本文關(guān)鍵詞：二氧化碳驅(qū)采出液氣液分離技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 二氧化碳驅(qū)油 數(shù)值模擬 氣液分離器 分離效率

【摘要】：氣液分離是二氧化碳驅(qū)油地面集輸工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響了后續(xù)原油脫水和污水處理的效果和相關(guān)設備材料的選型和運行壽命。二氧化碳驅(qū)采出液中含有大量的二氧化碳氣體,在分離過程中易產(chǎn)生大量泡沫,因此本文所研究的二氧化碳驅(qū)采出液的氣液分離技術(shù)在油氣集輸工程中具有重大的意義。本文首先對采出液的物性進行了研究,然后運用Fluent軟件對氣液分離器的內(nèi)部構(gòu)件進行了數(shù)值模擬并分析,主要研究內(nèi)容如下:(1)運用Unisim軟件建立簡單的井口至站場的工藝流程,將工況調(diào)整至分離器的運行工況,得出在分離器運行工況下采出液的物性參數(shù)。(2)采用多相流模型中的混合模型對氣液分離器中導流板為4種放置角度下的模型進行了數(shù)值模擬。(3)采用PBM模型(population balance model,群體平衡模型)與CFD多相流模型進行相互耦合的方式,對氣泡的破碎與凝聚現(xiàn)象進行模擬研究不同個數(shù)和表面錐體分布的消泡板的消泡效率。研究發(fā)現(xiàn),用軟件擬合的二氧化碳驅(qū)采出流體的液相粘度減小、密度增大。隨著導流板安裝角度的增大對于氣液分離越有利,但氣相出口的液相含量降低的速率在下降,45°放置角度的氣相出口液體含量與60°放置時的差異很小,這是由于大角度放置導流板使得混合流體在分離器后段的分離效果變差引起的;對導流板在45°與60°放置時進行對比,在大角度放置導流板時,從入口分流器降落到導流板的混合流體與導流板的接觸面積變小而使導流板局部產(chǎn)生較大的沖擊壓力,這將會影響導流板的使用穩(wěn)定性和使用壽命。隨著消泡板的放置數(shù)目增多時,消泡效率也隨著增強;當相同消泡板個數(shù)時,表面錐體分布為10×20的消泡板的消泡能力優(yōu)于表面錐體分布為5×10的消泡板,但當放置三個消泡板時,對于表面錐體分布10×20的消泡板與錐體分布為5×10的消泡板的模型,粒徑大小0.925~1.00mm的氣泡含量相當。
【關(guān)鍵詞】：二氧化碳驅(qū)油 數(shù)值模擬 氣液分離器 分離效率
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE868
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 課題的背景及研究意義8-9
• 1.2 二氧化碳驅(qū)相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1 二氧化碳驅(qū)相關(guān)技術(shù)國外研究現(xiàn)狀9
• 1.2.2 二氧化碳驅(qū)相關(guān)技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 氣液分離器的概述10-15
• 1.3.1 氣液分離器的基本組成11-13
• 1.3.2 氣液分離器的工作原理13-15
• 1.4 氣液分離器的數(shù)值模擬研究概況15-18
• 1.4.1 氣液兩相流的概述15
• 1.4.2 氣液分離器的數(shù)值模擬概況15-18
• 1.5 本文的研究內(nèi)容18-19
• 第二章 二氧化碳驅(qū)采出液的物性分析19-23
• 2.1 Unisim軟件概述19
• 2.2 工藝流程19-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 氣液分離器的數(shù)值模擬方法23-38
• 3.1 FLUENT軟件介紹23-24
• 3.2 氣液分離器的數(shù)值求解方法24-37
• 3.2.1 控制方程24-26
• 3.2.2 湍流模型26-33
• 3.2.3 數(shù)值解法33-34
• 3.2.4 離散格式及算法34-36
• 3.2.5 物理模型36-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第四章 導流板的數(shù)值模擬與分析38-54
• 4.1 數(shù)值模擬的過程38-43
• 4.1.1 網(wǎng)格的劃分38-41
• 4.1.2 邊界條件的設定41-42
• 4.1.3 求解設置42-43
• 4.2 導流板的數(shù)值模擬與分析43-53
• 4.2.1 不同角度的導流板的模擬計算43-50
• 4.2.2 不同角度的導流板對分離效率的影響50-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 第五章 消泡裝置的數(shù)值模擬及結(jié)果分析54-67
• 5.1 氣液分離器中消泡板的數(shù)值模擬與分析54-59
• 5.1.1 群體平衡模型54-55
• 5.1.2 網(wǎng)格劃分55-57
• 5.1.3 邊界條件及計算參數(shù)的設定57-59
• 5.2 消泡裝置對分離效率的影響59-66
• 5.2.1 消泡板表面錐體分布為 5×10 時的模擬59-62
• 5.2.2 不同表面結(jié)構(gòu)的消泡板的模擬與分析62-63
• 5.2.3 不同消泡板模型對消泡效率的影響63-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 主要結(jié)論67
• 6.2 展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文74-75
• 附錄 液位控制閥UDF程序75-77

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本文編號：955873