天然气喷射引流装置变工况性能试验

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1、第29卷第1O期天然气工业天然气喷射引流装置变工况性能试验吴革生刘双全张振红师尊禄。1．中国石油长庆油田公司油气工艺研究院2．中国石油长庆油田公司第四采油厂3．中国石油长庆工程监督处吴革生等．天然气喷射引流装置变工况性能试验．天然气工业，2009，29(IO)：83—85．摘要天然气喷射引流技术是靖边气田低压气井开采、实现稳定生产、取得较好开采效果的主要技术，如何选择合适的喷射装置设计参数和运行过程中工作制度，对于装置的长期有效运行非常关键。通过现场试验，研究了高低压气流量和引射率随压力的变化规律，掌握了喷射装置的变工况性能：低压气流量

2、与高压气压力为非单调关系，随着高压气压力增加，低压气流量先增加后减小。现场应用中，需要根据工况性能选择合适的高压气工作压力，引射率变化规律与低压气流量变化规律一致，引射率与低压气压力为近似直线关系，且随着高压气压力的减小，斜率就增大。设计过程中，要充分考虑现场应用井的稳压能力，设计合理的工作压力和流量，以延长喷射装置的应用时间。喷射引流装置变工况性能与装置本身结构参数有关，对于不同的喷射装置需要进行变工况性能分析，并做出相应图版来指导现场生产。关键词靖边气田气井压力喷射引流增压开采参数D0I：10．3787／j．issn．1000—09

3、76．2009．10．0260引暑天然气喷射引流技术最初用于原油挥发气的回收及气体压缩等方面口]，2005年杨德伟提出了利用力表喷射技术输送低压气层天然气的技术方案_3]，但未见其应用报道。长庆靖边气田于2007年安装了第一套喷射引流装置用于低压气井开采。该技术利用高压气井引射低压气井生产，在不借助外来能源的情况下，实现低压气井在低于外输压力下仍能正常压力表稳定生产，从而降低生产和管理成本。天然气喷射引流技术原理_4]是高压天然气经喷嘴节流，在混合腔形成低于低压气人口压力的低压区，低压天然气在压差作用下被吸入混合段与高速流动的天然气混合

4、，形成具有一定速度的混合气流，在扩压段内完成图1喷射引流试验流程示意图升压后外输。该技术可充分利用高压气井的压力能，为低压气井增压开采探索了一种新途径。笔者通高低压气井通过节流针阀后进入喷射装置，与过喷射引流装置的变工况试验，研究了高低压气井流低压气混合后进人集输系统，在低压气人口和混合量和引射率随压力的变化规律，为喷射引流装置设计出口分别安装1台智能旋进漩涡流量计，对低压气参数选取和工作制度的确定提供了参考意见。和混合气流量进行分别计量，高压气流量通过混合气流量减去低压气流量求得。1试验流程与试验步骤通过改变喷射装置的工作状况，即改变

5、进入喷试验流程如图1所示。射装置的高低压气井的进气压力，分析高低压其流作者简介：吴革生，1966年生，高级工程师；主要从事采气工艺研究工作。地址：(710021)陕西省西安市未央区明光路。电话：(029)86590671，13700238739。E-mail：wgs—cq@petrochina．corn．cn·83·天然气工业2009年lO月量随进气压力的变化规律，来研究喷射装置的工况式中：k为绝热指数，对于天然气(按甲烷计)而言，k性能，对喷射装置的现场应用提供指导。试验步骤一1．32；A⋯为喷嘴喉部面积，对于固定的喷嘴其喉如下：部面

6、积保持不变。因而通过该喷嘴的流量只与人口1)通过调整高压气井节流针阀，使高压气进入高压气参数有关，而与低压气参数无关。喷射装置压力最大，即针阀全开状态。2．2低压气流量变化规律2)调节低压气节流针阀，使低压气进入喷射装从图3中可以看出，低压气流量与高压气压力置压力为最小，即针阀全关，稳定后记录压力和流为非单调关系，随高压气压力的增大而先增大后减量。小。由该图可知，当高压气压力(P)为11～12MPa3)调节低压压力使低压气进入喷射装置压力递时，低压气流量的变化规律发生转变，这与装置设计增0．5MPa，稳定后记录压力和流量。工作压力有关。

7、4)重复步骤3)，直到低压气进入喷射装置压力最大，即针阀全开。5)调节高压气节流针阀，使高压气进入喷射装置压力递减1．OMPa，操作步骤2)、3)和4)。6)重复步骤5)，直到高压气进人喷射装置压力小于8MPa，试验结束。2喷射引流装置变工况性能分析通过调节高低压气节流针阀分别使高压井进入喷射装置的压力分别为8、9、10、11、12MPa和13MPa，低压气井进入喷射装置压力分别为2．0、2．5、图3低压气流量与高压气压力关系曲线图3．0、3．5、4、4．5MPa和5．0MPa，混合后与外输系统相连，外输压力恒定为5．3MPa，开展了不

8、同工况一般来说，随着高压气压力的增加，高压气流量下现场试验。增大，相应的引射量(低压气流量)也增大。但当P2．1高压气流量变化规律高于某特定值时，随着高压气压力的进一步增大，喷试验结果表明，各工况下高压气流