高含气油井潜油电泵的研究及渤海油田的应用

潜油电泵是海上油田的重要采油设备。对于含气量很大的油井,气体的存在使潜油电泵系统的工作变得不稳定,泵容易出现气锁,导致泵抽吸不到井液而使电机欠载停机,频繁地欠载停机会使电机温升过高,降低电机绝缘,从而烧毁电机。针对渤海油田高含气井的特点,分析了气体对潜油电泵的影响,设计开发了适用于高含气井的潜油电泵产品。该电泵主要包括双串分离器、组合泵及高效处理器等处理气体的部件,在渤海油田已经应用多年,有效解决了气锁等问题,提高了检泵周期。结果表明该产品能够满足海上油田高含气井的使用需求。

叶轮开孔对高效气液混合器性能的影响

针对电潜泵用沉降式和旋转式油气分离器在高含气油井应用范围受限的问题,研究了适用于高含气条件的高效气液混合器。使用Fluent中的标准k-ε模型和气泡数平衡模型仿真模拟了高效气液混合器叶轮不同开孔孔径、开孔数量以及开孔位置的内部流场,以叶轮出口气体粒径的大小为依据得到了优化后的结构参数。仿真结果表明:在入口含气体积分数高于35%的高含气条件下,当叶轮开孔孔径为4.8 mm、开孔数量为2时,更有利于气泡的破碎;开孔的最佳位置位于高效气液混合器叶轮的轮盘低压区。研究结果对于我国高含气油井采油具有重要意义。