重力式油水分离器内部构件对流动特性的影响

通过数值模拟,研究了在油水分离器内放置不同构件(稳流构件以及3种入口构件)对分离器流场特性的影响.结果表明,加入不同的入口构件对分离器内初始流场影响亦不相同,但能更有效缓冲入口流体对初始流场的冲击.加入稳流构件后,能明显减小并抑制流场内部旋涡和返混,使分离器内部流场更接近柱塞流动,有利于油水两相的分离.因此,合理的内部构件可有效地提高油水分离器的分离效率.     

含砂稠油卧式分离器数值模拟

目前对分离器的数值研究较广泛,但多是对不同构件下的流场模拟研究,缺少分析含砂稠油卧式分离器中颗粒的沉积率对分离器分离效率的影响.鉴于此,针对含砂稠油卧式分离器中油、水、砂的分离情况,建立卧式分离器的三维流场模型,数值模拟得到了分离器内的砂粒运动轨迹、油水分布情况及不同粒径的砂粒质量分数变化;分析了不同入口速度、稠油黏度...     

重力式油水分离器的分离特性研究

利用重力式分离模拟试验系统,以白油和水作为工作介质,分析了6个取样口和油出口、水出口的油水分离效果,进而研究了卧式油水分离器的分离特性和流动规律。研究表明:①分离器内存在一个最佳的油水界面位置,在该位置油层中的水滴分离效果最好,油相粘度是决定该位置的重要参数;②油层厚度相同时,入口含油浓度越小,油相需要的停留时间越少,分离效率就越高,水相的分离效率与入口含油浓度无直接关系;③无内部构件的分离器底部流场存在剧烈的涡流,严重影响油水分离特性,须添加整流和聚结构件,改善分离器内部流场,促进小液滴的聚结合并,以提高油水分离效率。     

一种新型导叶式油水分离器

油井开采后期,含水率越来越高,对井下油水分离器提出了更高的要求。现阶段的离心式油水分离器分离效率并不理想,为进一步提高分离效率,提出了一种新型导叶式油水分离器。该分离器利用放置在流道内的叶轮部件,在分离器内形成旋转流场,在离心力的作用下,轻质油聚集在管道中心形成油芯,重质流体靠近壁面,通过引出口将油芯排出,从而达到离心分离的目的。采用可视化的试验方法,借助高速摄像机,以水和白油为工作介质,研究了叶片入口角度为40°、45°和55°时,不同流速和水相出口压力对分离段内油水运动轨迹和分离效率的影响。试验结果表明:叶片出口角度55°时的分离效果优于40°和45°;在含油率一定的情况下,流速低于1.17m/s时分离器有较高的分离效率,当流速超过1.17 m/s时,水相出口含油率显著增加;在高流速下,提高分离器水相出口压力能够明显提高分离效率。研究结果可为油水分离器的进一步优化设计提供参考。     

撇油器内流场的数值模拟及结构优化

运用计算流体力学软件Fluent对撇油器内油水分离过程进行了模拟,分析比较现场使用设备和改进后的入口构件、稳流构件、聚结构件的分离特性。结果表明,此法可以较好地模拟油水两相在分离器的内部流场和油相体积分率;进而可筛选出上孔箱式入口构件、多孔板整流构件和斜板组;30mm间距的波纹板聚结构件的组合方式具有较好的分离效果。     

含不同构件的重力式分离器内流场数值模拟

应用Fluent软件的标准κ-ε模型和多相混合模型,对重力式分离器的油水分离内流场进行了三维数值模拟,得到含有2种不同入口构件、4种不同整流构件和6种不同聚结构件的分离器内部速度矢量和流场,分析并比较了不同构件的分离特性。模拟结果表明,该方法可较好地模拟油水两相在分离器内部的流场和浓度分布;耙形入口构件、圆筒整流构件、田字板整流构件、蛇形板相向聚结构件以及斜板交错搭接聚结构件具有较好的油水分离特性。     

深水水下分离器的试验研究

为了解深水水下分离器的工艺性能和分离效果,对其进行了室内试验研究。根据相似理论,制作了分离器试验样机。在给出试验流程和试验条件后,确定了3个试验目标,即气相逃逸量、液相流动和油水分离效率。试验结果表明,入口预分离构件内部形成较为稳定的气相流场,气相的分离效率在90%以上;布液管起到了布液和改变流向的作用;整流构件对液相流速进行了规整,分离器的油水分离效果和稳定性较佳,在重复性试验中,水中含油质量浓度和油中含水体积分数均稳定在较低的范围内。     

海洋平台用重力分离器内件设计

介绍了海洋平台用三相重力分离器内部构件的分类、作用及其对分离效率的影响,结合惠州25-3/1项目生产分离器设计实例,阐述了分离器内件选型和设计方法.运用数值计算方法对4种不同结构的入口构件流场的流动特性进行了模拟,其结论在工程应用中有一定的参考价值.     

稳流构件对重力式油水分离器内流场影响的数值研究

应用Fluent软件中可实现k-ε模型及多相流混合模型,对重力式油水分离器内部的三维流场进行数值模拟,得到含3种整流构件的分离器内部流场流动规律,比较了含不同构件分离器的流动与分离特性。模拟结果表明,该方法可以较好地模拟出油、水两相在分离器内部的流动情况。结果显示,田字板式整流构件对流型的整流作用较显著,有效抑制了分离空间内的返混流动。改进后的上部不开孔田字板式整流构件的流动特性和分离特性均优于改进前结构。模拟结果说明,通过数值模拟方法得到的数据可为稳流构件的优化提供参考。     

高效油气水砂分离器油水分路运行的探讨

高效油气水砂分离器是新一代油气水砂分离设备,适用于处理不同含水率的轻质、中质及重质油气水混合物.设备采用来液预处理、板槽式布液、机械聚结和整流、油水液位及油水界面自控等技术为油水分离和气液分离提供了良好的流场环境及分离环境.重点介绍了高效油气水砂分离器在操作过程中遇到的问题及所采取的技术对策.