基于筛分过程的固液分离振动筛参数优化研究

发布时间：2020-03-04 21:59

【摘要】：振动筛作为油田钻井固控系统的第一级设备,清除固相最多,为下一级固控系统的正常工作提供条件。目前,国内外对于振动筛的研究偏于结构优化和动力学分析等方面,对于振动筛分过程研究比较少。振动筛分过程非常复杂,振动筛的筛网参数、振幅、振动频率等多种因素都会对筛分过程造成影响,所以对筛分过程的研究是必不可少的。本文采用Fluent软件中的赫谢尔-巴尔克莱(Herschel-Bulkley)模型,结合UDF和动网格技术,对钻井液振动筛透过筛网的流动情况进行了模拟,得到了压力和速度分布,并得到压降系数,研究了筛网对钻井液透筛流动的阻力特性。通过改变筛网的运动参数,研究了筛网的振幅和频率对钻井液透筛的影响;通过改变钻井液的入口速度,研究了钻井液入口速度对对钻井液透筛的影响;通过对钻井液透过不同目数筛网流动进行数值计算,探究筛网结构对透筛流动的影响;考虑钻屑颗粒,研究了振动筛“筛糊”现象对透筛流动的影响。基于EDEM软件建立了物料的筛分过程模拟系统,对直线振动筛面上颗粒群的运动及透筛过程进行了数值模拟计算,讨论了筛孔形状对透筛率的影响;分析了各振动参数对筛面颗粒群的平均运动速度及透筛率的影响规律。基于EDEM计算结果,选取了钻井液振动筛稳定工作过程中几个不同的横截面,获取截面上不同颗粒的位置信息。利用FLUENT软件对钻井液通过该截面时的流动情况进行模拟,研究了振动筛不同位置的钻屑颗粒和筛网对钻井液流动的影响。论文研究结果对于振动筛的设计优化具有重要的意义。
【图文】：

[44-50]。图3-3 筛网局部三维结构Fig3-3 Local 3d structure of screen mesh（2）网格划分将建立的筛网模型导入 Gambit 软件中进行网格划分。建立如图 3-4 所示的计算模型，由入口部分、筛网部分和出口部分组成。图 3-4 计算区域模型Fig3-4 The calculation area model对于入口部分和出口部分，，模型结构比较简单，对流体流动影响较小，因此采用结构化网格，网格尺寸较大，网格数量比较少。而对于筛网部分，由于筛网复杂的结构，

图3-3 筛网局部三维结构Fig3-3 Local 3d structure of screen mesh导入 Gambit 软件中进行网格划分。建立部分和出口部分组成。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE92

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本文编号：2584851