粒径重构旋流器油水分离特性研究

• 作者: 何亚其 刘义刚 孙超 尹鹏 张爽 赵宇 马骏
• 来源期刊: 石油机械
• 学科: 工学
• 关键词: 旋流器 油水分离 粒径重构 分离效率 分离特性
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 油气田开发工程
• 页码范围: 90-97
• 页数: 8页
• 分类号: TE937
• 语种: 中文
• DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.10.014

摘要

油滴粒径是影响油水旋流器分离性能的主要因素之一,增强旋流器对不同粒径油滴的适用性可进一步提高油水分离精度,降低油田采出液预分离及含油污水处理成本.基于旋流分离原理,设计了一种可实现离散油滴粒径重构后分离的旋流器结构.基于欧拉-欧拉方法,采用群体平衡模型(Population Balance Model,PBM),对粒径重构旋流器内部流场特性及油水分离过程开展数值模拟研究,得到了不同处理量、分流比及含油体积分数对粒径重构旋流器压力场、浓度场及分离性能的影响规律.开展了室内试验,对粒径重构旋流器的油水分离性能进行评估.试验结果显示:粒径重构旋流器的最佳溢流分流比为40％,最佳工况下当油相体积分数在1％ ～5％范围内变化时,旋流器的分离效率随含油体积分数的增加呈先升高后降低的趋势,并在含油体积分数为4％时分离效率达到最大值98.08％.数值模拟结果与试验结果呈现出了较好的一致性,验证了粒径重构旋流器结构设计的合理性及数值模拟结果的准确性.研究结果可为进一步增强旋流器的适用性提供参考.