用于氣-水-砂三相分離的水力旋流器的實驗研究.pdf

1、隨著我國眾多老油田含砂、含氣的增多,原油除砂、除氣迫在眉睫.本論文研制了一種用于氣液固三相分離的水力旋流器,一次實現(xiàn)氣-水-砂的三相分離;對液固分離水力旋流器進行單體及串聯(lián)系統(tǒng)的性能測試,以有效的進行三相分離水力旋流器的砂庫結(jié)構(gòu)的改進;應(yīng)用數(shù)值模擬的方法得到旋流器流場的基礎(chǔ)信息.在兩相流分離的理論模型與經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上,本文設(shè)計旋流器的具體結(jié)構(gòu):入口為-27°的入口管,使得入口混合流成層流狀態(tài),入口擾動較小;入口噴嘴為矩形,能夠最大程度

2、降低入口能耗;柱段長度較長,實現(xiàn)氣體帶液和液體帶氣都很少;溢流管結(jié)構(gòu)不插入旋流器頂部,消除短路流現(xiàn)象;20°錐角實現(xiàn)較大砂粒的分離,錐段底部側(cè)壁開口,保證排砂順暢;氣體出口管和液體出口管保證出口氣液流速不會過大. 對此旋流器進行性能測試,從而得出結(jié)論:該旋流器可以有效的分離氣液固三相組分;旋流器有效工作有最小壓力和最大壓力,以及最小流量和最大流量的要求;隨流量增大,旋流器底流壓差、溢流壓差都增大;氣液比越大,旋流器的能耗越多;但氣液比增

3、大,旋流器的壓降比幾乎不變;降低入口的流量和混合液的氣液比是最可行的降低旋流器能耗的方法.通過液固分離用水力旋流器單體以及串聯(lián)系統(tǒng)性能的測定,對旋流器串聯(lián)系統(tǒng)進行整體評價.液固分離水力旋流器單體有最佳的工作范圍、最小工作壓力的要求,分離性能指標受入口混合物的物性的影響;小直徑小錐角水力旋流器分離粒度小、處理量小、壓降大、分流比大;大直徑大錐角水力旋流器分離粒度大、處理量大、壓降小、分流比小;串聯(lián)旋流器系統(tǒng)操作壓力大,單級效率并沒有提高,