国内外液液水力旋流分离器研究进展.pdf

维普资讯 钻 采 工 艺 2007年5月 · 78 · DmLLING ＆PRODUC110NTECHN0L0GY May2007 国内外液一液水力旋流分离器研究进展 刘 洪 ，郭 清 ，胡攀峰 ，朱 愚 ，王 锐4，陈锦华4，陈 辛4 (1重庆科技学院2西南石油大学3西南油气田分公司重庆气矿4四川石油管理局) 刘 洪等．国内外液一液水力旋流分离器研究进展．钻采工艺，2007，30(3)：78—81，87 摘 要 ：首先从液一液水力旋流器结构与工作原理出发 ，综述了液 一液水力旋流分离器的国内外研究进展， 重点对液一液水力旋流分离器的试验模拟技术研究现状、液一液水力旋流分离器数值模拟研究概况以及液一液水 力旋流器在油田的发展状况等进行了详细介绍。最后对液一液水力旋流器的数值模拟技术提出了几点认识和建 议。 关键词：水力旋流器；数值模拟；油水分离器；研究进展 中图分类号：TE912．06 文献标识码 ：A 文章编号：1006—768X(2007)03～0078一o4 九十年代以来，我国东部大部分油田都进入中、 来料入 口 高含水开采期，采 出液含水量高达80％一90％以 上，在油气集输工艺过程中必然需要油水的预分离 溢流 底流 口 和含油污水的净化，传统的水处理设备已不能满足 l 分离段 出口段 现阶段生产发展的要求。二十世纪八十年代以来， 入 口段 收缩段 M．T．Thew等人 首次将旋流技术应用在石油工 图 1 液一液水力旋流器原理图 业的液 一液分离领域，开创了油田地面分离技术的 新篇章。液一液分离水力旋流器作为一种新型的油 液体混合物从入 口沿切向流进入 口段后，产生 田含油污水处理设备，受到了石油工业的青眯，多年 高速旋转。由于混合物中轻重组分的密度不同，在 来的科研和现场应用结果表明，旋流分离技术应用 离心力的作用下 ，重组分将向旋流器回转壁面处运 于油水分离领域存在着技术上的可行性、经济上的 动，并在壁面附近浓集，在旋转过程中，逐渐向底流 必要性以及工程应用的广阔前景 。 出口运动，最终排出旋流器。与此同时，轻组分将向 旋流器中心轴处运动，形成中心核，并向入 口方向流 一 、 液 一液水力旋流器结构与工作原理 动，从溢流出口排出。这样就实现了轻重组分的分 液 一液水力旋流器是依靠流体的旋转产生离心 离。 力来达到分离不同物质的目的，结构如图1所示。 用于油水分离的旋流器分预分和除油两种，两 旋流器主体是由入 口段、收缩段、分离段和出口段四 者均处理以水为连续相的油水混合物，分离机理相 个回转体顺序连接而成。在入口段有一个或多个切 同，都是在离心力场内依靠油水密度差实现油水分 向入 口，用以输入待分离的液体混合物。入 口段的 离。预分旋流器一般应用于高含水原油预分离及井 顶面上有一个溢流出口，用以排出较轻的组分。出 下油水预分离系统中，目的是为尽量减少原油含水 口段的尾部是底流出口，用于排出较重的组分。 率，同时得到允许含油浓度范围内的污水，分流比一 液 一液水力旋流器的工作原理包括三个