重力式油水分离设备的计算模型

针对重力式油水分离设备设计理论尚不完善，设备设计尚处经验阶段，设备性能指标评价体系尚未建立的实际，在基于大量实验研究和理论分析的基础上，从引入分散相的粒径分布模型入手，通过对临界粒径的分析，提示了分离效果，设备结构与介质特性三方面之产是的内在联系，由此建立了重力式油水分离设备的效率计算模型与设备设计计算模型。此外，本文还引入了粒级效率的概念，并论述了粒级效益与分离效率之间的关系与区别，澄清了多年来     

油水重力分离数学模型

根据分离器中的流场分布特点,提出了油水重务分离的塞流,横混和返混模型,并导出了相应的效率计算公式,通过对临界粒径的分析,揭示了分离效果,设备结构,工况条件和介质特性之间的内在联系,建立了油水重力分离的效率计算模型和设备计算模型。结果表明,３种分离模型中,塞流模型的技术经济特性最好,应成为重力式油水分离设备的优选模型。     

重力式多相分离设备定尺计算数学模型

通过对四种重力式多相分离设备定足计算数学模型的综述与分析，认为理论计算模型和停留时间模型较简单、直观，但计算误差较大，不能对设备进行性能预测；C—E模型在设备定尺计算和性能预测上优于上两种模型，但其适用的广泛性较差，只适用于游离水脱除器；粒级效率模型在上述两方面要好于C—E模型，但由于一般工程设计人员难于实现以液滴粒径分布进行测定，导致粒级效率模型在实用上有一定的困难。     

重力式油水分离设备整流构件的模拟实验优选研究

针对入口构件后设备主分离区流场中存在严重的一次涡流和二流涡流现象，首次在重力式油水分离设备中引入整流构件的概念，并对提出的数种典型整流构件，按其对设备主分离区流的影响，应用ＰＩＶ技术进行了系统的模拟实验优选研究。     

油水分离设备不同进液位置对分离效率的影响分析

重力式油水分离设备的入口构件起着吸收来液动能、降低来液压降、稳定液体流态的作用。尽管流体介质特性一样，但入口位置不同．流体的流动特性及分离效率就会相差较大。依据重力沉降分离的基本理论分析了不同人口方位下流场流动特性、液滴临界直径和设备分离效率，并给出了临界直径和分离效率的计算公式，为今后重力式油水分离设备的设计提供了依据。     

油水重力分离过程中的液滴动力学分析

为了揭示分散相在重力式油水分离设备中的运动和分离机理，应用液滴动力学理论，对分散相在连续相中的受力、运动和轨迹进行了较为系统的分析。结果表明油水重力分离过程基本都处于Stokes沉降区，可直接采用Stokes解进行液滴的有关受力计算；也可忽略重力沉降过程中的加速效应，直接以终端沉降速度进行液滴的有关运动计算；为了改变设备的分离特性，应尽可能采用较大的流道宽高比，较小的流道层间距等。这对于揭示油水重力分离规律，优化流道结构具有一定的理论指导意义。     

重力式油水分离设备的主要分离模型及分析

分离设备的结构是影响介质流动特性的关键因素。在同样流动条件下,不同结构设备中的流场分布相差极大,因此,分散相在设备中的分离过程所遵循的分离模型不宜一概而论,而应区别对待。本文在前人的理论基础上,针对重力式油水分离设备,提出了塞流、横混流和返混流主要分离模型,并重新界定了各种模型的适用条件,给出了有关分离特性计算公式,以及提高分离设备性能的主要技术措施和途径,并指出了塞流模型的技术经济状态最好,应成为重力式油水分离设备设计及运行的优选模型。     

重力式油水分离设备的分离特性研究

在建立的三相分离模拟实验装置上，对美国Ｃ－Ｅ Ｎａｔｃｏ公司的Ｐｅｒｆｏｒｍａｘ分离器、河南石油勘探局的ＨＮＳ－Ⅱ型分离器和近年研究开发的重力式油水分离结构优化的设备进行了研究。结果表明，结构优化设备的分离特性优于ＨＮＳ－Ⅱ型分离器和美国Ｃ－Ｅ Ｎａｔｃｏ公司的Ｐｅｒｆｏｒｍａｘ分离器，是新型高效重力式油水分离设备更加理想、实用的结构模式。     

重力式油水分离设备内流场的PIV技术测试

粒子图像测速系统是由图像采集部分（包括工业摄像机、录像机、监视器等）与图像处理部分（包括计算机，监视器、打印机等）所组成，并采用ＰＩＶ技术对重力式油水分离试验模型的主要构件（入口件、整流件、聚结件和集液件）中的几种典型结构进行了模拟试验筛选，并成功地获得了模型流场的两维速度图像，进而提出了一些流动特性良好的分离设备优化结构模型，由此建立了一些新型分离设备的结构优化模型，为今后深入研究重力式分离设备     

物理聚结构件对水包油乳化物分离特性研究

利用重力式油水分离模拟试验装置,以柴油和水为试验介质,通过分析入口和油出口、水出口的油水分离效果以及液滴粒径的分离效率,研究了7种物理聚结构件对油包水乳化物的分离特性。研究结果表明,对于水包油型乳状液,亲油性聚结填料的油水分离效果要优于亲水性聚结填料,表面粗糙的亲油性聚结填料油水分离效果要优于表面光滑的聚结填料;板间距越小,油水分离效果越好;粒径分析方法得到的结论与入口和油出口、水出口的油水分离效果所得到的结论一致,聚结构件能进行有效分离的粒径为20μm以上。     

影响重力式多相分离设备效率的因素

在油田地面工程中，油、气、水分离是一个重要的环节。长期以来，由于对油、气、水分离过程的认识还不够深入（如含水率、密度差、粒度、乳化程度、设备结构等参数对分离过程的影响），目前仍停留在定性的经验认识上，缺乏科学系统的研究。针对我国的油田地面工程实际，建立一套完善的重力式油、气、水分离设备的工作理论和设计方法，使重力式多相分离设备的设计更趋合理化、科学化，已成为油田地面工程的迫切需要。为此，从影响重力式多相分离设备效率的因素（粒径分布、临界粒径、入口脱气、水洗、聚结填料、停留时间）入手，陆续阐述有关重力式多相分离过程的技术理论。     

油水分离旋流器结构优化模型库构建方法研究

油水分离旋流器设计过程中,为了快速确定旋流器的最终结构型式和尺寸,可以通过建立旋流器结构优化设计模型库来实现。运用计算流体动力学基本理论与计算机技术相结合的方法,代替物理模型实验,针对国内各油田油井产出液的物性和工作条件差异而形成的各种组合,进行分析和优化计算,从而得到满足该种组合的优化设计模型。以此建立的油水分离旋流器模型库可减轻设计人员在设计和实验中的重复性劳动,加快设计速度,提高技术水平,是旋流器结构优化设计的新思路。     

红岗油田大208区扶杨油层沉积微相研究

为了确定红岗油田大208区扶杨油层有利储层,对扶杨油层沉积微相进行研究。以岩心观察、粒度分析、沉积构造特征和测井相分析为基础,结合区域地质背景,建立大208区扶杨油层的沉积模式,确定该区为三角洲平原和三角洲前缘亚相沉积。在此基础上,通过横向对比,绘制了各单层的沉积微相平面展布图,详细阐述了沉积微相的展布特征和变化规律,为寻找剩余油提供了重要的地质依据。     

东风港油田沙四段三角洲相沉积的粒度特征

讨论了东风港油田沙四段三角洲相各沉积微相的粒度特征。在对28口井241块样品粒度分析的基础上,总结归纳出不同微相的概率曲线特征,并利用C-M图、萨胡判别式和粒度离散图研究了沉积类型,验证了萨湖的沉积环境判别式对沙四段三角洲沉积微相划分的可行性。     

粒径分析法评价物理聚结构件分离特性

利用重力式油水分离模拟试验装置,以柴油和水为试验介质,并使用激光粒度仪和显微高速摄像法测量液滴粒径。通过分析液滴粒径的分离效率,研究了7种物理聚结构件对水包油乳化物的分离特性。结果表明：对于水包油型乳状液,亲油性聚结填料的油水分离效果要优于亲水性聚结填料,表面粗糙的亲油性聚结填料效果较好;激光粒度仪和显微高速摄像法的测量结果可以直观反映聚结构件聚结效果,聚结构件的有效分离粒径〉20μm;显微高速摄像法测量液滴粒径与激光粒度仪测量结果接近,但需要放大倍数更高的显微镜头才能准确测量液滴直径。     

准噶尔盆地东部台3—北10井区侏罗系粒度特征

根据准噶尔盆地东部台3—北10井区21井350块侏罗系岩心样品的粒度分析资料,研究了该区粒度概率曲线特征,归纳出4类7种粒度概率曲线模式,并分别论述了它们所反映的沉积环境。     

Bayes判别法在麻黄山西探区油层识别中的应用

勘探实践证实麻黄山西探区的砂岩粒度对储层的物性和含油性有较大的控制作用。利用麻黄山西探区宁东2,3,4,5区块的岩心薄片数据研究了砂岩粒度与测井曲线响应特征,建立了Bayes判别函数,达到了利用测井资料自动识别岩性粒度的目的,经与岩心分析资料对比,用该方法确定的砂岩岩性粒度的正确率达到90.7%,不仅扩大了测井资料的应用范围,而且使得测井资料划分岩性更趋精细。     

油水两相旋流分离试验

以油水为工质进行了液－液两相旋流分离的试验，研制了一种高效的油水旋流分离器。研究了流量、回流率、入口含油浓度、油的乳化等因素对分离效率的影响。试验发现旋流压降与流量成指数关系。对旋流分离过程中油粒破碎的机理进行了分析讨论，分析表明当修正韦伯数大于１２时，油料发生破碎。     

车西洼陷沙二段滩坝砂体粒度特征及其水动力学意义

车西洼陷沙二段沉积时期广泛发育浅水三角洲—滨浅湖滩坝沉积,因沉积砂体的碎屑颗粒粒度是沉积环境中水动力条件和能量强度的响应,故在岩心观察及系统取样分析的基础上,对滩坝砂体沉积物粒度特征及其水动力学意义进行了深入研究.车西洼陷沙二段滩坝砂体主要存在低截点高斜一跳一悬式、高截点高斜一跳一悬式、两跳一悬式和滚动、跳跃加悬浮式4种粒度概率曲线及两峰型、三峰型、多峰型3种样式的粒级—标准偏差图.利用粒级—标准偏差方法对滩坝砂体的环境敏感粒度进行计算,结合粒度概率图进行分析,在研究区确定出了4类环境敏感粒度组分,分别反映了悬浮搬运、沿岸流、波浪和三角洲前缘水下分流河道流体作用下的4类水动力类型,且波浪和沿岸流是控制滩坝砂体形成和发育的主要水动力类型.在车西洼陷沙二段滩坝砂体沉积时期,水动力类型以波浪为主,其环境敏感粒度组分占粒度总体的60％以上,沿岸流作用强度较弱,其环境敏感粒度组分占粒度总体的比例一般小于20％.