基于FLUENT的气液分离器内流场仿真研究.pdfVIP

学兔兔 基于FLUENT的气液分离器内流场仿真研究 牟海维，等 基于FLUENT的气液分离器内流场仿真研究 牟海维，王爱林，刘 超，张 坤 (东北石油大学电子科学学院 黑龙江大庆，163318) 摘 要：基于计算流体动力学 (CFD)方法，应用流体仿真软件FLUENT对两种气液分离装置内部流场进行仿真研 究，得到分离器内部流场速度分布规律和相分布规律，发现合理改变排气通道的直径，可以提高分离效率。同时分析比较 了流场模拟结果，发现排气通道直径改变处存在涡流。 关键词：气液分离器；气液分离；数值模拟；FLUENT；流场分析；气液两相流 Abstract：Basedoncomputationalfluiddynamics(CFD)method，theapplicationoffluidsimulationsoftwareFLUENTintwo kindsofgasliquidseparationdeviceinternalflow fieldsimulation，getsepraatorintemalflow fieldvelocitydistributionregulariyt andphasedistributionrule，foundthatchanginghtediameteroftheexhaustpassage，canimprovetheseparationefficiencyatthe sametime，analysesandcomparestheflow fieldsimulation，itwasfoundthatexhaustchanneldiameterchangeineddycurrent Key words：gas／liquid sepraation；gas／liquid separator；Numericalsimulation ；FLUENT；flow field analysis；gas／liquid two·phaseflow 中图分类号：TH138．82 文献标识码：A 文章编号 ：1001-9227 (2013)03-0008-02 O 引 言 气顶下方含有少量气体的混合液体通过进液孔流入分流管，从 生产测井是油田开发的重要组成部分，可为油田生产提供 而分离了混合物中的气相，达到了气液分离的效果。 重要的数据，在油田开采过程中发挥着极其重要的作用n。目 本文设计 了两种分离结构：图I(a)和Co)分别为方案一和方 前，油 田产出剖面测井中常采用溢气型集流伞进行实际测井， 案二的结构示意图，由图可知，方案二是在方案一的基础上改 其测量结果与地面量油结果差别较大，根本原因是由于井下 变了排气通道的直径。仪器中进液孑L与进气孔之间的距离、分 油、气、水三相流中气相对流量计的不利影响所造成的 。随 流比 (分离管的截面积与仪器内部截面积之比)、各孔的尺寸 着油田开发的不断深化，油井产气是不可避免的现象，油井中 以及集流伞是否存在漏失等是影响分离效果的关键因素，由于 油、气、水三相流 问题 日益突出。对于油水两相流的油井，现 仿真时模拟条件设置的理想性，故不考虑其漏失。因此本文通 有的油田设备能够满足实际测量要求，但对于油气水三相流的 过仿真研究优化其影响分离效果的限制因素，并且分析对比两 油井，解释模型比较复杂，很难得到准确的测量结果。因此， 种结构的仿真结果，确定最终结构方案。 在现有设备的基础上，开发一种气液分离器，降低油井气相对 仪器测量的影响，提高测量的精度具有重要的现实意义 。然 而，有关气液分离器的关键结构及尺寸对分离效果影响的资料 很少，无直接数据可查询，只能依据一些仿真结果来