油水分离水力旋流器的人工神经网络模拟

采用改进的BP神经网络模型模拟水力旋流器的油水分离过程。根据水力旋流器的实际生产条件 ,确定旋流器模型设计中的优化神经网络结构为 8- 12 - 12型神经网络。对神经网络的结构进行了优选和分析 ,提出了自适应调节学习率和动量因子的快速BP算法 ,并对激励函数进行了改进。结果表明 ,用改进的BP神经网络模型模拟水力旋流器的分离过程是切实可行的 ,通过旋流器的人工神经网络模拟 ,能够根据旋流器的物性参数和分离期望值 ,预测旋流器的结构参数和操作参数 ,实现旋流器结构参数和操作参数的优化。     

水力旋流器内分离介质流动分布特征数值模拟

提出了脱油型水力旋流器参数关系的结构模型,依据建立和修正的分离场的k-ε湍流数学模型,进行了网格划分,确定出边界条件.描述了水力旋流器内部分离介质的三维流动分布特征对分离性能的影响.对旋流器压力场、速度场和分离介质运动迹线分布特征的数值模拟进行了研究.分析了旋流器内部分离介质流动分布特征的数值模拟结果,实际测试的分布结果与流动场结构中理论计算的分布结果相一致.通过合理控制旋流器操作参数(如流量、压力和分流比等)来实现最佳的分离效果.该研究将为改进水力旋流器结构设计、提高分离性能和降低能耗损失提供参考,也为其更好的推广应用奠定一定的基础.     

双锥双入口型水力旋流器分离效率实验研究

在室内建立双锥双入口型水力旋流器分离效率评价装置,利用正交试验设计采出液预处理室内实验,探索双锥双入口型水力旋流器分离效率与操作参数的关系,确定最佳操作条件以提高双锥双入口型水力旋流器的分离效率。同时,将Designer Expert软件数值模拟结果与正交试验结果进行对比,结果基本吻合。最后,研究分离介质物性参数随操作参数的变化,并分析其对水力旋流器分离效率的影响。     

井下油气水力旋流分离器结构优化与数值模拟

用数值模拟方法对井下油气水力旋流分离器内的气液分离两相流场进行了研究,通过数值模拟得到流场分布规律符合已知的旋流器流场分布规律。将数值计算与室内模拟试验的分离效率进行了对比,结果表明用数值模拟的方法进行流场研究是可靠的。将油气水力旋流分离器的主要结构及操作参数对分离性能的影响进行了模拟,结果表明水力旋流器经过优化设计可以进行井下油气分离,且分离效果较好。所采用的数学模型及模拟方法为井下水力旋流油气分离器进一步优化结构、提高分离效率提供了一条有效途径。     

基于人工神经网络的油水分离旋流器设计模型

以人工神经网络为手段，建立了油水分离旋流器设计模型。采用三层BP网络模型，成功地实现了根据处理物料物性参数和分离要求进行油水分离旋流器结构与操作参数全面设计的过程。通过设定足够大的神经网络训练次数，神经网络预测误差可逼近所需精度，完全满足油水分离旋流器参数设计要求。     

水力旋流器分离性能的数值模拟

通过计算机模拟实验的方法研究旋流器的结构参数和操作参数对旋流器分离总效率的影响,与实验结果进行比较。数值模拟结果同实验结果在定性上的一致性,表明可以利用Fluent软件来进行旋流器的数值模拟,为旋流器结构参数和操作参数的优化提供更多信息。     

新型结构溢流管水力旋流器模拟分析与实验研究

应用计算流体动力学方法对新型结构溢流管水力旋流器进行数值模拟分析,观察其流场特性,并将其与常用溢流管水力旋流器进行比较。通过实验研究,测定和分析新型结构溢流管在不同操作参数下的分离效率及压力损失,为水力旋流器溢流管结构优化提供依据。     

油水分离旋流器流场和分离性能的数值模拟

深入研究了液-液水力旋流器的流动机理,并采用LRR应力模型对油水分离旋流器的油水两相流场进行了数值模拟。通过数值计算得到了水力旋流器内流体流动的流线图、等压线以及速度矢量图,并且研究了不同参数(分流比、进口压力以及溢流管直径)对分离效率的影响。计算结果与理论分析一致,证明了模型和算法的正确性。研究成果为前人试验和理论总结提供了有力的理论支持,同时为进一步研究水力旋流器的分离机理、流场特性以及结构优化设计提供了一条有效的途径。     

水力旋流器内部流场数值模拟及分离性能分析

在分析水力旋流器基本组成与工作原理的基础上,采用计算流体力学(CFD)技术进行了水力旋流器的仿真模拟,分析了分流比、进口体积分数及溢流管壁厚对水力旋流器分离性能产生的影响。结果表明:分离性能随着分流比的升高而升高,但其升高的幅度由具体旋流器结构而定;随着体积分数的增加,旋流器对0.07～0.10mm粒径的分离效率呈简单的单调下降趋势;在相同操作条件下,旋流器溢流管壁厚的增加可以使分离效率提高,能耗降低。     

组合式预分离水力旋流器试验

在单体预分离水力旋滤器现场试验获得成功的基础上，对两种不同型式（列管式和筒式）组合预分离水力旋流器的现场性能试验和对比试验结果进行了讨论，重点对筒式组合水力旋流器的分离性能进行了研究。摸索出了较为合理的操作参数（处理量、分流比及压力降等），并对预分离水力旋流器的现场应用工艺流程进行了初步探讨。     

Numerical investigation of the velocity field and separation efficiency of deoiling hydrocyclones

Three-dimensional simulation of a multiphase flow is performed using the EulerianEulerian finite volume method in order to evaluate the separation efficiency and velocity field of deoiling hydrocyclones.The solution is developed using a mass conservation-based algorithm(MCBA) with collocated grid arrangement.The mixture approach of the Reynolds stress model is also employed in order to capture features of turbulent multiphase swirling flow.The velocity field and separation efficiency of two different configurations of deoiling hydrocyclones are compared with available experimental data.The comparison shows that the separation efficiency can be predicted with high accuracy using computational fluid dynamics.The velocity fields are also in good agreement with available experimental velocity measurements.Special attention is drawn to swirl intensity in deoiling hydrocyclones and it is shown that the differences in velocity and volume fraction fields of different configurations are related to swirl distribution.     

操作参数影响预分水旋流器的机理及试验研究

３５ｍｍ 和２５ｍｍ 预分水旋流器的现场试验结果表明, 操作参数对旋流分离效果的影响非常大, 相同结构尺寸的旋流器, 在操作参数不同时, 其分离效果相差很大。影响旋流器分离性能的操作参数主要是进口流量和分流比。流量和分流比与进口压力、底流口压力和溢流口压力间存在函数关系。通过调节进口到底流口的压差和进口到溢流口的压差, 可以控制旋流器的进口流量和分流比。预分水旋流器存在一个最佳分流比, 与此相应的溢流含水量最小。３５ｍｍ 预分水旋流器的最佳分流比为０－２２ ; ２５ｍｍ 预分水旋流器的最佳分流比为０－１６。分流比越大, 底流含油量越小。而在较大的流量范围内, 进口流量对旋流器分离效果没有显著的影响。     

脱油型动态水力旋流器分离特性

介绍了动态水力旋流器主要构件结构形式及参数对其分离特性的影响。通过对动态水力旋流器主要构件的结构设计及试验研究 ,合理确定了其主要构件的结构参数 ,并对实验现象进行了观察与简要分析。     

液-液分离水力旋流器的理论研究进展

介绍了液-液分离水力旋流器的理论研究进展,分析了各种数学模型的研究状况及存在的问题,对人工神经网络在液-液分离水力旋流器的应用及其发展进行了展望。     

涡流探测管对除油旋流器分离性能的影响

由室内模拟试验可知，在相同流量、相同入口和底流口压力、相同分流比条件下，带涡流探测管的旋流器溢流口压力高。采用具有一定粒度分布的油水乳液结合激光粒度仪和等动量取样系统的粒级效率测试方法，对有涡流探测管和无涡流探测管除油旋流器的粒级效率进行了测试。测试结果表明，对于不稳定乳液，有涡流探测管旋流器的分离效率比无涡流探测管旋流器的分离效率高；对于稳定乳液，两者的分离效率基本相同，油滴中粒径在１０～２５μｍ范围内，有涡流探测管旋流器的分离效率略高一些。两种旋流器的最佳分流比都是１５％，分割直径ｄ５０为１０μｍ，分离极限为３０μｍ。     

旋流式井下油水分离同井注采技术发展现状及展望

井下油水分离同井注采技术是实现高含水油田经济稳定开发的有效措施,经过几十年发展,形成了旋流分离、重力沉降等多种井下油水分离方式,发展出与之配套的离心泵、螺杆泵、有杆泵等动力系统和封隔系统。但同时也在技术稳定性、可靠性上存在诸多问题,使用范围受到介质参数、工艺特点、油藏数据等多方面的影响,技术推广应用受到限制。随着技术的不断进步,井下油水分离同井注采技术将向着高效、稳定、小型化、低成本、智能化方向发展：研制轴向导流入口水力旋流器,适应139.7 mm （5-1/2″）套管井的应用;开展三次曲线和內锥水力旋流器、多级串联水力旋流器等分离装置研究和应用,提高油水分离效果;开发模块化水力旋流器技术,降低制造成本;研究同井注采系统优化配套技术,提高故障诊断和远程监控水平;提高技术适应性,通过区块应用,实现工程技术对油藏的调节作用,达到稳油控水、节能降耗的目的,形成"井下工厂"开发新模式,引领"第四代"采油技术的发展。     

液－液分离水力旋流器特性参数研究

对自行设计的液－液分离水力旋流器进行了一系列室内试验及现场实验，通过原油与水及机油与水两种油水混合介质的分离，系统地研究了水力旋流器几何参数与运行参数对分离效率的影响，提出了一些合理的关系式。在此基础上设计与制造了直径Ｄ为３８ｍｍ及５２ｍｍ两种样机。现场实验证明，该种水力旋流器的分离效率达到９０％以上，且结构简单，可在低压下运行，成本低，能耗少，完全可用于工程实际。     

液－液分离水力旋流器特性参数研究

对自行设计的液-液分离水力旋流器进行了一系列室内试验及现场实验,通过原油与水及机油与水两种油水混合介质的分离,系统地研究了水力旋流器几何参数与运行参数对分离效率的影响,提出了一些合理的关系式.在此基础上设计与制造了直径D为38mm及52mm两种样机.现场实验证明,该种水力旋流器的分离效率达到90%以上,且结构简单,可在低压下运行,成本低,能耗少,完全可用于工程实际.