气举阀是海上气举的主要井下工具,气举阀的流量和工作特征直接决定了采油效率和生产成本。目前,海上大多油井生产管柱无井下压力计,无法分析举升动态,如果碰到生产异常时则无法确定是地层原因还是举升方面原因。另外某些气举阀在设计上考虑不周,存在稳定获得油管和套管流体所需注气速率困难,最高工作压力较低等问题。这些约束条件使气举方法不能满足高压作业的安全要求,无法用于目前的大排量深水和海底完井中。有些气举阀虽然应用到了排水采气措施中,但缺乏对其工况的评价,无法很好的适应井下生产条件,影响了气田开发效果。因此建立了气举阀实验平台,通过测定气举阀的流量和工作特性,评价气举阀的稳定性和工作性能,并对气举阀气嘴形状、尺寸进行优选。气举阀气嘴形状和尺寸是影响气体流量和压力损失的重要因素,本文通过数值模拟分析和实验相结合的方法优选气嘴形状和尺寸,为气举阀气嘴设计、试制提供依据。论文中采用Fluent软件对不同形状和尺寸的气嘴进行了数值模拟,对气举阀气嘴形状和尺寸进行了优选,模拟结果证明大直径文丘里气嘴更适合在高压大排量下工作。论文中还采用了实验的方法对气嘴形状和尺寸进行了优选,进行了气举阀过气性能实验和流动性能实验,结果表明相同流量下,等直径的圆柱和圆台气嘴产生的入口压力比文丘里气嘴高,随着文丘里气嘴直径的增加,入口压力降低。气嘴直径越大,入口压力随流量的增幅越小,6.1mm-7.1mm文丘里气嘴更适合1英寸气举阀在高压大排量下工作。定入口压力实验结果表明:等直径的文丘里、圆柱、圆台气嘴,在不同排量下文丘里气嘴临界流量对应的出入口压力比均在90%以上,排除了优选形状的偶然性,证明文丘里气嘴具有更好的工作性能。定出口压力实验表明:在流量达到临界流量前,随着入口压力的提高,流量快速上升,达到临界流量之后,增长趋势变缓,且与入口压力呈线性关系。随着出口压力增加,临界流量逐渐增大,同一气嘴在不同出口压力下的临界流量在同一直线上。数值模拟和实验结果可为气举阀气嘴的设计、试制以及气举阀在深海下的工作提供理论依据和参考。