摘要：为探索煤层气有杆泵井排采煤粉产出的实际沉降速度和临界排液量,建立了有杆泵井井筒煤粉运移动态实验平台,模拟了不同煤粉粒度、不同排液速度井筒煤粉动态运移规律。结合球形颗粒沉降末速理论公式,建立了有杆泵井排采不同煤粉粒度实际沉降速度和临界排液量计算模型。研究表明,实际有杆泵排采实际沉降速度和临界排液量与井液密度、井筒内流体流态、煤粉粒径、煤粉密度及井筒流体流速有关,且随着煤粉粒度的减小实际沉降速度和临界排液量降低,并计算出不同煤粉粒度的排采临界排液量。有杆泵井排采时实际沉降速度和临界排液量可为现场防煤粉控制、排采设备优化等方案设计提供依据。

摘要：为了研究煤层气排采过程中煤粉在井筒中的运移规律,采用标准二维湍流分析方法建立煤粉在井筒中的运移模型,用数值模拟方法分析不同流速、不同粒径煤粉的运移规律及沉降特征。研究表明:煤粉在井筒横截面上的速度及体积百分数分布与井液类似,均为中间高,两侧低,在杆管壁面上最低。煤粉与井液组成的固液两相流初速度越大,煤粉与井液的流速就越接近,越有利于煤粉的排出。不同粒径煤粉对应不同的临界携煤粉速度,粒径越大,对应的临界携煤粉速度越大,煤粉越不容易排出。计算出井筒横截面中绝对速度小于零的煤粉占该横截面所有煤粉的百分数,即沉降百分数。并由横截面上的煤粉平均体积分数和沉降百分数得出不同粒径煤粉的临界携煤粉速度和临界携煤粉排量。计算结果为现场煤粉防控及参数优化提供参考依据。