天然气是一种高效清洁能源,在各个行业使用越来越广。通过大量的调研得知我国在役的大多数天然气井,都存在一定的积水现象,“井底积液”是气田开发过程中影响产量稳定和采收率的主要因素之一。目前传统的排水采气方法对于气井的适应性较差,且普遍不够高效。喷射器因其结构简单,且能够提高引射流体的压力而不直接消耗机械能,再利用现场采出的带压天然气作为动力源,经济高效,改动工作小,将其用于排水采气比传统的方法有更加突出的优点。本文在传统喷射器的基础上提出了一种高效的新型双环型天然气喷射器。为了确定双环型天然气喷射器的几何尺寸,基于动量守恒方程并引入气体动力学函数,推导出了双环型天然气喷射器的特性方程、最佳面积比和喷射系数方程,依此设计出双环型天然气喷射器的几何尺寸。双环型天然气喷射器含有两个动力气体环形通道和多个引射水环形通道,气体通道和水通道相间布置,以提高动力气的携液能力。为了研究动力气和引射水走哪一组流动通道对双环型喷射器喷射性能的影响,设计出了从内通道到外通道依次为气-水-气-水的方案一和水-气-水-气-水的方案二,运用计算流体力学数值模拟方法对这两套方案的双环形喷射器做了数值模拟研究。结果表明:气-水-气-水布置的方案一双环型喷射器喷射性能更好。再用计算流体力学数值模拟方法对方案一喷射器的外环喷嘴通道在3种位置处的不同渐扩段张角对喷射器性能的影响做了研究,并将所得最佳结构与同样工况的传统喷射器进行了对比研究。结果表明:外环喷嘴通道存在一个最佳位置使得喷射器性能较好,且当外环喷嘴渐扩段向外的扩张半角为4°时喷射器性能较好,此时双环型天然气喷射器的性能比传统拉瓦尔喷射器性能要高19%。运用同样的方法分别对方案一外环喷嘴最佳结构下的9个不同喷嘴距、7个不同混合管直径、6个不同混合室长度、5个不同扩散室扩张角下的7个扩散室出口直径与扩散室进口直径比值对喷射器性能的影响做了研究。结果表明:（1）喷射系数随喷嘴距、混合室直径和混合室长度的增大均先增大后又减小,喷射系数最大时所对应的喷嘴距、混合室直径和长度分别为13mm、16mm和80mm。（2）喷射系数在每一个确定角度下随扩散室出口直径和扩散室进口直径比值的变化均为先增大后减小,且在比值为2.0时,喷射器效果最好,最好的扩散器张角为16°。在天然气施工现场中,操作参数常常是变化的,为了研究工作参数的波动对喷射器性能的影响,利用前面研究所得的最佳结构尺寸的双环形喷射器,对9个不同工作天然气进口压力、8个不同引射水进口压力以及7个混合介质出口压力进行了数值模拟研究。结果表明:（1）喷射系数随工作天然气进口压力的增大先增大后减小,且最佳值为设计工况25MPa,当偏离设计工况较大时喷射器的性能急剧下降;（2）当实际引射进口压力小于设计工况时,喷射器的性能较差,随着引射进口压力的增大喷射系数也逐渐升高;（3）混合介质出口压力有一个临界值5MPa,当实际工况低于临界值时,喷射器性能不发生变化,当实际工况高于设计值时,喷射器的性能下降。