海拉爾油田分離裝置波紋板聚結器海拉爾油田分離裝置波紋板聚結器

波紋板聚結器是油田油水分離裝置的重要設備。隨著我國三次采油行業(yè)的迅速發(fā)展,原油采出液的物化性質發(fā)生很大變化,主要表現(xiàn)在原油在水中的乳化程度和穩(wěn)定性的增強。現(xiàn)有油水分離裝置的除油效率變低,要求開發(fā)適合采出液特點的油水分離器。 本文從考察設備的流動特性入手,研究了不同內(nèi)構件與流場分布之間的關系,篩選出性能*的穩(wěn)流構件,為分散相在連續(xù)相中的浮升與聚結提供更有利的流場條件,從而優(yōu)化油水分離設備的結構,提高油水分離器的分離效率。 本文利用CFD軟件,系統(tǒng)模擬了油水分離器各種內(nèi)構件流場分布規(guī)律,并對計算結果進行了對比分析,篩選出了性能*的內(nèi)構件。模擬計算結果表明: (1)入口構件可有效改善分離器內(nèi)流場的分布狀況,減緩了入口流體對分離器內(nèi)流體的沖擊,使分離器內(nèi)部流場更接近柱塞流動,更有利于油水兩相的分離。其中離心式入口構件較其他構件綜合性能更*,可優(yōu)先選擇。(2)流體經(jīng)過布液板后,明顯改善了流場的分布狀況,有效抑制了漩渦和返混的產(chǎn)生。 采用拉格朗日兩相流模型,對油滴的浮升過程進行了模擬計算,考察了油滴粒徑、分離器負荷與分離效率之間的關系。模擬結果表明:(1)油滴在分離器中的停留時間增加,其分離效率逐漸增大。當采出液中油滴的粒徑較小(10μm)時,單靠油滴的浮升過程很難實現(xiàn)油水兩相的分離。(2)可以采用在分離器內(nèi)部加裝聚結填料的方法,改變分離器內(nèi)部的流動狀況,增加油滴的碰撞聚并被填料捕獲的機會,從而提高油水分離效率。 波紋板聚結器數(shù)值模擬結果表明,聚結填料彼此相鄰的流體通道交錯貫通,使得填料內(nèi)部流體交錯流動,大大增加了油滴的聚結機率,提高了油水分離效率;另外在聚結填料后方加大穩(wěn)流空間,更有利于提高油水兩相的分離。