Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch

Để tận thu khí và condensate tại các giếng đã suy giảm áp suất đồng thời với các giếng khác vẫn cho sản lượng và áp suất ổn định,

phương pháp sử dụng thiết bị bề mặt Ejector được nghiên cứu đánh giá tính khả thi về kỹ thuật và hiệu quả kinh tế. Đây là thiết bị đơn

giản, chi phí thấp, thời gian triển khai nhanh để gia tăng thu hồi cho các giếng suy giảm áp suất.

Bài báo trình bày phương pháp số để nghiên cứu hiệu suất của thiết bị Ejector dựa trên bộ thông số (tỷ số hút entrainment và tỷ số

nén). Dòng chảy của lưu chất bên trong thiết bị Ejector được mô phỏng thông qua kỹ thuật mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán

(computational fluid dynamics). Kết quả nghiên cứu đã xây dựng mô hình có độ tin cậy cao và được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của

các thông số đến hiệu suất Ejector trong điều kiện làm việc tại mỏ khí condensate Hải Thạch. Thông qua kết quả mô hình, đường kính

họng vòi phun sơ cấp (Dt) và đường kính vùng thiết diện không đổi (Dmt) có ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu suất của Ejector. Việc tăng hay

giảm so với giá trị tối ưu sẽ làm giảm hiệu suất thiết bị hoặc gây ra hiện tượng dòng chảy đảo lưu tại cổng thứ cấp. Bài toán tối ưu quy

hoạch phi tuyến đa mục tiêu cho ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate cho mỏ Hải Thạch được xây dựng thông qua kết quả mô

phỏng các mô hình

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch trang 1

Trang 1

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch trang 2

Trang 2

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch trang 3

Trang 3

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch trang 4

Trang 4

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch trang 5

Trang 5

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch trang 6

Trang 6

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch trang 7

Trang 7

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch trang 8

Trang 8

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch trang 9

Trang 9

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 16 trang viethung 6220
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch

Ảnh hưởng cấu tạo thiết bị Ejector trong ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate tại mỏ Hải Thạch
4 DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
ẢNH HƯỞNG CẤU TẠO THIẾT BỊ EJECTOR TRONG ỨNG DỤNG GIA TĂNG 
THU HỒI KHÍ VÀ CONDENSATE TẠI MỎ HẢI THẠCH
TẠP CHÍ DẦU KHÍ
Số 9 - 2020, trang 4 - 19
ISSN 2615-9902
Trần Ngọc Trung1, Trần Vũ Tùng1, Lý Văn Dao1, Ngô Hữu Hải1, Triệu Hùng Trường2
1Công ty Điều hành Dầu khí Biển Đông
2Đại học Mỏ - Địa chất
Email: trungtn@biendongpoc.vn
Tóm tắt
Để tận thu khí và condensate tại các giếng đã suy giảm áp suất đồng thời với các giếng khác vẫn cho sản lượng và áp suất ổn định, 
phương pháp sử dụng thiết bị bề mặt Ejector được nghiên cứu đánh giá tính khả thi về kỹ thuật và hiệu quả kinh tế. Đây là thiết bị đơn 
giản, chi phí thấp, thời gian triển khai nhanh để gia tăng thu hồi cho các giếng suy giảm áp suất.
Bài báo trình bày phương pháp số để nghiên cứu hiệu suất của thiết bị Ejector dựa trên bộ thông số (tỷ số hút entrainment và tỷ số 
nén). Dòng chảy của lưu chất bên trong thiết bị Ejector được mô phỏng thông qua kỹ thuật mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán 
(computational fluid dynamics). Kết quả nghiên cứu đã xây dựng mô hình có độ tin cậy cao và được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của 
các thông số đến hiệu suất Ejector trong điều kiện làm việc tại mỏ khí condensate Hải Thạch. Thông qua kết quả mô hình, đường kính 
họng vòi phun sơ cấp (Dt) và đường kính vùng thiết diện không đổi (Dmt) có ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu suất của Ejector. Việc tăng hay 
giảm so với giá trị tối ưu sẽ làm giảm hiệu suất thiết bị hoặc gây ra hiện tượng dòng chảy đảo lưu tại cổng thứ cấp. Bài toán tối ưu quy 
hoạch phi tuyến đa mục tiêu cho ứng dụng gia tăng thu hồi khí và condensate cho mỏ Hải Thạch được xây dựng thông qua kết quả mô 
phỏng các mô hình.
Từ khóa: Ejector, CFD, nâng cao thu hồi khí/condensate, mỏ Hải Thạch.
1. Giới thiệu
Thiết bị Ejector đã được phát minh và nghiên cứu từ 
thế kỷ XIX, tuy nhiên việc nghiên cứu ứng dụng trong gia 
tăng thu hồi cho mỏ dầu và khí/condensate mới chỉ được 
đẩy mạnh trong khoảng 2 thập kỷ trở lại đây [1 - 4]. 
Mô hình mô phỏng dòng chảy chất lưu bên trong 
thiết bị Ejector giúp gia tăng khả năng thu hồi khí 
condensate được xây dựng thông qua kỹ thuật mô phỏng 
động lực học chất lỏng tính toán (CFD - computational 
fluid dynamics) [5]. Phương pháp mô phỏng CFD đóng vai 
trò quan trọng trong việc kiểm chứng lý thuyết để từ đó 
có thể áp dụng thực nghiệm. Mô phỏng CFD trong nghiên 
cứu này được xây dựng cho hỗn hợp khí tự nhiên có thành 
phần cấu tử, tính chất vật lý tương tự như điều kiện thực 
tế tại mỏ Hải Thạch. 
Bài báo tập trung phân tích ảnh hưởng đến hoạt động 
của Ejector trong giới hạn của tỷ số hút, tỷ số áp suất khi 
xem xét các khía cạnh hình học khác nhau, gồm vị trí vòi 
sơ cấp (NXP), đường kính vòi phun sơ cấp, đường kính và 
chiều dài khu vực thiết diện không đổi, góc hội tụ buồng 
trộn. Kết quả từ nghiên cứu này cũng được so sánh tham 
khảo với các nghiên cứu khác về tối ưu cấu trúc thiết 
bị Ejector. Trên cơ sở đó, bài toán tối ưu quy hoạch phi 
tuyến đa mục tiêu cho ứng dụng gia tăng thu hồi khí và 
condensate cho mỏ Hải Thạch đã được xây dựng từ kết 
quả mô phỏng các mô hình.
2. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Thiết bị Ejector đầu tiên được phát minh và ứng 
dụng vào năm 1858 bởi Henry Giffard [6]. Ejector là thiết 
bị hướng dòng đơn giản với 2 cổng chất lưu đầu vào 
(dòng chảy chất lưu sơ cấp/thứ cấp) và 1 cổng phân tán 
(diffuser). Nguyên lý cơ bản của thiết bị là tạo ra áp suất 
âm tại khu vực buồng hút bằng cách cho dòng chảy chất 
lưu áp suất cao đi qua khe hở hẹp của vòi phun hội tụ để 
hút dòng áp suất thấp tại cổng thứ cấp. 
Ngày nhận bài: 24/6/2020. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 25/6 - 29/7/2020. 
Ngày bài báo được duyệt đăng: 13/8/2020.
5DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 
PETROVIETNAM
2.1. Các thông số để phân tích và đánh giá hiệu suất 
hoạt động của thiết bị Ejector
Hai thông số là tỷ số hút entrainment và tỷ số nén 
thường được sử dụng để phân tích và đánh giá hiệu suất 
của thiết bị Ejector. Tỷ số hút entrainment ω, biểu thị đặc 
trưng cho khả năng của Ejector trong việc có thể hút được 
khối lượng chất lưu thứ cấp trên khối lượng chất lưu sơ 
cấp, được xác định bởi điều kiện đầu vào:
Với ms là khối lượng dòng chảy chất lưu thứ cấp, mp là 
khối lượng dòng chảy sơ cấp.
Trong trường hợp áp dụng tại mỏ Hải Thạch, giá trị 
khối lượng dòng chảy sơ cấp (mp) phải là biến trong hàm 
mục tiêu. Giá trị mp phải luôn nhỏ hơn mp-max, trong đó 
mp-max là khối lượng dòng chất lưu sơ cấp tối đa có thể huy 
động được cho từng phương án. Ngoài ra, tỷ số nén τ giữa 
áp suất đầu ra với áp suất đầu vào thứ cấp thường được 
coi là tỷ số nén đặc trưng của thiết bị: 
Trong đó:
Pb: Áp suất đầu ra hay áp suất ngược;
Ps: Áp suất tại cổng thứ cấp. 
2.2. Các nhóm thông số ảnh hưởng đến hiệu suất của 
thiết bị Ejector
Nhiều nghiên cứu tập trung vào đánh giá và xem xét 
các khía cạnh khác nhau đã ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt 
động của thiết bị Ejector như cấu tạo hình học và thiết kế 
của Ejector; thông số nhiệt độ và áp suất vận hành của hệ 
thống; đặc tính dòng chảy chất lưu. Đầu tiên, các thông 
số vận hành của hệ thống như nhiệt độ, áp suất và lưu 
lượng dòng chất lưu sơ cấp, thứ cấp và áp suất ngược trực 
tiếp ảnh hưởng đến khả năng hoạt động và hiệu suất của 
Ejector [7, 8]. Tiếp theo là ảnh hưởng từ các thông số khác 
đại diện cho đặc tính dòng chảy chất lưu như hệ số nén, 
thành phần cấu tử, tính chất vật lý của dòng chảy chất 
lưu [9]. Vấn đề là cần tối ưu hóa cấu trúc bên trong thiết 
bị Ejector để đạt được hiệu suất làm việc cao nhất. Đã có 
nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của cấu tạo hình học lên 
hiệu suất hoạt động của Ejector. Trong ứng dụng Ejector 
cho hệ thống làm lạnh, các kích thước cấu tạo khác nhau 
được nghiên cứu có thể kể đến: vị trí vòi hội tụ (nozzle exit 
position - NXP) [10 - 13]; tỷ số diện tích (area ratio) [14 - 
17]; kích thước buồng trộn [18]; kích thước và góc phần 
khuếch tán (diffus ... G.De Ghetto, “Multiphase 
ejector to boost production: First application in the Gulf of 
Mexico”, Offshore Technology Conference, Houston, Texas, 5 
- 8 May, 2003. DOI: 10.4043/15170-MS.
[5] Trần Ngọc Trung, Triệu Hùng Trường, Ngô Hữu 
Hải, Trần Vũ Tùng, và Lý Văn Dao, “Nghiên cứu xây dựng 
mô hình mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán 
(CFD) cho thiết bị Ejector sử dụng nâng cao tỷ lệ thu 
hồi mỏ khí condensate Hải Thạch”, Tạp chí Dầu khí, Số 5, 
tr. 14 - 24, 2020. 
[6] Bourhan M.Tashtoush, Moh'd A.Al-Nimr, and 
Mohammad A.Khasawneh, "A comprehensive review of 
ejector design, performance, and applications”, Applied 
Energy, Vol. 240, pp. 138 - 172, 2019. DOI: 10.1016/j.
apenergy.2019.01.185.
[7] Amin Hassan Amin, Ibrahim Elbadawy, E.Elgendy, 
and M.Fatouh, “Effect of geometrical factors interactions 
on design optimization process of a natural gas ejector”, 
Advances in Mechanical Engineering, Vol. 11, No. 9, 2019. 
DOI: 10.1177/1687814019880368.
[8] Daotong Chong, Mengqi Hu, Weixiong Chen, 
Jinshi Wang, Jiping Liu, and Junjie Yan, “Experimental 
and numerical analysis of supersonic air ejector”, Applied 
Energy, Vol. 130, pp. 679 - 684, 2014. DOI: 10.1016/j.
apenergy.2014.02.023.
[9] Dariusz Butrymowicz, Kamil Śmierciew, Jarosław 
Karwacki, and Jerzy Gagan, “Experimental investigations 
of low-temperature driven ejection refrigeration cycle 
operating with isobutane”, International Journal of 
Refrigeration, Vol. 39, pp. 196 - 209, 2014. DOI: 10.1016/j.
ijrefrig.2013.10.008.
17DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 
PETROVIETNAM
[10] Kanjanapon Chunnanond and Satha 
Aphornratana, “An experimental investigation of a 
steam ejector refrigerator: the analysis of the pressure 
profile along the ejector”, Applied Thermal Engineering, 
Vol. 24, No. 2, pp. 311 - 322, 2004. DOI: 10.1016/j.
applthermaleng.2003.07.003.
[11] Satha Aphornratana and Ian W.Eames, “A 
small capacity steam-ejector refrigerator: Experimental 
investigation of a system using ejector with movable 
primary nozzle”, International Journal of Refrigeration, 
Vol. 20, No. 5, pp. 352 - 358, 1997. DOI: 10.1016/S0140-
7007(97)00008-X.
[12] R.Yapıcı, H.K.Ersoy, A.Aktoprakoğlu, H.S.Halkacı, 
and O.Yiğit, “Experimental determination of the optimum 
performance of ejector refrigeration system depending 
on ejector area ratio”, International Journal of Refrigeration, 
Vol. 31, No. 7, pp. 1183 - 1189, 2008. DOI: 10.1016/j.
ijrefrig.2008.02.010.
[13] Jia Yan, Wenjian Cai, and Yanzhong Li, “Geometry 
parameters effect for air-cooled ejector cooling systems 
with R134a refrigerant”, Renewable Energy, Vol. 46, pp. 155 
- 163, 2012. DOI: 10.1016/j.renene.2012.03.031.”
[14] E.Rusly, Lu Aye, W.W.S.Charters, and A.Ooi, “CFD 
analysis of ejector in a combined ejector cooling system”, 
International Journal of Refrigeration, Vol. 28, No. 7, 
pp. 1092 - 1101, 2005. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2005.02.005.
[15] I.W.Eames, S.Wu, M.Worall, and S.Aphornratana, 
“An experimental investigation of steam ejectors for 
applications in jet-pump refrigerators powered by low-
grade heat”, Proceedings of the Institution of Mechanical 
Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, Vol. 213, pp. 
351 - 361, 1999. DOI: 10.1243/0957650991537734.
[16] Szabolcs Varga, Armando C.Oliveira, and 
Bogdan Diaconu, “Influence of geometrical factors on 
steam ejector performance - A numerical assessment”, 
International Journal of Refrigeration, Vol. 32, No. 7, 
pp. 1694 - 1701, 2009. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2009.05.009.
[17] Yan Jia and Cai Wenjian, “Area ratio effects to the 
performance of air-cooled ejector refrigeration cycle with 
R134a refrigerant”, Energy Conversion and Management, 
Vol. 53, No. 1, pp. 240 - 246, 2012. DOI: 10.1016/j.
enconman.2011.09.002.
[18] Tony Utomo, Myongkuk Ji, Pilhwan Kim, 
Hyomin Jeong, and Hanshik Chung, “CFD analysis on the 
influence of converging duct angle on the seam ejector 
performance”, 2008. 
[19] Michal Palacz, Michal Haida, Jacek Smolka, 
Andrzej J.Nowak, Krzysztof Banasiak, and Armin 
Hafner, “HEM and HRM accuracy comparison for the 
simulation of CO2 expansion in two-phase ejectors for 
supermarket refrigeration systems”, Applied Thermal 
Engineering, Vol. 115, pp. 160 - 169, 2017. DOI: 10.1016/j.
applthermaleng.2016.12.122.
[20] Lei Wang, Jia Yan, Chen Wang, and Xianbi Li, 
“Numerical study on optimization of ejector primary nozzle 
geometries”, International Journal of Refrigeration, Vol. 76, 
pp. 219 - 229, 2017. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2017.02.010.
[21] Kangkang Xue, Kaihua Li, Weixiong Chen, 
Daotong Chong, and Junjie Yan, “Numerical investigation 
on the performance of different primary nozzle structures 
in the supersonic Ejector”, Energy Procedia, Vol. 105, pp. 
4997 - 5004, 2017. DOI: 10.1016/j.egypro.2017.03.1000.
[22] Moon Soo Lee, Hoseong Lee, Yunho Hwang, 
Reinhard Radermacher, and Hee-Moon Jeong, 
“Optimization of two-phase R600a ejector geometries 
using a non-equilibrium CFD model”, Applied Thermal 
Engineering, Vol. 109, pp. 272 - 282, 2016. DOI: 10.1016/j.
applthermaleng.2016.08.078.
[23] K.Pianthong, W.Seehanam, M.Behnia, 
T.Sriveerakul, and S.Aphornratana, “Investigation and 
improvement of ejector refrigeration system using 
computational fluid dynamics technique”, Energy 
Conversion and Management, Vol. 48, No. 9, pp. 2556 - 
2564, 2007. DOI: 10.1016/j.enconman.2007.03.021.
[24] J.H.Keenan and E.P.Neumann, “A Simple air 
Ejector”, Transactions of American Society of Mechanical 
Engineers, Vol. 64, 1942. 
[25] Heuy-Dong Kim, Toshiaki Setoguchi, Shen Yu, 
and S.Raghunathan, “Navier-Stokes computations of the 
supersonic ejector-diffuser system with a second throat”, 
Journal of Thermal Science, Vol. 8, No. 2, pp. 79 - 8 3, 1999. 
DOI:10.1007/s11630-999-0028-2.
[26] James R.DeBonis, “Full Navier-Stokes analysis 
of a two-dimensional mixer/ejector nozzle for noise 
suppression”, AIAA/SAE/ASME/ASEE 28th Joint Propulsion 
Conference and Exhibit, Nashville, Tennessee, 6 - 8 July, 1992. 
DOI:10.2514/6.1992-3570.
[27] Weixiong Chen, Huiqiang Chen, Chaoyin Shi, 
Kangkang Xue, Daotong Chong, and Junjie Yan, “A novel 
ejector with a bypass to enhance the performance”. 
Applied Thermal Engineering, Vol. 93, pp. 939 - 946, 2016. 
DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2015.10.067.
18 DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 
THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ
[28] Weixiong Chen, Daotong Chong, JunJie Yan, 
and Jiping Liu, “The numerical analysis of the effect of 
geometrical factors on natural gas ejector performance”, 
Applied Thermal Engineering, Vol. 59, No. 1, pp. 21 - 29, 
2013. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2013.04.036.
[29] Weixiong Chen, Huiqiang Chen, Chaoyin 
Shi, Kangkang Xue, Daotong Chong, and Junjie Yan, 
“Impact of operational and geometrical factors on 
ejector performance with a bypass”, Applied Thermal 
Engineering, Vol. 99, pp. 476 - 484, 2016. DOI: 10.1016/j.
applthermaleng.2016.01.074.
[30] Weixiong Chen, Kangkang Xue, Yingchun Wang, 
Daotong Chong, and Junjie Yan, “Numerical assessment 
on the performance of two-stage ejector to boost the low-
pressure natural gas”, Journal of Natural Gas Science and 
Engineering, Vol. 34, pp. 575 - 584, 2016. DOI: 10.1016/j.
jngse.2016.07.031.
[31] Weixiong Chen, Chenxi Huang, Daotong Chong, 
and Junjie Yan 2019, “Numerical assessment of ejector 
performance enhancement by means of combined 
adjustable-geometry and bypass methods”, Applied 
Thermal Engineering, Vol. 149, pp. 950 - 959, 2019. DOI: 
10.1016/j.applthermaleng.2018.12.052. 
[32] G.W.Clanton, “Design and application of the gas 
jet Ejector on marginal gas wells”, Journal of Petroleum 
Technology, Vol. 18, No. 4, pp. 419 - 423, 1966. DOI: 
10.2118/1274-PA.
[33] Yann Bartosiewicz, Philippe Desevaux, 
Zine Aidoun, and Yves Mercadier, “CFD-Experiments 
integration in the evaluation of six turbulence models for 
supersonic Ejectors modeling”, Proceedings of Integrating 
CFD and Experiments Conference, Glasgow, UK, 2003.
[34] Yinhai Zhu and PeixueJiang, “Experimental 
and numerical investigation of the effect of shock wave 
characteristics on the ejector performance”, International 
Journal of Refrigeration, Vol. 40, pp. 31 - 42, 2013. DOI: 
10.1016/j.ijrefrig.2013.11.008.
[35] Adrienne B.Little and Srinivas Garimella, 
“Shadowgraph visualization of condensing R134a flow 
through ejectors”, International Journal of Refrigeration, Vol. 
68, pp. 118 - 129, 2016. DOI: 10.1016/j.ijrefrig.2016.04.018.
[36] Y.Bartosiewicz, ZineAidoun, P.Desevaux, 
and Yves Mercadier, “Numerical and experimental 
investigations on supersonic ejectors”, International 
Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 26, No. 1, pp. 56 - 70, 
2005. DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2004.07.003.
[37] Yinhai Zhu, Wenjian Cai, Changyun Wen, and 
Yanzhong Li, “Numerical investigation of geometry 
parameters for design of high performance ejectors”, 
Applied Thermal Engineering, Vol. 29, No. 5 - 6, pp. 898 - 
905, 2009. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2008.04.025.
[38] NIST Chemistry WebBook, NIST standard 
reference database number 69, 2018. DOI: 10.18434/
T4D303.
[39] P.J.Roache, “Perspective: A method for uniform 
reporting of grid refinement studies ”, Journal of Fluids 
Engineering, Vol. 116, No. 3, pp. 405 - 413, 1994. DOI: 
10.1115/1.2910291.
[40] P.J.Roache, “Quantification of uncertainty in 
computational fluid dynamics”, Annual Review of Fluid 
Mechanics, Vol. 29, pp. 123 - 160, 1997. DOI: 10.1146/
annurev.fluid.29.1.123.
[41] P.J.Roache, “Verification of codes and 
calculations”, AIAA Journal, Vol. 36, No. 5, pp. 696 - 702, 
1998. DOI: 10.2514/2.457. 
[42] Daotong Chong, Junjie Yan, Gesheng Wu, and 
Jiping Liu, “Structural optimization and experimental 
investigation of supersonic ejectors for boosting low 
pressure natural gas”, Applied Thermal Engineering, 
Vol. 29, No. 14, pp. 2799 - 2807, 2009. DOI: 10.1016/j.
applthermaleng.2009.01.014.
[43] Weixiong Chen, Daotong Chong, Junjie 
Yan, Sheng-Chao Dong, and Ji-Ping Liu, “Numerical 
investigation of Two-Phase flow in natural gas 
Ejector”, Heat Transfer Engineering, Vol. 35, 2014. DOI: 
10.1080/01457632.2013.838069.
[44] José Antonio Expósito Carrillo, Francisco José 
Sánchez de La Flor, and José Manuel Salmerón Lissén, 
“Single-phase ejector geometry optimisation by means of 
a multi-objective evolutionary algorithm and a surrogate 
CFD model”, Energy, Vol. 164, pp. 46 - 64, 2018. DOI: 
10.1016/j.energy.2018.08.176.
[45] B.J.Huang, C.B.Jiang, and F.L.Hu, “Ejector 
performance characteristics and design analysis of jet 
refrigeration system”, Journal of Engineering for Gas 
Turbines and Power, Vol. 107, No. 3, pp. 792 - 802, 1985. 
DOI: 10.1115/1.3239802. 
[46] Jianyong Chen, Sad Jarall, Hans Havtun, and 
Björn Palm, “A review on versatile ejector applications 
in refrigeration systems”, Renewable and Sustainable 
Energy Reviews, Vol. 49, pp. 67 - 90, 2015. DOI: 10.1016/j.
rser.2015.04.073.
19DẦU KHÍ - SỐ 9/2020 
PETROVIETNAM
[47] Syed M.Peeran and N.Beg S.Sarshar, “Novel 
examples of the use of surface jet pumps (SJPs) to enhance 
production & processing. Case studies & lessons learnt”, 
North Africa Technical Conference and Exhibition, Cairo, 
Egypt, 15 - 17 April, 2013. DOI: 10.2118/165382-MS.
[48] Gesheng Wu, Daotong Chong, Weixiong Chen, 
and Junjie Yan, “Supersonic ejector to boost production 
from low pressure natural gas field”, International 
Conference on Computer Distributed Control and Intelligent 
Environmental Monitoring, 19 - 20 February, 2011. DOI: 
10.1109/CDCIEM.2011.146.
[49] Weixiong Chen, Daotong Chong, Junjie Yan, and 
Jiping Liu, "Numerical optimization on the geometrical 
factors of natural gas ejectors", International Journal of 
Thermal Sciences, Vol. 50, No. 8, pp. 1554 - 1561, 2011. DOI: 
10.1016/j.ijthermalsci.2011.02.026.
[50] Zehra C.Araci, Ahmed Al-Ashaab, Piotr 
W.Lasisz, Jakub W.Flisiak, Muhd I.I.Maulana, Najam Beg, 
and Abdullah Rehman, "Trade-off curves applications 
to support Set-based design of a surface jet pump", 
Procedia CIRP, Vol. 60, pp. 356 - 361, 2017. DOI: 10.1016/j.
procir.2017.01.028.
Summary
To recover gas and condensate at pressure-reducing wells simultaneously with other wells which still give stable flow rate and pressure, a 
method using a surface device called ejector has been studied to evaluate its technical feasibility and economic efficiency. Ejector is a simple, 
low-cost solution which can be deployed quickly to increase recovery for pressure-reduced gas condensate wells. 
The paper presents a numerical method to study the ejector’s performance based on a set of parameters (entrainment and compression 
ratios). The fluid flowing inside the Ejector is simulated using computational fluid dynamic (CFD) technique. The results of the CFD model was 
used to study the effect of geometrical dimensions on the ejector’s performance under Hai Thach field’s operating conditions. The primary 
nozzle (Dt) and the constant cross-sectional area diameter (Dmt) have the highest impact on the ejector’s performance. The diameter of the 
primary nozzle (Dt) mainly affects the primary fluid flow. Meanwhile, the constant cross-sectional diameter (Dmt) affects the secondary 
fluid flow. The multi-objective nonlinear programming optimisation technique for ejector application to increase the recovery of gas and 
condensate for Hai Thach field was developed based on the simulation results of CFD models. 
Key words: Ejector, CFD, boosting gas and condensate production, Hai Thach Field.
STRUCTURAL INVESTIGATION OF SUPERSONIC EJECTOR FOR BOOSTING 
LOW PRESSURE WELLS IN HAI THACH GAS CONDENSATE FIELD
Tran Ngoc Trung1, Tran Vu Tung1, Ly Van Dao1, Ngo Huu Hai1, Trieu Hung Truong2
1Bien Dong Petroleum Operation Company (BIENDONG POC)
2Hanoi University of Mining and Geology
Email: trungtn@biendongpoc.vn

File đính kèm:

  • pdfanh_huong_cau_tao_thiet_bi_ejector_trong_ung_dung_gia_tang_t.pdf