井下油水分离管柱内空间结构优化
本文通过对两级旋流器串联工艺进行研究,分析溢流流道对旋流器出口总产油量的影响,并且分别针对流道的三个关键结构位置初步提出了四种优化方案,即:不等径环空流道结构优化,两级汇总处相贯结构优化,两级汇总处喷管结构以及两级连接处新型结构。利用计算流体动力学(CFD)方法,Gambit软件进行模型建立、Fluent软件进行数值模拟分析,得到原始结构的井下油水分离管柱内两级串联溢流流道的流场情况,通过流场中反映出来的造成流场不稳及影响出流的结构位置提出优化方案。
四种优化方案的模拟结果与原始结构流道进行对比,均采用局部结构变化而其它位置参数不变的规律,分析其优化结构得到出油率、油相质量分率以及速度场的流场分布情况,进而来验证方案的可行性。以往针对于提升油水分离效果多是考虑旋流器部分的设计,往往忽略了经过分离后的流液在流道传送过程中可能造成的滞留、难于汇总等出流问题,因此,本文着重研究流液经旋流器溢流管排出后,流道的结构布局对出流的影响;且尝试拉伐尔喷管结构应用于井下油水分离管柱内流道中。
结果表明,四个优化方案中有三个方案在改进后的流道流场更稳定,实现更好的出流,有 ...