气举柱塞外壁的密封性能是决定气井井下排水采气工艺实施的关键.针对目前气举柱塞存在的气体窜流和液体漏失而影响排液效率问题,以典型柱塞外壁结构为基础,建立了柱塞在油管内举升的流场数值计算模型,对其外壁密封环槽结构的密封性能开展了数值模拟研究.结果表明:柱塞外壁环槽结构的不同槽形对柱塞排水采气的密封性能有显著影响,密封性能由高到低依次为:圆弧形槽、正直角梯形槽、矩形槽和反直角梯形槽.密封性能随着槽深的增加而增加,且出现增速放缓的趋势;随着槽宽的增加出现先增后减的趋势.同时开展了实验研究,实验结果与模拟结果相对误差低于12％,验证了模拟的可靠性.
排水采气 柱塞气举 密封性能 阻力系数 数值模拟 结构优化