一体化二次分离旋流器分离特性的研究
本文选题:二次分离旋流器 + 正交法 ; 参考:《东北石油大学》2015年硕士论文
【摘要】:随着油田的不断开发,采出液含水率逐步升高,大庆油田综合含水已高达94%以上。由于井下油水分离及同井回注技术的应用,对油田开采中含水率高、地面改造工艺复杂等难题都得到了较好的解决。其中在整套工艺中,起到决定性作用的井下水力旋流器因井下空间狭小、能耗损失较大、处理效果不好等问题上还存在一定的改进空间,所以本文以常规旋流器作为基础,设计了一种新型二次分离的旋流器结构—一体化二次分离旋流器,一体化二次分离旋流器是一次进液完成两次分离的一种新型旋流器,所以针对此结构进行了一系列的结构优化及数值模拟分析,从模拟分析中找出最优结构参数,并针对此结构进行分离特性分析。首先利用计算动力学软件Fluent对一体化二次分离旋流器进行初始模拟分析,对其内部的切向速度、轴向速度、径向速度等进行初步分析,找出不足之处,针对不足点进行结构改进,因影响旋流器分离效率的因素较多,所以本次先学习正交试验方法,并采用此方法分别对旋流器进行两个正交试验。第一次正交试验主要针对一级溢流口直径、二级溢流口直径、底流口直径进行优选并进行模拟分析。其次,在此基础上进行第二次正交试验,主要针对一级溢流管长度、圆柱段长度、二级溢流管伸入长度、二级锥段角度、底流管长度结构尺寸进行模拟分析。通过这两次试验,找出最优结构参数。针对一体化二次分离旋流器最优结构,分析其分离特性。主要从改变结构参数对旋流器分离特性的影响,以及操作参数对分离性能的影响进行研究。通过模拟分析,可以进一步说明此次优选的一体化二次分离旋流器具有良好的分离性能,并对今后的研究工作具有一定的指导意义。
[Abstract]:With the continuous development of oil field, the water cut of produced liquid increases gradually, and the comprehensive water cut of Daqing oilfield has reached more than 94%. Due to the application of downhole oil-water separation and the same well injection technology, the problems of high water cut and complex surface reconstruction technology in oilfield production have been well solved. In the whole process, there is still room for improvement in the downhole hydrocyclone, which plays a decisive role because of the narrow underground space, large energy loss and poor treatment effect, so this paper takes the conventional hydrocyclone as the basis. A new type of secondary separation hydrocyclone, integrated secondary separation cyclone, is designed. Therefore, a series of structural optimization and numerical simulation analysis are carried out to find out the optimal structural parameters from the simulation analysis, and to analyze the separation characteristics of the structure. Firstly, the initial simulation analysis of the integrated secondary separation cyclone is carried out by using the computational dynamics software Fluent. The internal tangential velocity, axial velocity, radial velocity and so on are analyzed preliminarily, and the shortcomings are found out. Because there are many factors that affect the separation efficiency of hydrocyclone, the orthogonal test method is studied firstly, and two orthogonal tests are carried out respectively by this method. The first orthogonal experiment is mainly aimed at the optimum selection and simulation analysis of the diameter of the primary overflow outlet, the secondary overflow port and the bottom outlet. Secondly, the second orthogonal experiment is carried out on the basis of which, the length of the primary overflow pipe, the length of the cylinder section, the length of the secondary overflow pipe, the angle of the second stage of the cone section, the length of the bottom flow tube are simulated and analyzed. Through these two experiments, the optimal structural parameters are found out. According to the optimal structure of the integrated secondary separation cyclone, the separation characteristics are analyzed. The influence of structural parameters on the separation characteristics of hydrocyclone and the influence of operating parameters on separation performance are studied. Through the simulation analysis, it can be further proved that the integrated secondary separation cyclone has good separation performance, and it has certain guiding significance for the future research work.
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE931
【共引文献】
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,本文编号:1855704
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