本文關鍵詞：抽油泵氣液分離器結構優(yōu)化及分離性能研究

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【摘要】：在大慶外圍部分區(qū)塊,由于采用注二氧化碳驅油的方法采油,使得油井的氣液比較高,高含量的氣液比對油田的生產影響日益明顯,氣體逐漸成為影響抽油泵泵效的主要原因。經過多年的實驗研究,有效的措施是在泵的入口處安裝氣液分離器,采用井下氣液分離器使流體在進泵前將氣體分離出來,減少進泵流體中的氣體含量。目前氣液分離器雖已廣泛應用于油田當中,但當油井含氣量較大時,氣液分離效果并不理想。因此,深入開展井下氣液分離器分氣效率的研究,為提高抽油井泵效,優(yōu)化氣液分離器的結構等方面具有重要意義。本文在氣液兩相流理論的基礎上,對井下氣液分離器的分氣效率進行探索性研究。根據(jù)氣液分離器計算理論公式,建立氣液兩相三維流動模型,運用計算流體動力學軟件FLUENT,采用Eulerian模型,對氣液分離器的分氣效果進行數(shù)值模擬,對其結構尺寸進行優(yōu)化。在改變重力式氣液分離器外管內徑、內管外徑、分離式長度等參數(shù)的情況下,進行多組模擬,進行結果分析,分析表明:外管內徑越大,中心管外徑越小,分離室長度相對較小時,氣液分離裝置的分離效果越好;在對雙極氣液分離器的上級分離器內外管連接口尺寸改進為10mm后,可以達到很好的分離效果。并與大慶油田采油工程研究院合作,在東北石油大學工程訓練中心內設計和組建了一套可以模擬井下氣液分離的實驗裝置,通過室內實驗的方法,對氣液分離器的使用條件、分離效果進行了研究,研究顯示:單極氣液分離器在抽油泵沖次為1-5、氣液比達2000m3/t時,可以使泵效保持在90%以上,沖次為7和9,氣液比為1000m3/t時,泵效在70%以上。本文的研究成果可為實際生產中分析氣液分離器分離效率,優(yōu)化氣液分離器結構尺寸提供理論依據(jù),為提高泵效提供理論基礎。
【關鍵詞】：氣液分離器 泵效 氣液兩相 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE937
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究的背景及意義9
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 氣液分離器分氣原理概述11-13
• 1.4 本論文研究內容13-14
• 第二章 氣液分離器理論分析14-21
• 2.1 氣液兩相流流型及特點14-15
• 2.1.1 垂直管氣液兩相流流型14-15
• 2.1.2 氣液兩相流的特點15
• 2.2 氣液分離器的分離效率計算15-18
• 2.3 重力式氣液分離器的設計計算18-20
• 2.3.1 氣液分離器內外徑計算18-19
• 2.3.2 氣液分離器分離室長度計算19-20
• 2.4 本章小結20-21
• 第三章 氣液分離器模擬分析21-45
• 3.1 Fluent簡介及流型選擇21-23
• 3.1.1 Fluent簡介及特點21-22
• 3.1.2 多相流模型22-23
• 3.2 氣液分離器數(shù)值模擬方法23-26
• 3.2.1 邊界條件的確立23-24
• 3.2.2 數(shù)值模擬方法24-26
• 3.3 外管內徑對分離效率的影響26-29
• 3.4 中心管外徑對分離效率的影響29-31
• 3.5 進液孔尺寸對分離效率的影響31-32
• 3.6 分離室長度對分離效率的影響32-34
• 3.7 氣液分離裝置不同級數(shù)對分離效率的影響34-44
• 3.7.1 單級氣液分離裝置與雙級氣液分離裝置分離效率比較34-39
• 3.7.2 改進后的雙級氣液分離裝置分離效率39-44
• 3.8 小結44-45
• 第四章 氣液分離器試驗研究45-57
• 4.1 氣液分離裝置分離效率試驗方法及設備45-50
• 4.1.1 功能46-47
• 4.1.2 試驗系統(tǒng)組成47-50
• 4.2 氣液分離器對比試驗研究50-55
• 4.2.1 氣液分離裝置Ⅰ實驗研究50-53
• 4.2.2 氣液分離裝置Ⅱ實驗研究53-55
• 4.3 小結55-57
• 結論57-58
• 參考文獻58-61
• 致謝61-62

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