旋流除砂器气—固两相流场模拟分析及结构优化研究 |
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引用本文: | 宋斌,魏剑飞,谭振兴,王永慧,何玉发,孙智成,刘世国.旋流除砂器气—固两相流场模拟分析及结构优化研究[J].钻采工艺,2023(3):101-105. |
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作者姓名: | 宋斌 魏剑飞 谭振兴 王永慧 何玉发 孙智成 刘世国 |
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作者单位: | 1. 中海艾普油气测试(天津)有限公司;2. 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院;3. 中海油研究总院有限责任公司;4. 中国石油青海油田公司采油二厂 |
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摘 要: | 旋流除砂器在油气测试现场应用中存在小颗粒固体除砂率低的问题,鉴于此,文章采用计算流体动力学软件(CFD)Fluent中的雷诺应力模型(RSM)和离散相模型(DPM)对旋流除砂器内部的流场特性和运动轨迹进行模拟分析,通过对旋流除砂器敏感性参数模拟分析得出:除砂率随着入口流速和工质颗粒直径的增大而增大,且当流速达到10 m/s,颗粒粒径达到5μm时,该型除砂器的除砂率即可达到80%以上,然后基本维持稳定。通过对除砂器结构优化改进,模拟研究发现:将除砂器的圆形入口改为方形入口可以显著提高该型除砂器对小于5μm粒径颗粒的除砂率,且可以有效减小除砂器顶部由于高流速、大粒径造成的颗粒堆积现象,对提高该型设备的现场适用性具有较高意义。
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关 键 词: | 旋流除砂器 雷诺应力模型 离散相模型 除砂率 结构优化 颗粒堆积 |
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