微细气泡吹脱法去除酸性溶气水中CO_(2)实验研究

针对碳酸盐岩油田采出水中含有较高的溶解态CO_(2),致使水体pH呈弱酸性,造成管路和设备腐蚀、沿程水质不稳定等问题,结合气液相平衡和经典传质速率理论,在常规吹脱工艺的基础之上,采用气泡吹脱技术在室内去除模拟酸性溶气水中的CO_(2)。结果表明:当气水体积比为0.6:1~1.0:1时,轴向旋流式微气泡发生器所产生气泡的60%以上均为微细气泡,显著高于相同气水比下SV型静态混合器所产生微细气泡的数量;当水的体积流量为1.2 m^(3)/h、气水体积比为0.8:1、注气压力为0.4 MPa、温度为21℃时,酸性溶气水中CO_(2)的脱除效率可达82%以上,能够实现在小气水比下对酸性溶气水中CO_(2)的快速高效脱除。

稀释水掺混用薄板式静态混合器结构设计与优化

稀释水掺混是油田或炼油厂原油电脱盐系统的关键环节,直接影响电脱盐的效率和运行能耗。为进一步简化设备结构、助力系统降本增效,提出将薄板式静态混合器应用于稀释水掺混环节。在对薄板式静态混合器进行初步结构设计的基础上,对油水混合情况进行计算流体动力学(CFD)三维数值模拟,以离析强度的平方根(IOS^(0.5))、管路压降(Δp)等作为评价指标,考察了注水管长度、注水管-弯曲薄板间距、弯曲薄板导向位置、弯曲薄板厚度四个结构参数对油水两相混合程度及运行能耗的影响。以混合管路内径D为基准参照,借助响应曲面法(RSM)对关键结构参数进行优化,并对最优结构参数组合下的混合性能进行预测。优化所得最优结构参数组合为注水管长度为1/3D、注水管-弯曲薄板间距为4/25D、弯曲薄板导向位置为1/8π、弯曲薄板厚度为1/25D,结构优化后的IOS^(0.5)相比优化前降低了43.06%。定性分析薄板式混合器内的水相速度云图和流线图可知,当注水比为2%时,油水两相在注水管下游3D处即可达到均匀混合状态,可见薄板式静态混合器能够在小注水比下快速实现油水均匀混合。