隨著石油開采進入中后期,油井含水率逐漸增加,井下油水分離系統(tǒng)的研究變得越發(fā)重要,油水分離器是井下油水分離系統(tǒng)的核心所在,對其進行設計研究對石油開采工程有著積極作用。文章結(jié)合水力旋流原理及超親水油水分離膜材料,對常規(guī)液-液水力旋流器進行結(jié)構(gòu)改造,提出基于膜分離的井下油水分離器方案,并完成了相關尺寸設計計算,同時建立相關模型進行仿真分析,通過與常規(guī)旋流器的內(nèi)部速度場、壓力場、油水分布規(guī)律進行對比以及相關樣機實驗與仿真結(jié)果的對比分析驗證了該方案的可行性。 

【文章來源】：流體機械. 2020,48(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

錯流過濾過程示意

根據(jù)標準的水力旋流器,按其相似準則和幾何尺寸比例關系,進行計算和比例放大。即依照設計參數(shù)處理量Qi、壓降ΔP等要求選擇合適的旋流器,再利用相似準數(shù)關系和一定尺寸比例關系完成設計計算[5]。具體尺寸注釋如圖2所示。1.2.1 分離器單元主直徑

如圖3所示,油水混合相通過進液流道經(jīng)過切向進液口高速射入圓柱筒,在圓柱筒中形成高速圓柱旋流場,由于油水兩相存在密度差,油水兩相產(chǎn)生離心沉降分層,水富集層分布在外層緊貼筒壁,油富集層分布在內(nèi)層軸心。同時,由于直徑變小,離心作用力增大,混合相進一步離心沉降分層。此時,外層水相直接接觸筒壁的超親水/疏油分離膜材料,由于分離網(wǎng)膜材料具有過水截油性能且不銹鋼網(wǎng)錐筒支撐體上設置有密布孔a,水相可透過分離膜流入外筒,從出水口排出至注水流道。同時,內(nèi)層油相富集形成油核經(jīng)過溢流口排出至舉升流道,底流口較低濃度的混合液同樣經(jīng)過底流管排出至舉升流道,至此實現(xiàn)了比常規(guī)液-液旋流器更高精度的油水分離。1.4 入口最優(yōu)速度區(qū)間確定


本文編號：3223341