离心超重力油水分离器流场特性的数值模拟研究

作     者：栾智勇 安申法 高生伟 王阳 朱秀娟 于春辉 于滨 Luan Zhiyong;An Shenfa;Gao Shengwei;Wang Yang;Zhu Xiujuan;Yu Chunhui;Yu Bin

作者机构：中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院 中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2024年第52卷第2期

页      面：107-114页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：中国石油化工股份有限公司科技攻关项目“油水快速分离净化达标一体化工艺装备研制”(322035) 

主　　题：油水分离器 离心超重力 流场特性 分离性能 含水体积分数 电机转速 

摘      要：随着油田开采逐渐进入高含水期,对油水分离器的性能要求也愈发严格,现有油水分离器已很难达到分离要求,油水分离领域亟需新的研究进展。通过数值模拟的方法对一种新型离心超重力油水分离器流场特性进行了研究。从流动参数、结构参数以及物性参数3个方面探究不同参数对分离器分离性能及流场特性的影响规律。研究结果表明:各含水体积分数情况下该分离器分离效果都较好,油出口分离效率随着含水体积分数上升而减小,且含水体积分数较高时水出口的含油量较低;随着入口流量的增大,水出口含油量不断增大,油出口分离效率先减小后基本不变;随着电机转速的增大油出口分离效率先增大后基本不变,电机转速为500 r/min时,油出口分离效率为82%,电机转速为1500 r/min时,油出口分离效率增大至97%;在模拟范围内叶片数量与分离效果呈正相关;油密度和油黏度与分离器分离效果均呈负相关,其值越大分离效果越差。研究结果可为离心超重力油水分离器的实际应用提供理论指导。