【摘要】：三相分離旋流器是一種用于油田三元采出液氣液固三相分離的新型旋流器�；谟嬎懔黧w動力學(xué)(Computational fluid dynamics,CFD)軟件Fluent,采用雷諾應(yīng)力模型(Reynolds stress model,RSM),開展不同采出液混合液相黏度變化對氣液固三相分離旋流器速度場、壓力特性和脫氣除砂效果影響的數(shù)值模擬對比分析。研究結(jié)果表明:在黏度不大于6.42 m Pa·s時,旋流器受黏度增大的影響,切向速度幅值成降低趨勢,切向速度均值降低12.4%,整體上,在研究范圍內(nèi),該結(jié)構(gòu)旋流器速度場受黏度變化影響相對較小;在黏度不大于6.42 m Pa·s時,旋流器脫氣效率和除砂效率均高于80%,旋流器脫氣效率最高可達(dá)95.97%、對應(yīng)除砂效率95.19%;研究范圍內(nèi),混合液黏度變化對旋流器壓力降影響較大。隨著黏度增加,旋流器溢流壓力降逐漸減小、底流壓力降逐漸增加。根據(jù)相似參數(shù)準(zhǔn)則,制作了旋流器試驗樣機(jī),并開展了現(xiàn)場采出液室內(nèi)試驗。模擬與試驗結(jié)果吻合良好,從而驗證了模擬計算結(jié)果的可靠性。研究可對適合高黏度介質(zhì)分離三相分離旋流器的設(shè)計提供參考。
[Abstract]:Three-phase separation cyclone is a new type of hydrocyclone used for three-dimensional gas-liquid-solid separation in oil field. Based on the computational fluid dynamics (Computational fluid dynamics,CFD) software Fluent, the Reynolds stress model (Reynolds stress model,RSM) is used to develop the velocity field of gas-liquid-solid three-phase separation hydrocyclone with different liquid viscosity variation. Comparative analysis of pressure characteristics and effect of degassing and sand removal by numerical simulation. The results show that when the viscosity is less than 6.42 m Pa s, the tangential velocity amplitude decreases and the mean tangential velocity decreases by 12.4%. When the viscosity is less than 6.42 m Pa s, the degassing efficiency and sand removal efficiency of the hydrocyclone are both higher than 80, and the maximum degassing efficiency of the cyclone can reach 95.97, corresponding to the sand removal efficiency 95.19. The pressure drop of hydrocyclone is greatly affected by the change of mixed viscosity. With the increase of viscosity, the overflow pressure drop decreases and the bottom pressure drop increases. According to the criterion of similar parameters, the experimental prototype of hydrocyclone was made, and the laboratory test of liquid extraction was carried out in the field. The simulation results are in good agreement with the experimental results, which verifies the reliability of the simulation results. The study can be used as a reference for the design of three-phase separation cyclone suitable for high viscosity dielectric separation.
【作者單位】： 東北石油大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(博導(dǎo)類,20132322110002) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃,2012AA061303)資助項目
【分類號】：TE93

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本文編號：2241349