多杯型等效油水分离器水力设计计算方法研究

发布时间：2020-03-19 11:08

【摘要】：为了解决油田开发含水率高、成本高、采收率低的油田瓶颈问题,相关研究人员提出了同井注采这一设计理念。本文介绍了同井注采的基本原理,多杯分离器的结构和工作工程,分析了油滴在沉降杯中的受力情况、油滴聚并的过程。同时对传统等流型油水分离器进行了效率上的改进。传统的油水分离器都是根据地层初始含水率来确定分离器中的液体在所有沉降杯上的最短停留时间。但井筒中的实际含水率是在不断变化的,油水分离器环空中的含水率会随着分离的不断进行而逐渐减小,不同位置沉降杯所需的最短停留时间也应随着环空中含水率的变化而变化的。如果不对传统的分离器进行改进,油水分离的不彻底会使含油污水回流堵塞地层。根据此问题本文对传统的油水分离器进行了改进升级,设计了等效型油水分离器,回归了含油污水小于20ppm条件下单杯最大进液流量与环空含水率之间的函数关系,实现了油水的等效分离。根据每口井产液量,含水率的具体情况,提出了采收率这一新概念,确定了注采率与初始含水率之间的关系,并以实现注采率为目标来设计等效型油水分离器。同时,使用Gambit建立3D模型,在Fluent中采用层流模型对等效型油水分离器进行数值模拟,得到速度、压力的分布情况。分析了不同流量下等效型油水分离器的速度场、压力场,并且根据压力速度等参数计算出了分离器孔口的局部阻力系数,回归出局部阻力系数计算公式。继而根据同井注采井的地层日产液量、初始含水率、目标含水率、注采率、安全系数范围、最下端孔径、等参数采用VB6.0开发工具编制了《等效型油水分离器水力设计软件》。
【图文】：

图 2-1 分离器的结构图图 2-2 保护体外观作过程作过程。动力泵的作用下，杯底部与中心管相连的孔径的作用下油水的密度差会使降杯上浮的过程中，，由于相更大，上浮的速度也会更快[

图 2-3 多杯等流型井下油水分离器滴的运动油水分离原理是利用了油水的密度差，设计只停留时间，就可以使分离后的含油污水含水率通过控制中心管的孔口直径达到延长沉降杯对油滴形状，油滴上浮速度等方面进行分析，定的固体来说一般不会随着运动状态从而发生滴，在上浮运动中受力不同，大小形状会随之量纲进行表示[36]。雷诺数 Re 是流体力学中表之比。vdRe
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE934

【参考文献】

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本文编号：2590141