時(shí)采集井口壓力、環(huán)空壓力及射流泵進(jìn)出口壓力數(shù)據(jù)，結(jié)合流量計(jì)讀數(shù)分析流體動(dòng)態(tài)變化，確保系統(tǒng)運(yùn)行在最佳工況范圍內(nèi)。溫度分布分析監(jiān)測井下溫度梯度及射流泵工作溫度，避免因局部過熱導(dǎo)致設(shè)備損壞或效率下降，同時(shí)評估氣液混合效果。振動(dòng)與噪聲檢測通過高頻傳感器記錄射流泵振動(dòng)頻率和噪聲水平，早期識別機(jī)械磨損、氣蝕或流體脈動(dòng)等異?，F(xiàn)象。流體性質(zhì)化驗(yàn)定期取樣分析產(chǎn)出液的含砂量、礦化度及氣相組分，優(yōu)化防垢、防腐措施并調(diào)整工藝參數(shù)。常見故障處理策略射流泵堵塞調(diào)整氣液比或安裝氣液分離裝置，確保射流泵吸入端流體均勻混合，避免氣相富集導(dǎo)致效率驟降。氣鎖現(xiàn)象機(jī)械密封失效管線腐蝕穿孔采用高壓反沖洗或化學(xué)解堵劑清除噴嘴及喉管結(jié)垢，必要時(shí)拆卸清洗或更換易損件，同時(shí)優(yōu)化過濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)。更換耐高溫高壓的復(fù)合材質(zhì)密封件，加強(qiáng)潤滑系統(tǒng)維護(hù)，并定期檢查密封腔壓力平衡狀態(tài)。采用陰極保護(hù)、緩蝕劑注入或升級為耐蝕合金管線，結(jié)合超聲波測厚技術(shù)實(shí)現(xiàn)腐蝕動(dòng)態(tài)預(yù)警。系統(tǒng)效率定期評估通過示蹤劑測試或流量計(jì)校準(zhǔn)，量化實(shí)際排水量與理論值的偏差，修正噴嘴尺寸或工作壓力參數(shù)。排水效率驗(yàn)證設(shè)備衰減診斷工藝適應(yīng)性評價(jià)計(jì)算單位產(chǎn)氣量的電力或燃料消耗，對比設(shè)計(jì)值評估能效水平，識別高耗能環(huán)節(jié)并優(yōu)化動(dòng)力配置。建立射流泵性能衰減曲線模型，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)預(yù)測關(guān)鍵部件剩余壽命，制定預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。針對地層壓力變化或產(chǎn)水率波動(dòng)，模擬不同工況下的系統(tǒng)響應(yīng)，提出參數(shù)調(diào)整或設(shè)備升級方案。能耗比分析技術(shù)優(yōu)勢與發(fā)展06PART低產(chǎn)井復(fù)活經(jīng)濟(jì)價(jià)值通過射流泵高效排水降低井底流壓，激活低滲透儲(chǔ)層剩余氣潛力，單井日產(chǎn)量可提升30%-50%，顯著延長氣井經(jīng)濟(jì)壽命。提升采收率與效益相比電潛泵或螺桿泵，射流泵無井下運(yùn)動(dòng)部件，設(shè)備采購成本降低40%，且故障率低，維護(hù)費(fèi)用僅為傳統(tǒng)工藝的1/3。低成本投入與維護(hù)針對邊際氣田或衰竭期氣藏，該技術(shù)可回收常規(guī)手段難以開采的分散氣資源，實(shí)現(xiàn)資源利用率最大化。資源可持續(xù)開發(fā)復(fù)雜井況適應(yīng)能力高含砂與腐蝕性環(huán)境射流泵采用耐磨合金噴嘴與擴(kuò)散器，耐受砂粒濃度達(dá)5%的井液，且可通過材質(zhì)優(yōu)化（如雙相不銹鋼）抵抗H?S/CO?腐蝕。深井與高溫適應(yīng)性通過優(yōu)化動(dòng)力液壓力與流量配置，可適用于井深超過3500米的超深井，耐溫性能達(dá)150℃以上。大斜度與水平井應(yīng)用無需依賴重力排液，在井斜角超過60°的定向井中仍能穩(wěn)定運(yùn)行，解決水平井段積液難題。智能化控制升級