高粘度原油对井下旋流器分离性能影响规律研究

发布时间：2020-04-06 10:24

【摘要】：目前,随着稠油油藏注汽热采、掺油降粘等开采方法的应用,稠油开采面临含水率的不断提升。稠油粘度的变化将直接影响井下旋流器内流体流动状态,影响其分离性能。针对此问题,本文开展高粘度原油对井下旋流器分离性能影响规律的研究。首先,论文以井下所用主直径为28mm的Thew型旋流分离器为研究对象,基于欧拉两相流理论,优选确定了RSM模型为旋流器流场模拟计算的湍流模型,建立了井下旋流分离器内液-液两相湍流数值计算模型。应用已构建的模型计算方法建立与实验相同的模型,以油和水为流动介质,利用FLUENT软件对旋流分离器进行了数值模拟计算。数值模拟结果与实验结果较好的吻合,验证了数值解法和湍流模型选取的正确性,证明了可以用本文所建立的数值计算模型对井下旋流分离器进行数值模拟研究。其次,根据油田油藏特征,采用数值模拟确定了分流比。在此分流比前提下,考察了原油粘度变化对旋流分离器的速度场、压力场、湍流强度、油相体积分数、油水两相介质的运移特性及分离性能的影响规律。并进行旋流分离器在不同原油粘度下流量-效率数值分析,考察了其分离效率随流量变化的规律,为合理调节流量获得较好的分离效果提供参考。然后,开展了含水率变化对旋流分离器的速度场、压力场、湍流强度、油相体积分数、油水两相介质的运移特性及分离性能的研究。同时,分析了含水率和原油粘度对旋流器分离效率的综合影响。并进一步应用正交试验方法,对井下旋流分离器进行了数值分析,在所研究范围内,得到了影响旋流器分离性能的主次因素及关系。最后,根据油田实际生产工况和产出液物性的特点,对典型的双锥和单锥旋流分离器模型分别进行了数值模拟。对比分析了在不同含水率、不同原油粘度下的分离效率和压力损失,探究了旋流体结构对高粘度产出液油水分离实际工况的适用性。本文工作可为同井注采技术在高含水稠油工况的应用提供参考。
【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】：TE931.2

【参考文献】

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本文编号：2616388