油水分离旋流技术研究进展

介绍了水力旋流器的发展情况,分别从实验研究、理论研究和数值模拟三个方面论述了旋流分离技术的研究进展,并对旋流分离技术的发展趋势进行了展望.     

油水旋流分离器数值模拟优化研究

采用计算流体动力学（CFD）软件中的雷诺应力模型（RSM）对油水分离旋流器内部流场进行了数值模拟,研究发现采出液在进口处的相互流动干扰对油水分离效果有重要影响,据此提出了一种新型结构——带有空间阿基米德螺旋线进口流道和导流螺旋的油水旋流分离器。进一步的优化设计和性能试验表明：空间阿基米德螺旋线进口流道和导流螺旋实现了平滑过渡,从而得到较稳定的流场和较高的分离效率。     

液液旋流油水分离器的神经网络模型

采用人工神经网络方法,建立了液液旋流油水分离器的ＢＰ网络模型,该模型能根据物性参数比较准确地预测旋流油水分离器的结构参数和操作参数。     

液-液旋流分离器分离特性数值模拟

液-液旋流分离器内部流场复杂,现有实验条件难以得到较为清晰的流场分布和液-液两相分离过程,用马丁·休教授发明的F型液-液旋流分离器为研究模型,以取油水作为分离介质,采用计算流体动力学技术对液-液旋流分离器进行数值模拟分析.结果表明:液-液旋流分离器内部流场分布特征明显,并在圆柱段、大锥段、小锥段存在不同程度的循环流;其各截面切向速度和轴向速度分布规律与理论分析相一致,切向速度分布中在圆柱段、大锥段和小锥段上端组合涡特征明显,圆柱段和大锥段的轴向速度呈现双W形式;采用分散相模型追踪油滴运动轨迹,证明油水分离的关键在于油滴是否能够在分离区域进入内旋流.     

旋流油水分离技术在含油饱和污水中的应用

旋流油水分离技术是当今公认的较先进的油水分离技术，通过设计出以小直径、三锥体为特点的旋流管，在中国石油化工集团公司长岭分公司炼油装置的含油饱和污水的处理中得到成功应用，取得了较好的经济效益。     

旋流技术在船舶油污水分离中的应用

分析了船舶舱底含油污水的特性,讨论了船舶油水分离器的现状及使用中存在的问题,提出了使用旋流器对船舶舱底含油污水进行预处理,以改善进入船舶油水分离器的水质及减轻管理人员负担.     

非常规油气田多管旋流装置的分离性能研究

针对非常规油气田开采中产能持续降低导致分离失效的问题,设计一种新型多管旋流装置,采用数值模拟方法,对比研究单管和多管旋流装置分离性能。研究表明:多管旋流装置压降率较单管旋流器无明显变化,能耗基本相同;入口流量降低时,多管旋流装置能显著提高中大砂粒分级效率,粒径≥10 μm分级效率可提高35%;入口流量由5 m3/h降为1 m3/h时,多管旋流装置分离效率降幅仅为9.2%。在非常规油气田开采中,多管旋流装置能有效避免产能降低所带来的分离失效。     

绕轴旋转旋流分离器内流场的数值模拟

传统静态旋流分离器与螺杆泵配合使用应用于井下进行油水分离时,要求绕其自身轴向旋转,本文针对这一问题,对绕轴旋转旋流分离器内流场分布规律进行数值模拟.分别对壁面旋转方向和旋转速度对流场的切向速度、轴向速度、径向速度等分布规律的影响进行了分析.结果表明,在壁面旋转条件下,各速度分量相互制约,且壁面旋转效应对外涡流区的动量补偿量相对较大.     

圆柱段长度对水力旋流分离性能的影响

采用Fluent软件对以Martin Thew液-液旋流器为基础的不同圆柱段长度模型进行了数值模拟,对比分析了分离效率、压力降、速度分布及流场,研究了圆柱段长度对旋流器的分离性能的影响.结果表明:随着圆柱段长度的减少,分离效率呈线性增长,但当圆柱段长度趋近于0时,分离效率反而下降;底流口和溢流口的压力降随着圆柱段长度的减少而增大;随着圆柱段长度的减少,大锥段和小锥段处的切向速度和轴向速度逐渐增大,循环流区域逐渐减小;当无圆柱段时,循环流区域完全消失.     

Pressure characteristics of a hydrocyclone for fine particle separation

Hydrocyclonesperformtheseparationfunctionbytakingadvantageofthedensitydifferenceamongdiffer entimmisciblephases.Forsolid liquidseparation,thehydrocycloneisastaticseparatorbasedoncentrifugalseparationinavortexgeneratedwithinthebody.Thefeedflow,usuallyenter…     

油-水-气三相旋流器分离验证及气-液腔结构优化

采用Fluent软件数值模拟了新型油-水-气三相旋流器的分离性能,并以分离效率为目标函数对气-液分离腔主要尺寸进行了优化设计。结果表明,该型油-水-气三相旋流器在油滴与气泡直径为50μm时具有最优的分离效率,且其气泡迁移效率较油滴迁移效率高.当气泡直径为50μm时,气-液分离效率达到99%以上;当气泡直径小于40μm时,气-液分离效率随直径的减小显著下降;当气泡直径小于10μm时,气-液分离效率趋近于零.经对比分析建立了溢流口直径与分流比的线性关系式,且得到优选后气-液分离腔最优主要结构尺寸:分离腔长度203mm,分离腔直径60mm,溢流口插入长度20mm.     

模拟改善大庆油田朝45区块的开发效果

大庆油田朝４５区块油层物性差,渗透率低,存在油层压力下降快,油井产量递减快,含水上升快等诸多问题。为了改善朝４５区块开发效果,利用ＶＩＰ软件对该区块进行数模研究。在历史拟合的基础上,模拟了不同增产措施的开发效果,预测了７种开发方案。结果表明：该区块由于存在隐裂缝,注水压力不宜过高;改善朝４５区块开发效果的优选方案为：井网加密、面积注水改为线性注水、油井堵水、关高含水井、注水井调剖;实施井网加密时应     

油水井套管的腐蚀及防护理论、实验与应用--大庆油田油水井套管土壤腐蚀性评价

针对油田油水井套管发生腐蚀渗漏的现象 ,分析了土壤腐蚀性的相关参数 .结果表明 ,土壤电阻率、土壤氧化 -还原电位、土壤理化性质等对套管的腐蚀起决定性作用 ;根据贝克曼综合评价指数 ,确定土壤腐蚀性 ,评价结果为大庆油田大部分土壤为强腐蚀等级 ,必须采取有效的防护措施 ,防止套管渗漏     

单向注水与拍门削减断流弥合水锤的试验研究

试验研究表明，泵系统瞬变过程中在断流处单独单向注水，或仅在系统末端设置升降式拍门，或同时进行单向注水和拍门操作，都可削减断流弥合升压，但削减压力的幅度不同；单独采用拍门注水，能更有效地削减A处断流弥合水锤压力（dA：0.44～0.6；0.35～0.42），且稳态初速越高，削峰比dA越大；而采用单向注水 拍门措施对削减系统首端的断流弥合水锤压力效果最好（dA：0.65～0.70），dA的大小与初速无关；单独用拍门系统膝部的削峰比最高（dB：0.92～0.97），初速大小不影响dB值；同时采取单向注水 拍门措施，在膝部却不及单独用拍门的削峰效果好（dB：0.8～0.86；0.92～0.97），同时dB不随稳态流速的改变而变化。     

大庆油田缔合聚合物／碱／表面活性剂三元复合驱油提高采收率研究

在大庆油田油层及流体性质（原油、水、45℃温度）条件下,研究了碱／表面活性剂／缔合聚合物三元复合体系（ASP）的物理化学性质并进行了驱油效果评价。结果表明,缔合聚合物具有良好的耐盐（碱）性,在相同粘度（例如mPa.s)下,用量比部份聚丙烯酰胺三元复合体系的低50％－70％;体系具有良好的抗剪切性,在75d内体系稳定,无相分离的沉淀;缔合聚合物对ASP体系与大庆原油界面张力无明显影响;与部份水解聚丙烯酰胺聚合物相比,缔合聚合物ASP体系表面活性剂在大庆油砂上的静态吸附量较低,但对NaOH的静态吸附量影响;岩心驱替试验结果表明,可比水驱提高采收率20％OOIP以上,因而具有广阔的应用前景。     

Treatment of oil/water emulsion by polyethylene glycol ultrafiltration membrane

Polyethylene glycol （PEG） membranes with different molecular mass cut-offs were used to treat oil/water emulsion, and the effects of experimental conditions including pressure, temperature and different operating modes on permeate flux and removal rate of chemical oxygen demand （CODcr） were studied. The results show that the permeate flux of ultrafiltration membrane is influenced by pressure and temperature; practical pressure is chosen to be 0.3 - 0.7 MPa for the PEG with molecular mass cut-offs of 8 000 and 0.7 - 1.0 MPa for the PEG with molecular mass cut-offs of 2500 ; and the practical temperature is chosen to be 25 - 32℃. Different operating modes of ultrafiltration also influence the permeate flux and removal rate of CODCr. The ultrafiltration membrane of intermittent cross-flow operating mode is easier to be influenced by blocky polarization and contamination than that of sequential cross-flow operating mode. Removal rate of CODCr in intermittent cross-flow and sequential cross-flow condition can be maintained at about 93%.