螺旋管和T型管的模拟试验

螺旋管和T型管作为复合式油气水分离器的核心部件,对分离器性能、尺寸、可靠性等技术指标起至关重要的作用。为此,我们分别进行了单项和联合模拟实验来验证分离效果。实验设备由油罐、水罐、泵、流量计、引射器、螺旋管、T型管等部分组成。油、水经泵加压后,经引射器按一定配比充分混合,通过管路,进入螺旋管或T型管进行油水分离模拟试验。此外,实验设备还包括一套空压机、储气、气体流量控制装置,可以将压缩空气与油水按要求比例混合做油气水分离模拟实验,也可用来清理实验管路

旋流除砂技术在海上采油平台的应用研究

本文描述了海上平台采用旋流除砂需要重视和解决的技术问题,介绍了为研究这些问题而建立的可模拟实际工况的实验设备和在该设备上所进行的油砂分离试验和各种油水配比条件下的液固分离试验。试验结果表明,通过二级分离,对大于80目的砂粒,除砂效率能达到95％

复合式油气水分离器研究进展之二——分离器样机试验

2003年前在陆地和海上油田的油气生产、输送和存储中关注的油气水高效分离问题研究方面,中国科学院力学研究所提出了集重力、膨胀与离心三种原理于一体的复合式油气水分离器。其中螺旋管、梯形管分离是离心分离和膨胀、重力分离的重要手段。2004年在中科院力学所建成的油气水分离模拟试验设备上，对不同油品、不同油水配比和不同流量条件下,进行了梯形管和螺旋管的分离性能试验和数值模拟计算,得到了重要的分离器部件设计准则,如:在螺旋管的设计方面应采用小回转半径,多圈数的螺旋管,在达到大流量分离目的时,用多个螺旋管并联比串联压降损失要小很多;在梯形管设计方面通过控制垂直管高度、内径和数量可以达到膨胀与重力分离的双重效果。在组合应用梯形管和螺旋管等分离部件条件下,对不同油品、油水比进行试验,得到了分离后油中含水率小于1％的当代国5m,全部由不锈钢制成,2005年3月底在中科院力学所实验室内已安装完毕,并开展了样机的模拟实验。在与目前国内最先进的油气水分离器处理量相同的情况下,可降低分离器重量15％左右,从实验结果看来还有潜力。在此基础上,下一步将设计全尺度的复合式油气水分离器,用于2005年下半年的陆上油田工业现场试验以考核它的最终指标

油气水砂离心实验研究

介绍了十五期间中科院力学所和中国海洋石油生产研究中心联合研究项目油中除砂技术方面开展的研究工作,介绍力学所内利用与海上石油开采中除砂实际工程工艺情况比较接近的模拟试验设备,探讨油中除砂的影响因素。其工作原理是采用引射器混合油、水、砂,然后进入两级分离器逐级分离,提高分离效率;在出口处设置出口捕砂器,把溢口流出的小砂粒收集起来,可以得到分

油气水复合式分离器样机实验

本文介绍了油气水分离技术方面的研究工作,分析了复合式油气水分离器的核心部件螺旋管和T型管对分离器性能的影响和作用,以及螺旋管侧壁开孔的大小、数量和位置的影响。通过试验得出适当增加h／d的值,如h／d-20,直管直径为DN40,高度900,在大粘度下分离效果更好。联合实验表明,对一定配比的油水混合液(含水率60～80％)经T型管、螺旋管分离后,油中含水可小于1％

重力沉降分离的数值模拟

采用商业软件Fluent程序对油水和油砂的重力沉降分离进行了数值模拟,得到了与实验结果吻合较好的多种黏度、不同液滴和砂粒粒径情况下的重力沉降分离结果,尤其是介质中包含多种粒径分布液滴的沉降分离结果。这对于确定油水和油砂重力沉降分离所需的时间和确定分离器容器的尺寸有很好的指导作用

Numerical simulation of the oil-water two-phase flow in a helical tube with variable mass flow rates

该文利用Fluent商业软件，采用Eulerian多相流模型和湍流模式，对带孔螺旋管内油水两相流的流场和分离情况进行了数值模拟，计算了不同流速和不同油水配比工况下的油水组分、各相速度、相含率、各相流量等重要性能参数的变化和分布情况，所得数据与实验结果吻合较好。本文的数值模拟可为带孔螺旋管参数选择和优化设计提供参考

复合式分离器研究

油气水高效分离是陆地和海上油田油气生产、输送和存贮上关注的重要问题。中国科学院力学研究所提出了采用螺旋管、梯形管等关键部件组成的集离心、膨胀、重力分离原理于一体的复合式油气水分离器。2004年建成了油气水分离器模拟试验设备,在不同油水配比和不同流量条件下,进行了梯形管和螺旋管的分离性能试验及数值模拟计算,得到了重要分离器部件的设计准则。如在螺旋管设计方面应采用小回转半径,多圈数的螺旋管;在达到大流量与分离目的时,用多个螺旋管并联比串联压降损失小很多;在T型管设计方面,控制垂直管高度、内径和数量可以达到膨胀与重力分离双重效果

新液固分离系统实验进展

介绍力学所建造根据实际工艺情况设计的油中除砂技术的模拟试验设备。它是采用泵站和引射器按一定油水配比混合油、水、砂,进入两级离心式分离器逐级分离,在出口处设置残砂捕集器,把分离器溢口流出的小砂粒收集起来,从入口处砂的称量结果,和分离器、捕砂器收集到的砂量,可以得到分离器的效率和除砂粒径范围。经过多次不同比例的低黏度油、水、80目以下粒径的砂分离实验,实验结果表明:分离效率在95％以上,为下一步在陆上油田和海上石油平台的应用打下坚实的基础。在此基础上,继续探索稠油除砂和分离效率更高的分离器