海上油田含水率持續(xù)增高,增加了采油平臺的處理負擔(dān)和井下的舉升壓力,因此有必要對海上特高含水油井開展井下油水分離研究。根據(jù)海上油田采出液物性參數(shù),初步設(shè)計了6種適用的油水分離旋流器�？紤]海洋平臺井下油水分離工藝的限制、加工成本及精度與分離效果等因素,確定了BLXDL-D為最佳分離裝置。針對變螺距螺旋導(dǎo)流式單錐旋流器BLXDL-D結(jié)構(gòu)類型,采用數(shù)值模擬的方法對其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化研究,對模擬的可靠性進行了室內(nèi)試驗驗證。研究結(jié)果表明:BLXDL-D油水分離旋流器最佳的旋流腔長度為65 mm,溢流管直徑為12mm,底流管直徑為25 mm,此時旋流器分離效率可達到97. 23%,且壓力損失相對較小;不同分流比下分離效率的試驗值和模擬值最大誤差為4. 79%,驗證了數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。研究結(jié)果可以為海上高含水平臺的井下油水分離旋流器的設(shè)計和應(yīng)用提供參考。 

【文章來源】：石油機械. 2020,48(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

海上油田油水分離旋流器

因此，本文設(shè)計了一種變螺距螺旋流道結(jié)構(gòu)，在接近來液的位置處螺旋流道的螺距較大，而在靠近旋流腔位置處螺距減小，采用3D打印的方式對其進行加工，其3D打印結(jié)構(gòu)如圖2所示。該結(jié)構(gòu)有助于減緩來液對距離入口較近螺旋流道的沖擊，且可在一定程度上降低速度的衰減。1.2 兩種結(jié)構(gòu)BLXDL-D和BLXDL-S模擬分析及優(yōu)選

兩種結(jié)構(gòu)旋流器流場壓力損失分布云圖如圖3所示。從圖3可以看出，兩種旋流器在入口處壓力損失最小，螺旋流道以下的部分壓力損失明顯增加，這是由于流體從上部分進入螺旋流道時方向發(fā)生突變，使旋流器壓力損失增大，且兩種旋流器由壁面到中心處壓力損失逐漸增大。另外，由于溢流口流速最大，壓力最小，所以溢流壓力損失(入口壓力與溢流口壓力差值)最大。對比兩種旋流器壓力損失分布云圖可以看出，BLXDL-D油水分離旋流器整體壓力損失明顯低于BLXDL-S油水分離旋流器，這由BLXDL-S的雙錐結(jié)構(gòu)使整個旋流器內(nèi)部空間減少引起。根據(jù)Fluent的模擬結(jié)果可計算出入口和溢流口流體質(zhì)量流率。其中，質(zhì)量流率的報告為Reported-Fluxes。旋流器分離效率為溢流口流出的油相質(zhì)量流率除以入口流入的質(zhì)量流率，殘差值是模擬的誤差。入口、溢流口及底流口的質(zhì)量流率及分離效率的計算結(jié)果如表1所示。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3449087