对油气分离器液面及压力控制的分析及改进

介绍了传统分离器的液面控制方法,对传统分离器液面控制方法中存在的问题进行了分析,提出了采用变压力液面控制方法的建议。该方法在分离器压力变化的情况下,控制天然气的流量,完成对分离器液位的调节,而不对分离器的压力进行控制。     

基于FLUENT软件分析旋风分离器的结构优化

为了提高旋风分离器的工作性能,以Stairmand型高效旋风分离器为基础模型,利用FLUENT软件中RNG k-ε模型对传统旋风分离器和带螺旋导流装置的旋风分离器进行数值模拟,从速度分布和分离效率两方面分析了两种旋风分离器的分离性能,分析结果证明带螺旋导流装置的旋风分离器的分离性能强于传统旋风分离器,能够完成粒径小于5μm微细颗粒的分离任务,为旋风分离器的结构优化提供了参考。     

丙烯腈反应器两级旋风分离器可行方案

分析了在丙烯腈反应器内采用两级旋风分离器替代沿用已久的三级旋风分离器可行性.以PV型旋风分离器为模型,提出了4种可行的两级串联旋风分离器,并对各两级旋风分离器以及原三级旋风分离器的性能进行了综合分析比较.指出了开发高效、低阻且更加适合于现有反应器扩能的新型两级旋风分离器的几点建议.     

游离水分离器中重力分离过程的分析

游离水分离器的选择取决于对性能的要求。这里新提出的设计准则是基于如下观点:即大多数游离水分离器都是用来从高含水原油中去除大量的水,以便较为经济地把油中含水脱到销售指标,并使污水在排放前所需的处理最少。这里并不讨论聚结装置的强化作用,而只讨论重力分离过程。在各种分离器中,由于卧式分离器占有较大比重,所以本文以大量篇幅讨论了卧式游离水分离器,而对立式游离水分离器则只作些简单的介绍。本文还论证了卧式游离水分离器与 API 分离器之间的水力相似性,并参照 API 分离器的设计方法,提出了游离水分离器的设计准则。本文还分析了容器长径比对单位处理量造价的影响,并提出了确定容器最佳长径比的方程式。     

分离器中内部流场对分离性能的影响

对切向分离器和管道分离器的内部流场进行了激光多谱勒(LDA)技术的试验测试,得出了两种分离器的内部流场分布,确定了内外分离涡的分离边界。同时用计算流体动力学(CFD)数值模拟了两者的内部流场。根据两种结果,对目前广泛使用的分离模型进行了评论,即以Barth模型为代表的分离模型适合于切向分离器的性能预测,而Rietema模型却适合于管道分离器的性能预测。最后,对两种分离器进行了分离性能试验。论述了分离器内部流场对分离性能的影响。     

离心式气液分离器主要结构参数分析

在用于高密度、高粘度气侵钻井液的除气分离系统中,离心式气液分离器作为第二级分离器,其结构对分离性能有很大影响。为了提高离心式气液分离器的分离效率,需对其结构参数作进一步分析。按照正交试验方法,运用CFD商业软件对离心式气液分离器内流场进行了全三维数值模拟;分析了25个典型工况下每种模型内部气液两相流的运动情况和分布状况,得到了所有工况条件下分离器的分离效率;探讨了分离器主要结构参数对分离器分离效率的影响,提出了基于数值模拟基础上的理想分离器模型。     

双螺旋导流型旋风分离器的实验和数值模拟研究

为了提高分离器的分离性能,在PV型分离器的基础上设计了一种新型双螺旋导流型分离器.通过实验和数值模拟对基准型和新型分离器的效率、压力降和流场进行对比研究,结果表明:与基准型分离器相比,由于双螺旋导流叶片的对称性设计,新型分离器内流场的对称性好于基准型分离器,基本消除了涡核摆动和扭曲现象,有利于减弱颗粒在锥体及灰斗处的返...     

靖边气田分离器分离效果对比分析

从理论计算分离器处理能力和现场开展试验两方面入手,对靖边气田目前在用的不同规格分离器的分离效果进行了对比分析,通过对现场数据统计和整理,得到了靖边气田不同规格分离器合理的处理气量,给气田开发建设中分离器的选型和维护改造中分离器的调整提供了依据。     

高产气井测试地面分离器选型

在进行地面分离器选型研究前,首先开展最高井口关井压力和井口流温预测研究。针对高产气井测试过程中常用重力分离器和旋风式分离器,根据具体的测试环境特点,建立了分离器直径计算模型。与重力分离器相同,旋风式分离器的分离能力随着工作压力的增大而增大;分离能力随着工作温度增大而减小,温度的影响较小;分离能力随天然气相对密度的增大而增大。实际应用情况表明,旋风式分离器更适合于高产气井测试作业。     

海上某平台生产分离器油水分离应用探讨

以海上某平台生产分离器为例,介绍了分离器的结构和工作原理以及在实际运行中存在的问题.分析讨论了分离器油水界面高度、药剂处理效果、运行温度及分离器A/B进液不均等因素对分离器分离效果的影响,为生产分离器在海上平台更好地进行油水分离应用提供了借鉴参考.     

电潜泵油气分离器测试工艺研究

通过对分离器的应用环境进行分析,得出了分离器入口与排气口压力之间的关系,确定了分离器的测试参数。根据分离器测试装置及压力条件,制定了分离器的测试工艺。根据测试工艺对101系列旋转式分离器进行性能测试,结果表明:分离器的扬程随流量的增加而减小,最大扬程约5.5 m,在流量为200 m3/d时,扬程约0.5 m;分离器的分离效率随入口流量的增加而增加,在流量为200 m3/d时,分离效率超过60%;气体体积分数随入口流量的增加而减小,在流量为200 m3/d时,气体体积分数超过25%。     

旋风分离器结构改进的研究

根据旋风分离器的工作原理及应用特点 ,分析了影响旋风分离器分离效率的因素及结构存在的问题 ,并提出了改进措施 ,即内管外壁增设螺旋翼片 ,扩散形锥体改为悬挂挡板。通过实验观察 ,改进结构的旋风分离器分离效率比常规旋风分离器高。实践证明 ,对于密度差异较小的非均相物系的分离 ,只要对旋风分离器作适当改进 ,仍能取得令人满意的效果 ,这大大拓宽了旋风分离器的应用领域     

斜板式气液分离器的内流场CFD模拟

基于计算流体动力学(CFD),应用ANSYS-CFX软件,采用RNGk-ε模型,对卧式分离器和斜板式气液分离器内部流场进行数值模拟计算,得到了两种分离器内部流场速度矢量分布规律和气体浓度分布规律,发现斜板式气液分离器比卧式分离器分离效率有很大提高。同时分析比较了流场模拟结果,发现分离器的上筒尾部、出气管、连通管,集液筒这四处存在涡流。     

双梯度钻井分离器设计及其分离效率的研究

针对目前双梯度钻井中分离器的分离效率低的技术难题,设计了能够对空心球实现高效分离的过滤分离器。对过滤分离器的结构以及工作原理进行了介绍,基于分离器的结构,建立了工具的物理模型,依据给定的边界条件对其进行了强度校核,验证了工具的可靠性。根据工具的内部流场结构,建立了流体域物理模型,并结合多孔介质模型和欧拉多相流模型对分离器内部流场以及分离效率进行了研究,通过室内试验对分离效率进行了进一步的验证。验证结果表明,过滤分离器能够对空心球实现高效分离,其中最高分离效率可以达到98%,且过滤分离器的强度也满足安全需求。该研究突破了分离器分离效率不高的技术瓶颈,显著提升了注空心球双梯度钻井方式的可行性。     

长北气田SMSM低温分离器的优化改造

鄂尔多斯盆地长北气田在国内首次使用了壳牌石油公司的专利技术--SMSM低温分离器。该分离器同时具有过滤式分离器、涡流管除沫器和垂直分离器的优点,但投产后发现天然气处理量达不到设计要求且外输天然气露点不合格。为此,通过对该低温分离器的参数进行倒推计算,找到了原因之所在：SMSM式低温分离器内件结构存在问题,涡流管、二级出口的数量不够。因此,对其进行了改造,割开了被封闭的涡流管进出口的盖片。经考核,改造后的SMSM低温分离器处理量最大可达669×10⁴ m³/d且外输产品气露点合格。该低温分离器的成功优化改造,对国内相关设计单位有借鉴作用。     

多管束旋流分离器的研制及应用

强吸旋流分离器无法根据气量大小控制分离效率,导致气量变化较大时外输露点,出现不合格现象。鉴于此,研制了多管束旋流分离器。该分离器能根据气量大小调节分离管束数量,合理控制气流流速,提高分离效率,且不属于国家强制年检压力容器,减少后续维护工作量。试验结果表明,多管束旋流分离器出口测试水露点均低于系统温度;分离前、后压降小于0.05MPa;在相同工况下,多管束旋流分离器的检测露点均低于原生产分离器,说明该分离器的分离效果优于强吸旋流分离器。     

催化裂化装置旋风分离器设计的有关问题

论述了影响催化裂化装置旋风分离器性能的主要因素,分析了旋风分离器各相关结构、尺寸与效率、压力降的关系;着重介绍了设计高效旋风分离器的优化方法,以及延长旋风分离器使用寿命的措施.     

高压气体除尘旋风分离器的结构与性能研究

对比研究了三种高压旋风分离器的结构及分离性能。发现在相同气速下,压力容器式旋风分离器外旋流处的切向速度高于另外两种分离器,中心涡核处轴向速度低于其余两种分离器;相同条件下的冷模对比试验显示,压力容器式旋风分离器的效率较另外两种分离器高1%~2%;压力容器式旋风分离器不仅结构简单,而且拥有较好的结构强度和分离性能,适合高压工况下应用。     

新型天然气过滤分离器内部流场模拟研究

为了研究过滤分离器结构及内部流场对过滤分离性能的影响,提出了一种新型天然气过滤分离器结构。采用流体动力学软件FLUENT,通过设置合理的物理模型、网格类型、守恒方程、湍流模型、初始及边界条件,建立分离器过渡段、分离器内部流场模拟的数值模型,基于数值模拟结果分析了分离器过渡段和分离器内部的流场特性。结果表明,过滤分离器管束过渡段的设置对进入分离器的气体起到了很好的粗滤和再分配作用;每根滤芯的天然气流量较为均匀,但对气体的过滤不均匀,越靠近分离器过渡段,通过的气体流量越大;滤芯的有效过滤面积远小于滤芯的实际过滤面积。因实际使用滤芯数量远大于工艺计算数量,在过滤分离器设计时应适当考虑设计裕量,以达到过滤分离器滤芯寿命的要求。     

海上钻井井控期间液气分离器处理能力研究

钻井液气分离器是钻井过程中重要的井控设备，如果使用不当导致可燃气体到达平台，将威胁人员及设备的安全。针对目前钻井井喷期间井喷最大流量主要靠经验来估算，钻井所用分离器主要借鉴油气生产分离器的相关标准等问题，根据多相流理论，给出了钻井井控期间气体和液体的最大流量估算方法；通过对液气分离器的结构和工作原理的研究，考虑分离器的内径和高度、连接管线的尺寸、液封段的高度、钻井液性能、分离器内部气液流速以及分离器的冲蚀，得到钻井井控期间分离器失效的关键因素，指出分离器的失效存在4种形式:钻井液被气体携带排出，气体从排液管排出，钻井液从排气管排出和分离器冲蚀等，结合井喷条件给出了多因素融合的分离器评估方法，以案例的形式给出了老旧分离器改造的措施，保证钻井井控期间分离器的合理安全的使用。