【正文】 在此向老師致以衷心的感謝!向哈爾濱石油學(xué)院所有關(guān)心和幫助我的老師表示感謝!向?qū)W校學(xué)習(xí)期間室友劉伯仲，李永乾對(duì)我在學(xué)習(xí)和生活上的關(guān)心和幫助表示感謝！。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34參考文獻(xiàn)[1] 佘梅卿． 螺旋式油氣分離器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]． 石油機(jī)械． 2022 (07)．[2] 薄啟煒，張琪，林博等． 螺旋式井下油氣分離器設(shè)計(jì)與分析[J]． 石油機(jī)械． 2022 (01)．[3] 周繼德，盧祥國 ． 防氣泵與氣錨概述[J]． 石油機(jī)械． 1993，21(4)：4346．[4] 王鴻勛，張琪 ． 采油工藝原理[M]． 北京石油工業(yè)出版社． 1989．[5] 蔣芳，伍建林 ． 偏心氣錨的研究及應(yīng)用[J]． 鉆采工藝． 2022 (2)．[6] [美] ． 石油工程手冊(cè) [M]． 北京石油工業(yè)出版社 ． 1992．[7] 李原記，朱杰，張秋雁等． 賈敏式篩離氣錨的研制[J]． 石油機(jī)械． 2022 (08)．[8] 黃貽生． 螺旋式氣錨的分離系數(shù)[J]． 石油機(jī)械． 1987 (08)．[9] 侯宗． S312 型和 S313 型雙級(jí)高效氣錨[J]． 石油機(jī)械 ． 1994 (06)．[10] 趙煒，王敏謙 ． 螺旋式油氣分離器的研究與試驗(yàn)[J]． 石油機(jī)械． 1998 (04)．[11] Campbel,，Meridian Oil Co，Brimhall, etal． An Engineering Approach to Gas Anchor Design [J]．SPE Production Operations Symposium． 1989，(3) ：1314．[12] Zhao Jun Wu，F(xiàn)u Rang Wu． Method of Calculating Gas Separating Efficiency of Downhole OilGas Separator[J]． The Second International 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qm(m3/s)：??osomowa142(50).148064320222QRpq????????????????????626m221 (.).7 ()(????????r=r1=，保證使氣體從液體中分出，進(jìn)入螺旋芯管?？籽鄣膫€(gè)數(shù)定為 105 個(gè)。因?yàn)榱魉僭龃?，氣體的流量增大，氣泡的直徑增大，氣泡的滑脫速度增大，氣泡通過分離器孔眼的阻力增加，從而提高了分氣效率?？籽鄣倪^流面積之和應(yīng)是固定閥座過油孔的過流面積的四倍。 最小氣泡的上浮速度v d： 220(.1)(cm/s)5vgv???氣錨分離室最小長度l 2min：(cm)22p2mino1(3.)18()() cd??????氣錨分離室最大長度l 2max：(cm)()lKv m確定進(jìn)液孔尺寸：依照 ，進(jìn)液孔長應(yīng)為氣錨殼外徑的 倍。()/2bDd?125bldL?1295bLl?o1()3602L????哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29(2)旋轉(zhuǎn)氣錨計(jì)算在日產(chǎn)液量60m 3，下泵深度800m，原油密度，地面原油粘度500mPa(3)上接頭和下接頭結(jié)構(gòu)哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27 圖 53 上接頭 圖 54 下接頭哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28 理論計(jì)算及強(qiáng)度校核 理論計(jì)算(1)螺旋葉片展開尺寸的粗略計(jì)算圖55 螺旋葉片及展開圖圖56 三角形法葉片螺距t=72mm ；外徑D=86mm；內(nèi)徑d=42mm。分氣效率隨著流速的增大而增大，但分氣效率隨流速增大的程度不如氣液比增加時(shí)那么明顯。1錨筒；2 導(dǎo)管圖 52 氣錨速度分解圖由于氣泡在接近錨孔的瞬間，其上行的速度為氣泡在靜止液體的上升速度Wb 和流體上升速度 V1180。所以我將去液孔直徑為 毫米。假定錨洞水庫距離 600 米，水庫對(duì)井筒的兩個(gè)儲(chǔ)層和井筒傾角對(duì)分離效果明顯的洞，直徑的孔不能超過 毫米。這是由于儲(chǔ)層砂巖含泡沫尺寸小，毛細(xì)管較小，一般在 ~ 毫米，對(duì)石油和天然氣的兩相條件下的地層相對(duì)均勻分布，這決定了儲(chǔ)層條件下，形成的泡沫不能超過 毫米，直徑在模擬油藏條件下的測(cè)試結(jié)果表明，僅僅從一個(gè)油藏空氣泡沫直徑 3 毫米左右。螺旋式井下油氣分離器與封隔器式氣錨一樣，都不適用于不能下封隔器及出砂的油井內(nèi)，對(duì)泵到油層中部的距離較大(我國有相當(dāng)多這種油井)、產(chǎn)量較高的高油氣比油井具有特殊的意義。對(duì)于中低含水、原油密度低的井，適當(dāng)選擇尾管直徑尺寸參數(shù)可以減小油水滑脫而防止井筒積水。第四階段是流入中心管攜帶小氣泡在螺旋氣錨分離。在分離器封隔器的下部加長尾管至油層中(或頂 )部，有利于在油氣進(jìn)泵前充分利用氣體能量將油舉升至一定高度，減少油氣從井底到泵口處的滑脫損失，從而降低井底流壓。因?yàn)榱魉僭龃螅瑲怏w的流量增大，氣泡的直徑增大，氣泡的滑脫速度增大，氣泡通過分離器孔眼的阻力增加，從而提高了分氣效率。最后，只有少部分小氣泡在上沖程被液流攜帶經(jīng)吸入口沿中心管進(jìn)入泵內(nèi)，達(dá)到油氣分離之目的。新型氣錨如圖 51 所示，其分氣原理是油氣混合液由外管下部孔道流進(jìn)內(nèi)外管環(huán)形空間，由于油氣密度差異，小氣泡向上運(yùn)動(dòng)聚積成大氣泡和氣流，并在油氣分離器頂部環(huán)形空間形成“氣帽” ，經(jīng)外管上部排氣孔排出；經(jīng)上部分離后的原油向下運(yùn)動(dòng)，在螺旋環(huán)形空間加速呈螺旋流動(dòng)，在離心力的作用下，未分離完的小氣泡聚積在環(huán)形空間內(nèi)側(cè)形成大氣泡和氣流，經(jīng)螺旋片上的排氣孔向上運(yùn)動(dòng)，并在油氣分離器頂部環(huán)形空間形成“氣帽” ，經(jīng)外管上部排氣孔排出；原油聚積在環(huán)形空間外側(cè)向下運(yùn)動(dòng)流入內(nèi)管進(jìn)泵。影響分離器工作性能的關(guān)鍵因素是螺旋的長度和螺距。根據(jù)以上分析可知，螺旋分離器的長度、外徑及螺旋內(nèi)徑( 中心管外徑)可由環(huán)空中分離的“回流效應(yīng)”的要求來計(jì)算。圖 410 泵深及產(chǎn)液量與可分離氣泡直徑的關(guān)系綜合起來看，螺旋式井下油氣分離器的分離效果主要與其螺距、螺旋片外半徑以及產(chǎn)液量、氣油比有關(guān)。而下泵深度只是通過影響流體溫度、粘度來影響分離效果，因而影響不大。圖 410 所示是其它參數(shù)不變情況下它們分別與可分離氣泡直徑的關(guān)系。由圖 49 可看出，隨著螺旋長度的增加或螺距的減小，可分離氣泡的直徑減小，分離效果變好，而且減小螺距更加敏感，這是由于這樣的變化可以增加液流的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，加強(qiáng)了分離效果。圖 49 螺旋片螺距及螺旋長度與可分離氣泡直徑的關(guān)系曲線 1 為螺旋長度與可分離氣泡直徑的關(guān)系；曲線 2 為螺距與可分離氣泡直徑的關(guān)系。圖 48 螺旋片內(nèi)、外半徑與可分離氣泡直徑的關(guān)系圖 48 和圖 49 分別示出其它參數(shù)不變情況下螺旋片外半徑、內(nèi)半徑、螺旋長度及螺距分別與可分離氣泡直徑的關(guān)系。圖 47 分離器孔徑對(duì)分氣效率的影響 螺旋結(jié)構(gòu)參數(shù)及操作參數(shù)敏感性分析螺旋式井下油氣分離器的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其分離性能有著比較大的影響，分離效果可從可分離出的氣泡直徑看出，可分離出的氣泡直徑越小，說明其分離效果越好；反之，說明分離效果差。圖 46 分離器孔數(shù)對(duì)分氣效率的影響(7) 分離器孔徑對(duì)分氣效率的影響圖 47 可以看出，隨著分離器孔眼直徑的增大，分氣效率逐漸降低。分離器哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21孔眼數(shù)越少，孔眼數(shù)的增加對(duì)提高分氣效率越明顯。圖 45 分離器直徑對(duì)分氣效率的影響(6)分離器孔數(shù)對(duì)分氣效率的影響圖 46 可知。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20圖 44 分離器長度對(duì)分氣效率的影響(5)分離器直徑對(duì)分氣效率的影響圖 45 可以看到，隨著分離器直徑的增大，分氣效率先逐漸提高，當(dāng)直徑為75mm 時(shí)，分氣效率最高，然后，分氣效率又逐漸降低。圖 43 粘度對(duì)分氣效率的影響(4)分離器長度對(duì)分氣效率的影響如圖 44 可知，隨著分離器長度的增大，分氣效率提高。可見，隨著油的粘度的增大，分氣效率明顯降低。第四階段是流入中心管攜帶小氣泡在螺旋氣錨分離。在分離器封隔器的下部加長尾管至油層中(或頂)部，有利于在油氣進(jìn)泵前充分利用氣體能量將油舉升至一定高度，減少油氣從井底到泵口處的滑脫損失，從而降低井底流壓。因?yàn)榱魉僭龃螅瑲怏w的流量增大，氣泡的直徑增大，氣泡的滑脫速度增大，氣泡通過分離器孔眼的阻力增加，從而提高了分氣效率。其原因是，隨著氣液比增大，一方面，氣泡數(shù)量增加，氣泡之間的相互影響增強(qiáng)，氣泡穿過分離器孔眼的阻力增大；另一方面，氣泡的直徑也增加，滑脫速度增大，分氣效率提高。 [12]哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18第 4 章 影響氣錨分氣效率的結(jié)構(gòu)和參數(shù)分析 簡(jiǎn)單氣錨分氣效率因素影響(1)流體氣液比對(duì)分氣效率的影響氣錨分離器的分氣效率隨氣液比的變化情況如圖 41 所示。a(3)計(jì)算分離系數(shù)在通常情況下分離系數(shù)越趨于 1，則分離效果越好，分離系數(shù)可用下式表達(dá) (317)2βe???式中 為分離系數(shù)，小數(shù)。所以螺旋氣錨更適用于大產(chǎn)量高氣油比井。③如果 r2小，得到的 r 也小。由式(313) 可以看出：①氣泡直徑愈大，得到的 r 愈小。b氣泡的平均旋轉(zhuǎn)角速度為