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高气油比井举升工艺配套技术研究 一 高气油比井举升工艺 气液分离机理研究 液气混抽泵 以下简称液气泵 泵筒由下到上依次为长泵筒段 气包段和短泵筒段等三段连接组成 固定阀 游动阀和泵柱塞与常规抽油泵相同 气包段为双层空腔结构 长泵筒段 气包段 短泵筒段 短泵筒段 混抽泵结构 a 上冲程 柱塞到达气包段之前 工作原理与常规抽油泵相同 b 上冲程 柱塞下端面高于气包段下端面 气包空腔与泵内连通 泵内气体与气包内液体在密度差异重力作用下对流 气体进入气包空腔并上升至空腔上部 a b c d e 混抽泵工作原理 c 上死点 泵筒内形成上气下液的分布 d 下冲程 柱塞向下运动 排挤泵腔内气体到气包空腔内 直至柱塞下端面到达气液界面 这时气体全部进入气包空腔 a b c d e 混抽泵工作原理 e 下冲程 柱塞继续向下运动 泵内压力继续升高 直至游动阀打开 泵开始排液 泵的工作情况与常规抽油泵完全充满液体情况相似 当柱塞上端面低于气包段上端面时 气包空腔与泵上连通 气包内气体与泵上液体对流 气体进入泵上油管内 泵上液体流入气包空腔 a b c d e 混抽泵工作原理 进入泵的气体通过气包空腔排到泵上 能够强制排气 气体不经过游动阀 避免了气体对打开游动阀的影响 上冲程气体进入气包空腔置换出其中的液体 下冲程气体排到泵上 而泵上的液体进入气包空腔 混抽泵工作原理 设计了44mm和56mm两种泵型 泵的结构参数参照组合泵筒管式泵结构设计 泵长度设计3 3米和5 1米两种规格 液气泵气包段结构参数 混抽泵设计参数 1 液气泵有何作用 由上述计算模型可以看出 由于液气泵特有的结构和工作原理 每个冲次都能排出一部分气体 避免抽油泵气锁 通过强制排出进入泵内的气体 使抽油泵恢复排液功能 随着油井产量增加 气液滑脱减轻 进泵气油比进一步降低 达到稳定生产状态 对混抽泵的认识 2 适应的进泵气油比 如果进泵全部为气体 按照液气泵的工作原理 柱塞到达上死点时 气包空腔里的液体流入长泵筒段 气体进入气包 下冲程进入长泵筒的液体经游动阀排到泵上 液气泵在纯气的情况下仍然能够正常工作 如果进泵全部为液体 气包空腔里的液体压力为泵出口压力 大于泵内液体压力 在上冲程连通的时候 压力趋于一致 有少量液体从气包空腔膨胀进泵 其它方面与常规泵相同 因此 液气泵适应的进泵气油比的情况是 有气则排 无气照常工作 对混抽泵的认识 3 柱塞上死点位置对液气泵工作效果的影响 上死点时柱塞的位置对液气泵工作效果有很大影响 如果柱塞底端面处于气包段上端 气体在气包段的分布按气包环空和泵腔截面积比例分布 如果上死点时柱塞底端面太高 进入短泵段 在短泵段让出的体积被气体占据 这样就增加了下冲程压缩气体的行程 降低泵效 如果上死点时柱塞底端面低于气包段上部 能够增加进入气包空腔气体比例 但气液对流时间短 效果不明显 如果柱塞底端面位于气包段下部 气液来不及对流 影响气包段作用发挥 如果柱塞底端面
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