高气液比井下气液旋流分离器结构设计与性能分析

作     者：邢雷 关帅 蒋明虎 赵立新 蔡萌 刘海龙 陈德海 XING Lei;GUAN Shuai;JIANG Minghu;ZHAO Lixin;CAI Meng;LIU Hailong;CHEN Dehai

作者机构：东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318 黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室黑龙江大庆163318 大庆油田博士后科研工作站黑龙江大庆163458 大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江大庆163318 中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司冷能利用技术中心天津300452 

基　　金：国家自然科学基金项目(52304064) 国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点支持项目(U21A20104) 中国博士后科学基金项目(2023M730481) 黑龙江省自然科学基金项目(LH2022E017) 黑龙江省博士后资助项目(LBH-Z23039) 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2024年第75卷第3期

页      码：900-913页

摘      要：针对井下高气液比工况气液高效分离难度大的问题,提出了一种旋流-重力耦合式井下气液分离器结构。结合实验研究、数值模拟及实验设计方法,对气液分离器结构参数进行显著性分析和优化设计,建立显著性结构参数与气液分离效率间的数学关系模型,确立了结构参数的最佳匹配方案。分析了入口流量、压力及气液比对气液分离器性能的影响规律。结果表明,重力沉降与旋流分离的结合设计可以实现高气液比条件下的液相沉积,进而实现气液两相的高效分离。分离器的分离效率随着进液量升高而升高,增幅逐渐趋于平稳。随着气液比增大,分离效率呈现先增加后降低的趋势。得出该气液分离器的最佳进液量为42m^(3)/d,最佳入口压力2MPa,最佳气液比为700∶1,在最佳工况下分离效率为97%,模拟结果与实验结果呈现出较好的一致性。研究结果将为高气液比条件下气液分离装备研发提供新的思路和参考。

主 题 词：旋流分离 分离性能 流场特性 结构设计 气液比 

学科分类：080706[080706] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.11949/0438-1157.20240030

馆 藏 号：203127824...