作者：金博
来源：《科技资讯》 2012年第9期
金博
（长庆油田分公司 第五采油厂 陕西三原 710021）
摘要：应用最优化技术，在确定井的产能、井下装置类型、管柱尺寸和动力液介质等后进行射流泵设计计算，以选择合适的、效率最高的射流泵，为射流泵的选型提供了依据。 关键词：水力射流泵；影响因素；选型
铜管焊接兑换券制作 中图分类号：TE935 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)03(c)-0000-00
随着石油工业的发展，将射流泵应用于原油开采已经成为一种重要手段。射流排砂泵是利用射流原理将注入井内的高压动力液的能量传递给井下产液的无杆泵采油装置，其在井下无运动部件，对于高温深井、高产井和含砂、含腐蚀性介质、稠油以及高气液比泊井条件具有较强的适应性[1-4]。
1 结构组成和工作原理
射流泵是通过2种流体之间的动量交换实现能最传递来工作的。典型的套管自曲式井下射流泵装置如图1所示。射流泵的主要特点之一是没有运动部件。射流泵的工作元件是喷嘴、喉管和扩散管。
射流泵通过喷嘴将动力液高压势能转变为高速动能。在喉管内，高速动力液与低速产液混合，进行动量交换。通过扩散管将动能转变为静压，将混合物采到地面。
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气蚀对射流泵正常工作的影响很大。在喉管入口处，吸人流体是通过喷嘴和喉管之间的环形面积进
人喉管的，环形面积越小，吸人流体的速度越高，喉管入口处的压力越低。当吸如压力降到流体蒸汽压时，流体中会出现小气泡，气泡进入喉管的高压区就会冷凝和破碎，对泵产生冲蚀，这种现象称为气蚀。 气蚀对进入喉管的吸人流体还起节流作用，当气蚀发生时，即使增加动力液流量，也不会使产量提高。另一方面，为了避免气蚀，射流泵需要较高的吸人压力，射流泵在最高效率点工作时，一般要求泵的沉没度在20%以上，而且随采出流体的摩阻和地面回压增大，需要的沉没度也将随之增大。
2.1气体对射流泵的影响[5]
1）气体要占据一定的体积，使泵的液体体积排量下降，同时需要更大的气蚀面积。2） 气体对泵内压力损失产生影响，吸入腔室的压力下降会脱出溶解气，喉管两相混合过程的速度、浓度分布极不均匀。同时气液相间要产生滑脱，扩散管的压力回升会使游离气体重新溶解在液体中，泵的结构不同，其影响程度差别较大，一般气体会使泵效下降。3）气体影响排出管柱的压力损失，对于合理的排出管尺寸，气休的举升作用有利于降低排出管压力损失，如果气液比较大，排出管柱的压力损失应采用多相流理论计算。
2.2 排出口回压
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不同面积比值泵的无因次特性曲线相互交叉。例如，2种面积比值泵的工作特性相同，但2种泵的气蚀特性不会相同。同样，由于2种泵的面积比值不同，排出压力的变化对其影响程度也不会相同。
3 射流泵选择方法与步骤
选择射流泵时，必须要满足排量要求，并与油井的产量协调；必须使泵产生足够的举升压力并保持所需的井口剩余压力（油藏流入动态特性资料要求准确可靠）；选择泵在不出现气蚀时的效率最高、功率最低。
射流泵的选择需要迭代计算。在要求的设计产量下，根据最小气蚀面积可以选择1台合理的射流泵。由于射流泵是一个开式动力液系统，排出管混合物流量等于吸入流量和动力液流量之和，动力液流量取决于喷嘴尺寸和动力液压力，而排出管压力取决于动力液流量。当动力液压力增加时，泵的举升压头增加，同时由于动力液流量也要增加，排除管柱压力上升。只有当泵的举升压头与排除管柱压力相等时，泵和井的工作才协调，因此选泵时需要迭代。
3.1 选择不发生气蚀的射流泵
短程蒸馏器 1） 根据设计产量和流入动态曲线计算井底压力。
2） 计算吸入液压力梯度。
3） 计算吸入压力ps：当泵挂深度等于井深时，吸入压力等于井底压力，否则应从井底向上计算出泵挂深度处的吸入压力。根据气液比的大小选择单相液流或垂直多相管流方法完成计算。
4） 计算最小气蚀面积Acm：要求选择的泵的环行面积大于最小气蚀面积。最小气蚀面积为
4 结语
本文应用最优化技术，在确定了井的产能、井下装置类型、管柱尺寸和动力液介质等后进行射流泵设计计算，以选择合适的、效率最高的射流泵，为射流泵的设计选型提供了依据。
参考文献
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[4] 王德伟. 水力喷射泵负压冲砂技术在锦州油田的应用[J].石油矿场机械，2010，39（9）：68-71.
[5] 李发印，刘 声. 气体对射流泵效率的影响[J].石油矿场机械，2000，29（3）：33-34.
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