轴流式脱气除砂三相旋流分离器操作参数优选刍议

新时期背景下,国内大部分油田都进入到中后期开采阶段,而所采液当中的伴生气与泥沙等杂质相对较多,会直接影响压力的稳定性,使得运输的难度明显加大,甚至还会引发设备堵塞或者是腐蚀等情况,安全隐患相对较多,不利于油田生产的安全性与设备运行的稳定性。将轴流式脱气除砂三相旋流分离器应用在其中,能够有效地改善这一状态,为此,有必要深入分析其操作参数的优化选择。

三相旋流分离器除砂脱气实验研究

设计了一种气-液-固三相旋流分离器样机,实验研究其一次性除砂率和脱气效率,分析了影响分离效率的因素。在小注气量和大注气量的情况下考察了除砂率和脱气率与溢流分流比和底流分流比之间的关系,结果表明:注气量对除砂率的影响并不大,但对脱气率的最佳分离效率起到了一定的限制作用。

内锥式三相旋流分离器分离性能研究

采用Fluent软件对内锥式三相旋流分离器的内部流场进行模拟研究,分析了分离器的分离机理,在理论方面验证了使用该分离器对气液固三相进行分离的可行性。此外,通过室内实验研究明确了不同操作参数(包括入口流量、气液比和分流比)对分离效果的影响,并总结出了该结构尺寸分离器的最佳操作参数范围。

脱气除砂三相旋流器溢流管结构数值模拟分析

在溢流管直径Do和溢流管的伸入长度Lo均分别设定为10mm、20mm、30mm的条件下,利用有限元分析软件对脱气除砂三相旋流器溢流管直径、溢流管伸入长度进行数值模拟和比较分析。结合脱气、除砂的分离效率规律和压力分布规律,综合对旋流器分离性能的影响选择最佳结构参数,得到了合理的脱气除砂三相旋流器结构模型。

基于正交法的三相分离旋流器数值模拟分析与脱气段结构优化设计

三相旋流分离器的设计思想是将一个脱气旋流器（气液分离旋流器）和一个除砂旋流器（固液分离旋流器）用螺旋流道串联起来，经改进形成一个单体旋流器来实现三相分离，具体如图1所示。

黏度对三相分离旋流器性能影响的数值模拟

三元复合驱是一种重要的驱油技术,但三元成分复杂,给采出液的处理增加了难度。针对原设计的用于水驱采出液处理的三相分离旋流器,采用Fluent软件,进行了不同黏度变化对三相分离旋流器压力特性和脱气除砂效果影响的数值模拟分析。结果表明,随着黏度的增大,旋流器除砂出口压力损失逐渐增大,分离效率呈降低趋势,脱气除砂效果均受到影响。若用于高黏度介质的处理,必须对现有三相分离旋流器结构进行改进设计。

内锥直径对脱气除砂一体化旋流器影响研究

随着油田开发的深入,采出液的含砂量及伴生气量逐渐增加,另外随着聚合物驱油和三元复合驱油技术的推广应用,使油井采出液的分离难度加大。实现油田高效脱气、除砂已成为急需解决的技术问题。内锥式脱气除砂一体化三相介质分离水力旋流器的应用,简化了油气集输处理工艺,分离效率高,并使能耗降低。通过室内试验,研究了旋流器的内锥直径对脱气、除砂效果和压力损失的影响,优选内锥直径为30mm,入口流量为1.1m3/h,溢流分流比为60%。