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立式分离器两相流场数值模拟

发布日期: 2020-09-04

来源: 清道夫环保网

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  • 更新时间: 2020-09-04
  • 发布者: 清道夫环保网

基本简介

针对海上平台的发展趋势,所开采出的为油气混合液需要分离处理。因海上平台自身的特点,提出了海上平台主要以立式分离器为主来进行气液分离。而立式分离器其本身的分离效能对海上平台的应用至关重要。因此采用CFD模型(计算流体力学)方法对油气两相分离过程中的两相流场进行了数值模拟分析,模拟结果表明,所采用的数学模型和数学模拟计算方法正确。通过分析,可以预测并反映混合液变量中,流体的不同速度,粘度对气液两相分离的分离效能产生的规律及影响,并更加系统深入地探讨了立式分离器内气液两相的流动及特,从而预测了提高立式分离器气液分离的分离效能的影响因素,数值模拟计算结果可为海上平台的气液分离提供一定的理论指导。

随着地面油田产能衰竭,海上油田将成为主要的能源来源。由于海上平台空间有限,所以设备要求尽量简单方便,容易操作。多相流体中含有很多从海底产出油、气、水以及CO2、HS、泥沙等多项杂质的混合物,这些杂质都会对管道产生腐蚀及强度破坏。因此对多项混输流体的的分离显得十分的重要,而海上平台空间有限,一般分离设备均为立式分离器,为此分离效率则是最为重要的衡量指标。本文主要针对立式分离器气液混合流体分离为研究对象,运用CFD模型对设备内混合液的不同粘度、人口流速和温度参数进行数值模拟,可以得到直接的参数分布情况。对于设计立式油气分离器和各种运行参数的设定,对其分离效能的影响有很大的参考意义。

1)通过对气液混合液不同流速在分离内部流场的模拟结果显示,当流体流速增大时,出气率和出油率都随之降低,立式分离器的分离效率随之减小。当流体流速减小时,立式分离器的分离效率也随之增大。流体流速的变化对分离效率曲线的影响总体来说比较大。经模拟分析可知,适当的提高人口流速的速率,增大流体的流速,对立式分离器中气液的分离产生积极的影响,可以大幅提高分离器的分离的效能。

2)通过对气液混合液不同粘度在分离内部流场的模拟结果显示,气液混合物的粘度越大,分离器的出气率和出油率都随之降低,则分离器的分离效率越低,越不利于油气混合物的分离。因此,在温度较低或油的粘度很大时,并不利于油气的分效果,应该适当的加温来降低油气混合液的粘度,来提高分离器对气液混合液的分离效能。

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