注聚采出水脱油用水力旋流器机理及试验研究

聚合物驱油技术的实施，改变了油井产出水的性质，以致产出水油水分离的难度明显增大。为了确定用于聚合物驱产出水脱油处理的水力旋流器结构型式，首先在室内对普通脱油型水力旋流器的内部速度场进行了激光测定。试验研究显示，在聚丙烯酸胺含量较低（例如100或200mg／t）时，水力旋流器内液体的运动速度有所升高；反之（例如聚丙烯酸胺的含量为300或400mg／L时）则降低。考虑到大庆油田聚合物驱采出水中聚丙烯酸胺含量一般为400mg／L，决定把加大液流的运动速度作为研制水力旋流器的主要依据，并在结构上加以改进，设计制造了1台脱油型水力旋流器。在大庆油田的现场试验表明，样机的分离效率高达85％以上。     

液—液旋流器处理注聚含油污水现场试验

聚合物驱后采出液中由于聚合物的注入,采出液的粘度和油水混合物体系的稳定性增加,油水分离较常规分离更加困难,阻碍了聚合物驱油技术的推广应用,为了解旋流器在注聚含油污水中的分离性能,测试了旋流器的进出水油滴粒径分布,结合进出水含油浓度,做出了旋流器级效率曲线及水力特性曲线,比较了系统和药对旋流器分离性能的影响,试验表明旋流器和离心泵供液时,分离性能产单螺杆泵供液时略有下降,但尚有可工业应用所接受。     

复合式水力旋流器油水分离实验研究

复合式水力旋流器将动态与静态旋流分离技术有机地结合在一起 ,具有动态与静态水力旋流器的双重优点。这种旋流器由动力组件 (包括电动机、空心驱动轴、旋转栅及溢流嘴等 )、静态旋流单体、入口腔、底流腔及溢流腔等部分组成。对额定处理量为 8m3/h样机的分离特性测试表明 ,当电动机驱动轴转速低于 30 0 0r/min时 ,入口压力为 0 10～ 0 35MPa ,底流压差为0 0 5～ 0 2 0MPa ,处理量为 3～ 10m3/h ,选用单螺杆泵增压和离心泵增压两种方式 ,分离效率分别为 97%和 84 % ,均取得满意的分离效果。     

液─液旋流器处理注聚含油污水现场试验

聚合物驱后采出液中由于聚合物的注入,采出液的粘度和油水混合物体系的稳定性增加,油水分离较常规分离更加困难,阻碍了聚合物驱油技术的推广应用。为了解旋流器在注聚含油污水中的分离性能,测试了旋流器的进出水油滴粒径分布,结合进出水含油浓度,做出了旋流器级效率曲线及水力特性曲线;比较了系统加药对旋流器分离性能的影响。试验表明旋流器用离心泵供液时,分离性能较单螺杆泵供液时略有下降,但尚可为工业应用所接受。     

除油旋流器处理注聚含油污水试验

对油井实施聚合物驱后,采出液的粘度增大,油水混合物体系的稳定性增加,油水分离较常规水分离更加困难。在聚合物对采出液油不分离特性影响的室内试验基础上,结合大庆油田现场试验,分析除油旋流器在注聚含油污水中的分离性能,测试了除油旋流器的进出水油滴粒径分布,结合进出水含油浓度,绘制了除油放心流器级效率曲线及水力特性曲线,试验表明,除油旋流器用离心泵供液时,分离性能较单螺杆泵供液时略有下降,但仍可工业应用所     

液-液水力旋流器的模拟试验

液-液水力旋流器是一种新型的油水分离器。主要是由旋流腔、收缩腔、尾维、尾管和溢流管组成，分离机理为离心沉降。用有机玻璃制成的液-液水力旋流器的模拟试验结果表明，其分离效率与污水中的含油浓度无关，而随进口流量的增大而增大；当液-液水力旋流器的几何结构确定以后，进口流量随进口压力增大而增大。用计算机仿真与用激光实测所得的水力旋流器内的流场分布基本吻合，故其可作为样机设计的理论指导。液-液水力旋流器具有分离效率高、处理量大、重量轻、占地面积小、无运动部件、维修费用低等优点、特别适用于海洋钻井平台和边远油田的污水处理。     

除油水力旋流器特性研究

除油水力旋流器具有分离性能好，处理量大，体积小，重量轻，操作费用低，安装方式灵活，工作可靠等特点。通过清水实验，研究了流量，压力，分流比之间的关系；用柴油进行模拟实验，研究了粒级效率的测试方法，得到了实验用水力旋流器的粒级效率曲张；研究了操作参数对水力旋流器特性的影响，从而得到了水力旋流器的操作参数应处的范围，对水力旋流器的设计及其现场使用具有重要的指导意义。     

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。     

动态水力旋流器--分离设备发展的新途径

文章介绍了新型高效分离设备——动态水力旋流器的国内外发展概况。与静态水力旋流器相对比,总结了动态水力旋流器的主要优缺点及其分离性能（处理量适应性、分离油滴粒径及压力损失等）的差异等。同时得出了一些有益的结论。     

提高聚驱井水力旋流器适用性的机械降黏装置的研制与评价

为提高水力旋流器含聚适用性,设计出一种机械降黏装置,利用该装置能使聚合物分子链断裂,减小处理液的黏度,从而减小黏度对水力旋流器分离性能的影响。通过对不同工况条件下的降黏效果分析得出,降黏装置对聚合物溶液降黏效果明显。为验证在不同聚合物浓度条件下,水力旋流器串联降黏装置前后分离性能,开展了室内实验研究。实验结果表明,不同含水率、处理量条件下,水力旋流器串联降黏装置后,质量浓度在300 mg/L以内的聚合物溶液经水力旋流器分离后,油水分离效率均能达到99%以上;在部分工况质量浓度为400 mg/L的聚合物溶液条件下也达到了99%。可见,水力旋流器前端串入机械降黏装置能够拓宽其含聚适用性。     

新型油水分离装置——水力旋流器试验

研究确定了水力旋流器的几何结构及各部分尺寸。试验研究了水力旋流器样机入口形式及各参数(流量Q_i、分流比F等)对分离性能的影响,并确定了压力降△Pd与流量Q_i的关系。试验用水力旋流器的分离效率达95％。     

测定除油旋流器粒级效率的多元回归法

粒级效率是评价除油旋流器分离性能的重要指标,由于油滴对剪切非常敏感,不能采用固液分离所用的粒级效率测量方法。通过介绍固液分离中粒级效率测量方法,提出了采用具有不同中粒径油滴测量除油旋流器粒级效率的方法。根据粒级效率的定义,推导出除油水力旋流器总分离效率和入口油滴粒度分布的函数关系式,利用该式进行多元线性回归,可以求得除油旋流器的粒级效率曲线。通过对公称直径25mm无涡流探测管旋流器测试结果的具体分析,表明该方法的回归线性程度较好。     

油水分离用水力旋流器分离性能曲线与实验

描述了水力旋流器性能的评价指标,运用流体力学的流场模拟和油滴的模拟技术,从理论上计算旋流器的流量-效率曲线、流量-压降曲线及粒径-效率曲线,并与实验数据做比较,得出结论：(1)理论计算结果与实测值的关系曲线变化趋势一致,因此可以采用流场模拟的方法预测旋流器的分离性能;(2)利用流量-压降曲线和流量-效率曲线可确定单根旋流管的处理能力及处理效果,相应得到并联旋流管的根数,或根据分离要求及系统所能提供的能量得到处理能力;(3)采用粒径-效率曲线可预测等概率粒径的大小,从而为是否对来液采取处理措施提供依据;(4)利用流场数值模拟方法预测旋流器的性能,可节省投资并缩短开发周期。     

井下水力旋流器入口结构参数试验研究

Three different inlets of hydrocyclone are studied in combination with the construction of a downhole system and hydrocyclone. By comparing the relationship between the inlet structure & dimensional parameter of hydrocyclone and separation efficiency & pressure loss, the highest efficiency is obtained from the inlet of an involute curve with increasing depth-width ratio from the three types, in which the separation efficiency and pressure loss all drops slowly, for the length of the channel decreases, while it drops rapidly in the other two. The flow guiding ability of the inlet affects the separation efficiency greatly, so the corresponding involute type of inlet of hydrocyclone fits for downhole oil-water separation is optimized, which serves as a basis for the structural design of downhole hydrocyclone.     

微孔注气式旋流器分离性能试验研究

为了满足油田三次开采后水处理的高要求,设计了新型水力旋流器——微孔注气式旋流器。针对影响该旋流器分离性能的因素进行了试验研究,分别在大锥段注气和小锥段注气的2种注气方式下,研究了该旋流器的含气体积分数和分流比对分离效率的影响,以及分流比与压降比的关系,并进行了对比。结果表明:旋流器的最佳分流比为25%,最佳含气体积分数为30%,旋流器的压降比随着分流比的增加而加大;大锥段注气时,旋流器的最高分离效率为85.4%,平均分离效率为84.0%;小锥段注气时,旋流器的最高分离效率为89.2%,平均分离效率为87.3%。最后指出小锥段注气为最佳注气方式。     

预分水旋流器的现场试验及评价指标分析

介绍了液 -液旋流分离器的操作参数、分离性能、能耗等技术指标 ,对其性能评价指标做了分析。在实践和理论分析的基础上 ,提出了高含水原油预分离旋流器分离性能的评价指标、能量消耗计算方法及综合性能评价指标。通过在辛二站的现场试验 ,研究了旋流器的压差 -流量关系、分流比 -压差比关系和处理效果与进口流量、分流比的关系 ,以及综合评价指标与进口流量的关系。由试验看出 ,在较大的流量范围内 ,进口流量对高含水预分离旋流器的分离性能影响不大 ,但分流比对分离性能的影响明显 ,应对分流比严格控制。旋流器的压降与进口流量的平方成正比 ,体积能耗随流量的增加而增大 ,因此综合评价指标随流量的增大而减小。为了在较低能耗下获得较好分离效果 ,应使旋流器在较小进口流量下工作。     

含空心球钻井液分离流场数值模拟

为分析常规旋流分离器在深水含空心球钻井液双梯度钻井中分离回收空心球的可行性,建立了旋流器中分离场的RNGκ-ε湍流数学模型。利用计算流体动力学模拟给定工况下旋流分离过程,分析了旋流器内部压力场、速度分布特征及分离效率,岩屑的分离效率为78.99%,空心球回收分离效率达95.75%。结果表明在深水空心球双梯度钻井中采用常规旋流分离器回收钻井液中空心球可行,同时为改进结构设计、提高分离性能和降低能量损耗提供了一定依据。     

脱油型复合式水力旋流器设计及分离特性研究

1. Introduction Recently, the application of a vortex-separation technique is extending in oilfields. After oilfields step into the middle and high water-cut stages, the hydrocyclone plays a irreplaceable role in the pre-separation of produced fluid and t…     

分流比对脱水型旋流器性能影响的实验研究

分流比对脱水型油水分离旋流器的性能具有显著影响。采用D20旋流器对水体积分数为5%的油水混合液进行了分流比对旋流器性能影响的实验研究,对比分析了不同入口流量下分流比对旋流器的分离效率、压降比以及压降的影响及其变化规律。结果表明,旋流器的简化效率和综合效率随分流比变化的曲线在增长的过程中存在一个拐点,该点处的分流比F=5.5%,最佳分流比选择5.5%~6.0%比较合适。在本次实验范围内,压降比随分流比的增大线性减小。溢流压降随分流比的增大而减小,溢流阻力系数则基本不变;底流压降在分流比增大的过程中基本保持不变,底流阻力系数减小。     

新型溢流结构柱段充气旋流器的分离性能

 在常规水力旋流器的圆柱段充气,并改进溢流结构,提出了一种柱段充气旋流器。以柴油-水混合液为介质,在改变充气旋流器进口液体流量、分流比、气/液比和底流压力这4个操作参数时,考察了流量-压力-压降特性与油-水分离效率的变化规律。结果表明,充气与不充气时,充气旋流器的流量-压力-压降特性变化趋势一致。充气旋流器的油-水分离效率随进口液体流量、分流比、气/液比和底流压力这4个操作参数值的增加,呈先增后降的趋势;充气时比不充气时的油-水分离效率要高,表明充气浮选具有强化旋流分离效率的作用。油滴颗粒的分级效率随油滴颗粒的直径变大而增加。根据实验数据建立了分级效率的数学模型,模型预测值与实验值吻合较好。