發(fā)布時(shí)間：2020-12-29 10:02

　　針對(duì)特高含水時(shí)期中國(guó)油田在稠油集輸方面面臨的挑戰(zhàn),構(gòu)建了低剪切強(qiáng)度的旋流場(chǎng),利用柱狀旋流分離器進(jìn)行油水預(yù)分離,同時(shí)采用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行研究。選擇混合模型與RNG k-ε模型對(duì)稠油的旋流分離特性進(jìn)行數(shù)值模擬,分析稠油的分散相粒徑、油品黏度、密度、底流比及入口流速等參數(shù)對(duì)柱狀旋流分離器底流口含油率和壓降的影響。結(jié)果表明:稠油在柱狀旋流器內(nèi)的分離特性與其他油品不同,其分散相粒徑對(duì)底流口含油率影響顯著,但對(duì)壓降影響不大;油品密度、黏度對(duì)底流口含油率存在不同影響,并在所選黏度的研究范圍內(nèi)存在最佳分離黏度區(qū)（750～830 mPa·s）;入口流速增大,底流口含油率降低;底流比對(duì)壓降的影響并不顯著,模擬結(jié)果與已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一致性。（圖9,表1,參24） 

【文章來源】：油氣儲(chǔ)運(yùn). 2020年03期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

柱狀旋流分離器底流口含油率與分散相粒徑的關(guān)系曲線

壓降是柱狀旋流器另一個(gè)重要參數(shù)，其直接決定了油田井口背壓對(duì)正常采油工作及分離之后外輸壓力的影響。分散相粒徑對(duì)壓降并無明顯影響（圖3）。分散相粒徑對(duì)底流口含油率的影響可以解釋為：?jiǎn)蝹�(gè)油滴，分散相粒徑越大，在分離器內(nèi)受到的軸向浮升力越大，越有利于促進(jìn)其沿著分離器軸向向上運(yùn)動(dòng)，降低油滴從底流口排出的幾率；同時(shí)，分散相粒徑的增大也增大了分散相微粒之間聚并的幾率，而在旋流分離器中分散相顆粒的聚并有利于中心油核的形成，從而提高分離效果。至于分散相粒徑對(duì)壓降并不產(chǎn)生影響的原因可以從已有成果的理論公式[19-21]中推導(dǎo)：

油品黏度對(duì)底流口含油率的影響與密度不同，分離器的分離效果并不隨著油品黏度的升高而單純變差，即此次研究范圍200～1 600 mPa·s之間存在一個(gè)最優(yōu)黏度區(qū)，使得分離器在指定工況下的分離效果達(dá)到最優(yōu)。以0.4 mm的分散相粒徑為例，繪制底流口含油率對(duì)油品密度和黏度的等值線圖（圖5）�？梢钥闯�，最佳分離效果區(qū)域?yàn)椋好芏?60～880 kg/m3、黏度750～830 mPa·s。分析上述現(xiàn)象的原因：對(duì)于一個(gè)油的微團(tuán)而言，黏性決定了其變形的難易程度，黏性越大，受到旋流場(chǎng)剪切而產(chǎn)生的變形難度越大，從而更加能夠防止因微團(tuán)形變過大而導(dǎo)致的微團(tuán)破碎，這是有利于分離的；但黏度的增加也增大了微團(tuán)整體在旋流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的阻力，削弱了微團(tuán)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，這是不利于分離的。因此在上述兩種相反的黏性作用機(jī)制下，必定存在一個(gè)最優(yōu)的黏度范圍，使得分離效果達(dá)到最優(yōu)。圖5 柱狀旋流分離器底流口含油率對(duì)密度、黏度的等值線圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]兩級(jí)一體化油水分離旋流器的流場(chǎng)與分離性能研究[D]. 梁冰.東北石油大學(xué) 2018
[2]特高含水老油田成本管理問題研究[D]. 劉美杰.中國(guó)石油大學(xué)（華東） 2013



本文編號(hào)：2945454