井下旋流油气分离器流场数值模拟.PDF

VoL 31 No.4 中国石油大学学报(自然科学版) 2∞7 年第31 卷 第 4 期 Joumal of China University of Petroleum Aug.2007 文章编号: 1673-5005 (2007 )04 -0094 -04 井下旋流油气分离器流场数值模拟 赵焕卿李增亮2 孙浩玉3 (1.中国石油大学科技开发公司，山东东营 257061; 2. 中国石油大学机电工程学院，山东东营 257061; 3. 胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营 257017 ) 摘要:鉴于现有油气分离器效率较低，为改善高含气井中井下多相混抽泵或电潜泵机组效率低下的问题，选择雷诺 应力模型作为漏流模型，代数滑移混合模型作为多相流模型，对井下水力旋流油气分离器内的两相流场进行了数值 模拟。通过数值计算得到了两相介质等浓度分布图和轴向速度矢量图，并将数值计算结果与同结构的水力旋流油 气分离器样机的室内模拟试验结果进行了对比。研究结果表明，数值计算得到的各种图完全符合已知的旋流器流 场分布规律。水力旋流器经过结构优化设计不仅可以进行井下油气分离，且分离效果较好，适用于较大流量和高含 气率的油井条件。 关键词:油气分离;水力旋流器;分离效率;数值模拟 中图分类号:TQ 05 1. 8 文献标i只码:A Numerical simulation of flow field in downhole hydrocyclone oil-gas separator ZHAO Hllan-qing 1 , LI Zeng-liang2 , SUN Hao-Y 1l3 ( 1. Scientifr,c and Technological Company in China University of Petroleum , Dongying 257061 , Shandong Province , China; 2. College of Mechanical and Electronic Engineering in China University of Petroleum , Dongying 257061 , Shandong Pnωince ， China; 3. Drilling Technology Research Institute , Shengli Petroleum Administration Bureau , Dongying 257017 , Shandong Province , China) Abslracl: As the efficiency of the current oil-gas separators is very low , and to improve the efficiency of downhole multiphase purnp or electrical submersible pumping unit in high gas-content wells , the numerical simulation was studied on the two-phase flow in downhole hydrocyclone oil-gas sep