过滤式除砂器的设计研究.pdf

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1、分类号TE868学号142010322密级全日制专业学位硕士学位论文题目过滤式除砂器的设计研究作者姓名聂堃导师姓名、职称崔之健教授学科(专业领域)名称石油与天然气工程提交论文日期2018年6月6日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若

2、有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________日期：__________I中文摘要论文题目：过滤式除砂器的设计研究专

3、业：石油与天然气工程硕士生：聂堃(签名)导师：崔之健(签名)摘要随着油气田开采速度的加快，一些油气田迅速进入其生产寿命的中后期，需要采用压裂等增产措施，从而导致产出气的含液、含砂量增加。气井出砂除了造成能源浪费和严重的环境污染之外，还会给实际生产带来工艺设备损坏、气田减产、设备工作效率降低等诸多问题。为解决油气井采出物含砂量大的问题，前人们先后研究出了多种除砂方法，也研发了多种配套设施。其中部分设备具有较好的分离效果，但是在效益和性能等方面有些不尽人意。因此，本文针对以上问题，研究分析气固两相流机理及除砂器内流动规律，设计出过滤式除砂器模型，并对其进行优

4、化研究。本文首先介绍了气固分离理论基础及颗粒层过滤分离原理，过滤式分离器装置中的关键过滤设备——过滤颗粒层的特点、分离过程及分离性能，为过滤式除砂器的设计、优化提供了理论依据。在此基础上根据文献提出将过滤分离与旋流分离相结合的思路，设计了过滤式除砂器模型结构，对其简化后进行软件模拟，研究过滤器的分离性能。基于计算机流体力学软件Fluent对除砂器模型进行几何建模，将颗粒层过滤作为多孔介质模型进行处理，采用DDPM模型对过滤式除砂器进行分析，并在模拟中使用多粒径的固体颗粒，以便更真实的模拟实际分离过程，由此得到分离效率，验证了设计的有效性。对过滤式除砂器的

5、结构参数进行单因素分析，优化设计，并进一步验证过滤式除砂器设计的可靠性。对优化后的过滤式除砂器进行模拟，针对不同物性参数的研究，进一步分析出了参数变化对除砂器分离性能的影响规律，对实际生产中工况的选择奠定了一定的理论基础，为日后生产实践中设计更高效的过滤式除砂器提供了参考依据。关键词：过滤式除砂器数值模拟气固分离分离效率颗粒层论文类型：应用研究II英文摘要Subject：ResearchontheDesignofFilter-typeDesanderSpeciality：Oil&GasEngineeringName：NieKun(signature)In

6、structor：CuiZhijian(signature)ABSTRACTWiththeaccelerateddevelopmentofoilandgasfields,someoilandgasfieldsarerapidlyenteringthemid-to-latestageoftheirproductionlife,whichrequirestheuseofstimulationmeasuressuchasfracturing,resultinginincreasedproductionandsandcontentofproducedgas.Sa

7、ndproductionfromgaswellsnotonlycausesenergywasteandseriousenvironmentalpollution,butalsocausesproblemssuchasdamagetoprocessequipment,reducedproductionofgasfields,andreducedequipmentworkefficiencyforactualproduction.Inordertosolvetheproblemoflargesandcontentinoilandgaswellproducti

8、on,theformerpeoplehavesuccessivelydevelo