第三节射流泵采油 射流泵属于水力泵,1852年由英国的 James发明 本世纪50年代用于原油开采,70年代在国外得到 普遍应用。近年来我国开始使用 系统组成及泵的工作原理 射流泵是一种特殊的水力泵,它没有运动件, 靠动力液与地层流体之间的动量转换实现抽油的
第三节 射流泵采油 射流泵属于水力泵，1852年由英国的James发明 本世纪50年代用于原油开采，70年代在国外得到 普遍应用。近年来我国开始使用。 一、 射流泵是一种特殊的水力泵，它没有运动件，是 靠动力液与地层流体之间的动量转换实现抽油的
2.工作原理1系统组成 地面部分、中间部分和井下部分。 地面部分和中间部分与水力活塞泵相同,所不同的是 水力射流泵只能安装成开式动力液循环系统。 井下部分是射流泵,它是由喷嘴、喉管和扩散管三部 分组成
2.工作原理1.系统组成 地面部分、中间部分和井下部分。 地面部分和中间部分与水力活塞泵相同，所不同的是 水力射流泵只能安装成开式动力液循环系统。 井下部分是射流泵，它是由喷嘴、喉管和扩散管三部 分组成
1—动力液 2—泵筒 3—套管 4—喷嘴 5—混合室 6—喉管 7—扩散管 吸令 8—混合采出液 喷嘴 ∠喉管 扩散管 q 9地层液 图11-15射流泵工作流程图 图11-16射流泵的结构示意图
喷嘴处:动力液的总压头几乎全部变为速度水头。 混合室:原油则被动力液抽汲,与动力液混合后流入 喉管。 喉管处:d喉管>喷嘴,动力液和地层流体在喉管内 充分混合后,速度水头降低,而压力水头有所回升。 此时动力液失去动量和动能,地层流体得到动量和动 能。但是,由于此时总水头仍主要是以速度水头的形 式存在,压力水头还不足以将混合液举升到地面 扩散管:射流泵的最终工作断面为精细制造的扩散管 断面,由于扩散管断面的面积逐渐增大,使得速度水 头转换为压力水头,从而将混合液举升到地面
喷嘴处：动力液的总压头几乎全部变为速度水头。 混合室：原油则被动力液抽汲，与动力液混合后流入 喉管。 喉管处：d喉管>d喷嘴，动力液和地层流体在喉管内 充分混合后，速度水头降低，而压力水头有所回升。 此时动力液失去动量和动能，地层流体得到动量和动 能。但是，由于此时总水头仍主要是以速度水头的形 式存在，压力水头还不足以将混合液举升到地面。 扩散管：射流泵的最终工作断面为精细制造的扩散管 断面，由于扩散管断面的面积逐渐增大，使得速度水 头转换为压力水头，从而将混合液举升到地面
3分类:按工作流体的种类分类,射流泵可分为液体 射流泵和气体射流泵(喷射泵)两种。 二、射流泵的工作特性 为了正确设计和使用射流泵,必须掌握射流泵的 工作特性(压力、流量与泵的几何尺寸之间的关系), 它反映了泵内的能量转换过程及主要工作构件(喷嘴、 喉管)对泵性能的影响
3.分类： 按工作流体的种类分类，射流泵可分为液体 射流泵和气体射流泵(喷射泵)两种。 二、 为了正确设计和使用射流泵，必须掌握射流泵的 工作特性(压力、流量与泵的几何尺寸之间的关系)， 它反映了泵内的能量转换过程及主要工作构件(喷嘴、 喉管)对泵性能的影响
1.射流泵的无量纲工作特性参数 1)无量纲压力比P指泵内地层液压力的增量(pm-P/) 与动力液压力的降低量(p-pn)之比,即 D(Pa-pm) 2)无量纲体积流量比qD指地层流体的体积流量与动 力液的体积流量qd之比,目4f qD 3)无量纲面积比A指喷嘴截面积圬与喉管截面积比:
1) 无量纲压力比 指泵内地层液压力的增量( - ) 与动力液压力的降低量( - )之比，即 2) 无量纲体积流量比 指地层流体的体积流量 与动 力液的体积流量 之比，即 3) 无量纲面积比 指喷嘴截面积 与喉管截面积 之比， 即 PD m p f p p D pm ( ) ( ) d m m f D p p p p p − − = D q f q d q d f D q q q = AD Aj At t j D A A A = 1. 射流泵的无量纲工作特性参数
4)无量纲密度比PD指地层流体的密度p与动力液 密度p之比,即 pd Pd 2.射流泵的工作特性方程 射流泵的工作特性是指无量纲压力比同无量纲流量比 之间的关系,它反映了射流泵的内在特性。射流泵的 工作特性方程是描述这种关系的表达式。 根据能量守恒原理,则可建立如下能量平衡方程式 Pm p pD pd
4) 无量纲密度比 指地层流体的密度 与动力液 密度 之比，即 D f d d f D = 2. 射流泵的工作特性是指无量纲压力比同无量纲流量比 之间的关系，它反映了射流泵的内在特性。射流泵的 工作特性方程是描述这种关系的表达式。 根据能量守恒原理， d m m f D p p p p p − − =
N=(+1)+(+5,)pnq2(,0)2+(+5+5n)+pnqD)A2(+q 2AD)(+51)-(1+5)PD4D1-AD 2AD(+qD )+PDD 1AD 分别为吸入环道、喷嘴、喉管及 S5125t 扩散管摩擦损失系数 3.射流泵的泵效 定义:地层液得到的能量八(Pmp/)与动力液提供的 能量g(p-pn)之比。由和q的定义式可得 f Pf 77 q(pd-pm)
3 2 2 2 ) (1 )(1 ) (1 ) 1 [(1 ) (1 ) ( t d D D D D D D j s D D q A q A A N q + + + + + − = + + + 2 2 2 ) 1 )]/[(1 ) (1 ) ( 1 2 (1 )(1 D D j s D D D D D D D D A A q A A A q q − + − + − − + + s j t d , , , ——分别为吸入环道、喷嘴、喉管及 扩散管摩擦损失系数。 3. 定义：地层液得到的能量 与动力液提供的 之比。由 和 ( ) q f pm − p f ( ) qd pd − pm p D D q ( ) ( ) d m f m f q p p q p p − − =
4.摩擦损失系数 流体在射流泵各流道中流动时的摩擦系数,是影响 能量转换和泵效的重要因素。目前各种摩擦损失系数 主要有五组,列于表11-3中
4. 摩擦损失系数 流体在射流泵各流道中流动时的摩擦系数，是影响 能量转换和泵效的重要因素。目前各种摩擦损失系数 主要有五组，列于表11－3中
5.动力液流量 根据质量守恒原理,可导出通过喷嘴的动力液流量的 表达式为 2(pa-pr gd=A, Ui= a p(+5)-(1+)DqD(10 当喷嘴与喉管入口之间的距离比喷嘴直径大1~2倍时有 2(Pa-pf A pa(1+5)
5. 根据质量守恒原理， 可导出通过喷嘴的动力液流量的 表达式为 当喷嘴与喉管入口之间的距离比喷嘴直径大1～2倍时有 2 ) 1 [(1 ) (1 ) ( 2( ) D D d j s D D d f d j j j A A q p p q A A − + − + − = = (1 ) 2( ) d j d f d j p p q A + − =