水下分离回注系统设计研究

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1、本科毕业设计（论文）题目：水下分离回注系统设计研究学生姓名：许永超学号：10021214专业班级：石油工程10-5班指导教师：张黎明2014年6月18日中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)水下分离回注系统设计研究摘要本文采用SolidWorks2010SP0.0软件绘制多级分离系统模型，包括各类挡板及立式、单根盘管式分离器。在此基础上，通过采用COMSOLMultiphysics4.4数值模拟软件对所绘制的分离器在不同内部构件条件下内部气-液、液-液流场进行三维数值模拟的方法，研究分析了不同构件、不同类型分离器的分

2、离效率。基于标准湍流模型模拟出了分离器内部的混合物密度场、分散相体积因子及各处入口的密度及分散相体积因子变化趋势，比较了不同构件的分离特性。通过改良分离器内部构件，优化分离器结构，提高分离效果，综合设计一套完整的水下分离回注方案。关键词：立式分离器；内部构件；盘管式分离器；数值模拟；流场中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)ThedesignofUnderwaterseparatorandrejectionsystemAbstractThisarticlepresentshowtouseSolidWorks2010S

3、P0.0todrawmulti-stageseparationsystemmodel,includingvarioustypesofbaffles,verticalgravityseparator,pipeseparator.Onthisbasis,weusesimulationsoftwareCOMSOLMultiphysics4.4todrawnseparatorandSimulategas-liquid/liquid-liquidflowfieldunderdifferentcondition,involvesa

4、nalysingtheefficiencyofdifferentcomponentsanddifferenttypesofseparators.SimulationofMixturedensityfield,Dispersedphasevolumefactor,entrancedensityinsideseparatorarebasedonstandardK-εmodel.Wecomparethedifferentcomponentsoftheseparationcharacteristics.Throughimpro

5、vingseparatorinternals,optimizingseparatorstructuretoimprovetheseparationefficiency,thendesignacompleteprogramofunderwaterseparationandreinjection.Keywords：verticalseparator;pipeseparator;numericalsimulation;flowfield;internals中国石油大学（华东）本科毕业设计(论文)目录第1章引言11.1　水下分

6、离器研究背景及意义11.2　国内水下分离系统研究现状21.3　国外水下分离系统研究现状及发展21.3.1　卧式分离器21.3.2　管式分离器41.3.3　立式分离器51.3.4　重力分离器内部构件71.4　主要研究内容9第2章模型建立及边界条件102.1软件介绍及使用102.1.1COMSOLMultiphysics4.4102.1.2SolidWorks2010SP0.0102.2一级气-液分离器模拟112.2.1湍流模型的选择122.2.2数值模拟的设置122.2.3模拟结果及改进142.3二级油水分离器模拟252

7、.3.1数值模拟262.4回注设备26第3章分离及回注系统整体设计283.13.1设备及布局283.2强度及防腐保温要求31第4章结论33致谢34参考文献35第1章引言第1章引言1.1　水下分离器研究背景及意义石油和天然气作为当今世界最重要的能源，一直处于国家发展的基础和战略地位。从EdwinL.Drake在1859年钻成第一口油井开始，近代石油工业已经发展了150多年。随着陆上石油资源的勘探和开采步入中后期，海洋石油以其丰富的储量逐渐成为能源开采领域所关注的焦点，有机构预测未来油气资源有44%来自海洋深水区[1]。自

8、1887年Summerland建立第一个海上钻井平台以来，海洋石油勘探开发发生了巨大的变化和发展，从浅海逐步向深海进军。海上石油和天然气资源在中国主要分布在渤海盆地，黄海盆地，东中国海盆地，珠江口盆地南部，中国南海盆地等多个海域，且储量丰富。勘探和开采深海石油和天然气资源，相比于陆地浅海而言，环境条件更差，更复杂，对设备的要求相应