高速聚结型井下气液分离器多参数组合优化设计

为解决天然气井井下气相夹液及超高气液比气液分离器分离效率低等问题,设计了一种适用于高气液比井下的气液分离装置。通过数值模拟研究及正交试验法确定了分离器较优结构模型,并分析了不同进口速度、气液比以及分流比对其分离效率的影响。研究结果表明:影响分离器分离效率因素的主次程度依次为聚集挡板角度>聚集挡板间距>聚集挡板数,在27 m^(3)/d的流量下,75.9 mm内径的井下气液分离装置的最优结构为聚集挡板数18个,聚集挡板间距40 mm,聚集挡板角度45°,且当气液比为7∶1、装置进口速度为15 m/s、分流比为7∶1时,分离效率达93.6%;将装置第一级设置为聚结螺旋轴入式旋流分离可使气液分离效率得以提升。所得结论可为天然气井井下气液分离器的设计提供技术参考。