摘要：为测定气举生产过程中气举阀波纹管承载率和最大有效阀杆行程,按照API标准,围绕探针测距、压力控制、数据采集,开展工艺流程设计、设备选型、核心部件设计、加工制造、组装调试和试验标定,设计研制了TZCJ型气举阀探针测距试验装置。采用LVDT位移传感器测量阀杆行程,位移精度达到±0.02 mm;采用ER3000SI-1压力控制器与空压负载式26-20调节器组合对压力进行控制,压力精度达到±0.1 MPa;采集频率可达1次/s,能确保压力、位移数据采集的同步性和连续性。选取一支充气压力为3.4 MPa、阀座孔径3.2 mm的KFT-25.4气举阀作为测试对象进行分析。结果表明,该装置具备了测定波纹管承载率和最大有效阀杆行程的能力,实现了对阀杆行程的连续测量,位移精度高于API标准要求,有助于提高气举管柱设计精度、预测气举阀井下工况。

摘要：为了研究流体动力学(CFD)方法对泡沫排水采气的可行性及在实际井筒中的流动规律,通过分析直井在不同质量分数泡排剂的流型、压降和携液量,得到最优泡排剂质量分数,基于室内实验模型建立相同的CFD物理模型,并对多相流模型(Eulerian模型、VOF模型和Mixture模型)和紊流模型(Reynolds Stress、k-ε和k-ω模型)进行优选得到最适合泡沫排水采气的数学模型,最后在实际井筒温度压力条件下进行CFD模拟得到流型压降携液量规律。结果表明:泡排剂质量分数为0.3%时携液效果最好;优选得到的最优CFD数学模型为“VOF+k-ω”,模拟结果与实验结果对比,压降、携液量误差均在10%以内;在实际井筒条件下,随着温度和压力增至40℃和15 MPa,液、气量分别低于0.2 m^(3)/h、30 m^(3)/h时,流型转为弹状流,压降增加1.8倍,携液量减少0.72倍,泡排效果减弱。该计算方法计算简单、准确性高,可以为泡沫排水采气工艺技术的高效实施和方案优化提供理论指导。