含聚采出液流变特性对旋流器分离性能的影响研究
发布时间：2021-11-24 10:08
随着聚合物驱油技术的发展,大量开展聚驱采油虽有效提高了原油采收率,但也导致采出液性质较传统的油水两相流更为复杂,增加了采出液在旋流器内的油水分离难度,因此研究含聚采出液流变特性对旋流器分离性能的影响对于摸清旋流器的影响规律及旋流器优化设计具有重要意义。本文首先基于流体的流变特性理论考察了原油、聚合物水溶液及含聚采出液的物性和流变特性,得出聚合物对原油粘度无影响,对水相粘度影响显著;通过分析剪切速率、温度、聚合物浓度及含油率对含聚采出液流变性的影响研究得出,含聚采出液为具有剪切稀释性的非牛顿流体,幂律方程的稠度系数k值在0.009-0.05Pa·sn之间,幂律指数n值在0.6-0.8之间,粘度随剪切速率增大、温度升高而减小,随聚合物浓度、含油率增大而增加。其次,以轴流式旋流器为研究对象,基于数值模拟与实验相结合的方法,针对牛顿流体粘度、含油率、油滴粒径、油相密度对旋流器性能的影响开展研究。结果表明,旋流器分离效率随入口液粘度增大、油滴粒径减小、含油率增大、油相密度增大而降低,其中粘度小于4m Pa·s时分离效率均在80%以上,粘度变化对切向速度影响较大,轴向速度受其影响较小;粘度增大,底...
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文研究思路通过对含聚采出液流变特性研究进展、旋流分离机理研究进展综述可看出，在探索含
反之为非牛顿流体。图2.1 中曲线 1 为牛顿流体，曲线 2、3、4 为非牛顿流体。图 2.1 各类型流体的流变曲线牛顿流体的流变特性符合牛顿内摩擦定律：τ=μγ （2-1）式中：τ-剪切应力，Pa；γ-剪切速率，s-1；μ-动力粘度，Pa·s。牛顿流体范围很广。自然界中的所有气体、单相同性的液体及低分子量的均匀细分散溶液等流体均为牛顿流体。常见的有氧气、水、轻质油及高温状态时的含蜡原油等。
名 称 分子式 规 格 用 量（g） 生产厂家氯化钠 NaCl 分析纯 1.993 辽宁泉瑞试剂有限公司碳酸氢钠 NaHCO3分析纯 3.124 天津市耀华化工厂无水碳酸钠 Na2CO3分析纯 0.182 天津市耀华化工厂结晶硫酸钠 NaSO4·10H2O 分析纯 0.012 沈阳市华东试剂厂无水氯化钙 CaCl2分析纯 0.006 哈尔滨市新达化工厂氯化镁 MgCl2分析纯0.007沈阳市华东试剂厂实验所用聚合物为部分水解的聚丙烯酰胺，分子量≥1200 万，属于阴离子型。2.2.2 实验主要装置Kinexus Pro 型旋转流变仪，英国 Malvern 有限公司；CPA225D 型电子天平，中国赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；HH-2 型数显恒温水浴锅，上海维城仪器有限公司；JJ-1 型定时电动搅拌器，江苏金坛市金城国盛实验仪器厂；SHB-III 型循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三次采油化学驱油技术现状与展望[J]. 武宜乔. 当代化工. 2016(08)
[2]水力旋流器内非牛顿流体多相流场的数值模拟[J]. 蔡圃,王博. 化工学报. 2012(11)
[3]油田开发战略与接替技术[J]. 何江川,廖广志,王正茂. 石油学报. 2012(03)
[4]聚合物驱油后提高采收率优化研究[J]. 汪萍,常毓文,唐玮,胡丹丹. 特种油气藏. 2011(04)
[5]非牛顿流体搅拌流场的数值模拟研究进展[J]. 张敏革,张吕鸿,姜斌,李鑫钢. 化工进展. 2009(08)
[6]含聚采出液性质对脱水电流的影响[J]. 马健伟,宋亚瑞,宋华,李金玲. 油气田地面工程. 2007(12)
[7]油田采出水处理技术与发展趋势研究[J]. 张逢玉,姜安玺,吕阳. 环境科学与管理. 2007(10)
[8]大庆油田高含水原油流变性的研究[J]. 龚大利. 油气储运. 2005(08)
[9]重介质旋流器流场的计算流体力学模拟[J]. 刘峰,钱爱军. 选煤技术. 2004(05)
[10]聚合物驱采油污水处理技术研究进展[J]. 荆国林,于水利,韩强. 工业用水与废水. 2004(02)
博士论文
[1]超稠油低温破乳剂技术研究[D]. 李刚.西南石油大学 2013
[2]聚合物溶液粘弹性对提高驱油效率的作用[D]. 王立军.大庆石油学院 2003
硕士论文
[1]非牛顿流体固液两相旋流分离机理研究[D]. 肖慧娜.西南石油大学 2016
[2]含聚采出液流变特性及乳化特性研究[D]. 董晶.东北石油大学 2015
[3]聚合物驱采出液稳定性研究[D]. 任志华.中国石油大学(华东) 2014
[4]锦州油田注聚采出液处理方法研究[D]. 邹军华.西南石油大学 2013
[5]高浓度聚驱采出液油水分离特性研究[D]. 陈鹏.东北石油大学 2013
[6]聚/表二元驱采出液物性及破乳脱水特性研究[D]. 时光宇.中国石油大学（华东） 2013
[7]非牛顿流体在旋流器中流动特性的数值模拟[D]. 杨玄.中国石油大学 2010
[8]油田采出液组成与破乳关系的研究[D]. 王金利.中国石油大学 2008
[9]油田含油污水处理及回用技术[D]. 蔡钊荣.中国海洋大学 2006
[10]特高含水原油体系特性研究[D]. 李梦坤.大庆石油学院 2005
本文编号：3515764
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文研究思路通过对含聚采出液流变特性研究进展、旋流分离机理研究进展综述可看出，在探索含
反之为非牛顿流体。图2.1 中曲线 1 为牛顿流体，曲线 2、3、4 为非牛顿流体。图 2.1 各类型流体的流变曲线牛顿流体的流变特性符合牛顿内摩擦定律：τ=μγ （2-1）式中：τ-剪切应力，Pa；γ-剪切速率，s-1；μ-动力粘度，Pa·s。牛顿流体范围很广。自然界中的所有气体、单相同性的液体及低分子量的均匀细分散溶液等流体均为牛顿流体。常见的有氧气、水、轻质油及高温状态时的含蜡原油等。
名 称 分子式 规 格 用 量（g） 生产厂家氯化钠 NaCl 分析纯 1.993 辽宁泉瑞试剂有限公司碳酸氢钠 NaHCO3分析纯 3.124 天津市耀华化工厂无水碳酸钠 Na2CO3分析纯 0.182 天津市耀华化工厂结晶硫酸钠 NaSO4·10H2O 分析纯 0.012 沈阳市华东试剂厂无水氯化钙 CaCl2分析纯 0.006 哈尔滨市新达化工厂氯化镁 MgCl2分析纯0.007沈阳市华东试剂厂实验所用聚合物为部分水解的聚丙烯酰胺，分子量≥1200 万，属于阴离子型。2.2.2 实验主要装置Kinexus Pro 型旋转流变仪，英国 Malvern 有限公司；CPA225D 型电子天平，中国赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；HH-2 型数显恒温水浴锅，上海维城仪器有限公司；JJ-1 型定时电动搅拌器，江苏金坛市金城国盛实验仪器厂；SHB-III 型循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司。
【参考文献】：
期刊论文
[1]三次采油化学驱油技术现状与展望[J]. 武宜乔. 当代化工. 2016(08)
[2]水力旋流器内非牛顿流体多相流场的数值模拟[J]. 蔡圃,王博. 化工学报. 2012(11)
[3]油田开发战略与接替技术[J]. 何江川,廖广志,王正茂. 石油学报. 2012(03)
[4]聚合物驱油后提高采收率优化研究[J]. 汪萍,常毓文,唐玮,胡丹丹. 特种油气藏. 2011(04)
[5]非牛顿流体搅拌流场的数值模拟研究进展[J]. 张敏革,张吕鸿,姜斌,李鑫钢. 化工进展. 2009(08)
[6]含聚采出液性质对脱水电流的影响[J]. 马健伟,宋亚瑞,宋华,李金玲. 油气田地面工程. 2007(12)
[7]油田采出水处理技术与发展趋势研究[J]. 张逢玉,姜安玺,吕阳. 环境科学与管理. 2007(10)
[8]大庆油田高含水原油流变性的研究[J]. 龚大利. 油气储运. 2005(08)
[9]重介质旋流器流场的计算流体力学模拟[J]. 刘峰,钱爱军. 选煤技术. 2004(05)
[10]聚合物驱采油污水处理技术研究进展[J]. 荆国林,于水利,韩强. 工业用水与废水. 2004(02)
博士论文
[1]超稠油低温破乳剂技术研究[D]. 李刚.西南石油大学 2013
[2]聚合物溶液粘弹性对提高驱油效率的作用[D]. 王立军.大庆石油学院 2003
硕士论文
[1]非牛顿流体固液两相旋流分离机理研究[D]. 肖慧娜.西南石油大学 2016
[2]含聚采出液流变特性及乳化特性研究[D]. 董晶.东北石油大学 2015
[3]聚合物驱采出液稳定性研究[D]. 任志华.中国石油大学(华东) 2014
[4]锦州油田注聚采出液处理方法研究[D]. 邹军华.西南石油大学 2013
[5]高浓度聚驱采出液油水分离特性研究[D]. 陈鹏.东北石油大学 2013
[6]聚/表二元驱采出液物性及破乳脱水特性研究[D]. 时光宇.中国石油大学（华东） 2013
[7]非牛顿流体在旋流器中流动特性的数值模拟[D]. 杨玄.中国石油大学 2010
[8]油田采出液组成与破乳关系的研究[D]. 王金利.中国石油大学 2008
[9]油田含油污水处理及回用技术[D]. 蔡钊荣.中国海洋大学 2006
[10]特高含水原油体系特性研究[D]. 李梦坤.大庆石油学院 2005
本文编号：3515764
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