煤层气井射流冲煤粉装置冲击深度的研究

为确定煤层气井射流冲煤粉装置合理的结构和工作参数，实现射流冲煤粉系统的优化设计和有效运行，理论分析了冲煤粉装置工作原理和煤粉颗粒运动过程，整个井底冲煤粉射流场可分为：自由射流区、射流冲击区、漫流区、返流区、旋涡区和负压吸附区6个区域，决定煤粉是旋转上升的复杂运动状态。开展均匀设计方法的冲煤粉实验，运用二次多项式逐步回归法得出回归方程，揭示喷嘴结构参数、射流参数和煤粉特性对冲煤粉深度的互相耦合的影响关系。结果表明，对冲煤粉的深度影响程度的大小依次为：喷距、喷嘴直径、喷嘴流量和煤粉直径。进一步的单因素试验详细了解各影响因素对冲煤粉深度的影响，得出在要求不动管柱时冲煤粉深度达到500mm的条件下，喷嘴流量不能低于15m3/h，喷距应小于100mm。