浮子阀型油气井压裂液返排液气液分离器结构及性能研究

发布时间：2021-03-27 09:16

　　随着非常规油气藏的开采,由于地层基质渗透率低,为提高油气产能,常用水力压裂。压裂施工完成后,大部分压裂液将会返排至地面,返排液的处理是油田压裂作业完成后必不可少的工艺过程。首先将返排液中的固相压裂砂分离出去,然后对返排液进行气液分离。返排液气液分离难度高,作用大,有比较重要的研究意义。实践中常用的气液分离器对气液比及流量变化的适应性不足,经常会出现分离器气体出口出液,液体出口出气的工程现象,分离效果不稳定。因此,本文结合工程实际,设计了一种新型浮子阀型气液分离器。为验证新型气液分离器的分离效果,本文应用CFD分析方法,对该气液分离器内部流场进行了分析。首先,采用SolidWorks完成浮子阀三维建模;然后,根据实际工况下的参数确定边界条件,应用Fluent软件对浮子阀内部流场进行分析;最后研究了结构参数及操作参数变化对分离器分离效率的影响,并总结其变化规律。模拟结果表明了新型浮子阀型气液分离器可以解决常规分离器中“气体出口出液、液体出口出气”的工程问题,结构设计合理,气液分离高效。 

【文章来源】：西安石油大学陕西省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

浮子阀型气液分离器主体结构图

一般取值为 H=4～10D。为了能够更好的实现气液分出气”的工程问题，本文设计了一种浮子阀型气液分安装方便，液相、气相以及浮子阀同轴，能够实现自气液分离器。参数确定器的截面为气液两相的混合物，如图 3-1 所示。先设LL ，根据持液量计算得出正常液位NLLH ，并根据液体位和分离器顶部之间的空间用于气体分离，然后计液位波动的要求，以便于气液分离。本计算主要参照国容。

图 3-2 浮子阀三维结构图利，专利号为：CN201810432606.0。阀进行结构设计，浮子阀工作要求为面高于最高液面高度时，关闭排气出气出口均打开。根据气液分离器的具液面，可确定出浮子的浮力平衡位置确定出各连接结构形式及尺寸，如表表 3-2 浮子阀各零件材料及尺寸零件 材料 法兰 20 钢 阀座 35CrMo柔性导向杆 有机玻璃锥阀体 尼龙 66

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本文编号：3103257