轴流式井下旋流油水分离器压降比性能研究.pdf

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1、第24卷第8期中国矿业Vo1．24，No．82015年8月CHINAMlNINGMAGAZlNEAug．2015轴流式井下旋流油水分离器压降比性能研究徐晓峰，史仕荧。(1．北京工业职业技术学院建筑与测绘工程学院，北京100042；2．中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京100083；3．中国科学院力学研究所，北京100190)摘要：在室内试验装置上对轴流式井下旋流油水分离器的压降比性能开展了相关试验研究。试验结果表明，压降比仅与分流比相关，与入口流量、入口含油率(<20)、导流片结构无关；压降比与分流比的关系呈指数关系而非线性的。研究结果对新型

2、油水分离器的工程设计和实际井下应用的自动控制具有重要意义。关键词：井下油水分离；轴流式旋流分离器；压降比中图分类号：TD985文献标识码：A文章编号：1004—4051(2015)08—0144—04Studyontheperformanceofpressuredropratioaboutanewtypeofdown。·holeaxialoil_。waterseparationcycloneXUXiao—feng．SHIShi—ying。(1．SchoolofArchitecturalandSurveyMappingEngineering，Beijin

3、gPolytechnicCollege，Beijing100042，China；2．SchoolofMechanics＆CivilEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China；3．InstituteofMechanics，Beijing100190，China)Abstract：Anexperimentalinvestigationaboutthepressuredropratioofdown-holeaxialoil—waterseparat

4、ioncyclonewasmade．Theresultshowsthatthepressuredropratioreliedonlyonthesplitratioinsteadoftheinletflow，oilcontentortheguidevane’structure．Besides，therelationbetweenthepressuredropratioandsplitratioisexponentialrelationshipratherthanlinear．Theresearchresultshaveanimportantsignifi

5、cancetOthedesignandautomaticcontrolwhenusingindown-hole．Keywords：down-holeoil—waterseparator；axialcycloneseparator；pressuredropratio随着我国大部分油田进入高含水开采期，采出理量大、分离性能稳定且能实现自动控制[2]，。中科油含水率急剧升高，增加了水处理的成本，使得油院力学所新研发的一种轴流式旋流油水分离器，采田濒临经济开采极限。如果采用井下油水分离器用轴向起旋进行油水分离，相对于切向式人口起旋在井底将水分离并就地回注，则能

6、大大节约生产成而言能够有效的利用有限的径向空间，结构紧凑处本，目前这一技术受到了油田的广泛关注[1]。这一理量大；同时这种新概念的油水分离方法性能稳技术虽能高效降低成本，但还处于研发阶段，目前定，有良好的应用前景[3]。在这样的背景下，本文对面临的主要难题一方面是井下空间有限，通常可有轴流式旋流油水分离器的压降比性能进行了研究，效利用的空间不足200mm，实施困难且费用较高，为其在井下应用时的自动控制提供指导。另一方面是分离器在井底实际运行时难以实时监旋流分离器通常有一个入口和两个出口，压降测，这样就要求井下油水分离器必须结构紧凑、处比是指人口到一个出

7、口的压降与入口到另一个出口的压降之比，是间接与压力降和压力相关联的一个重要参数]。在旋流分离器的工业应用中，通常收稿日期：20l5一O5一O5需要保证入口到两个口的压降各自在一个范围内，作者简介：徐晓峰(1979一)，女，汉，安徽宿州人，博士生，北京工业以便流体顺利的从两个出口流出进入后续配套装职业技术学院教师，目前攻读中国矿业大学(北京)岩土工程专业，置，因此研究压降比性能对于旋流器的应用也尤为主要从事岩土工程等方面的教学与研究工作。E—mail：xuxiaofeng99@163．com。重要的E。在对传统锥形旋流器压降比性能的相关第8期徐晓峰，等：

8、轴流式井下旋流油水分离器压降比性能研究145研究中，Meldrum等[，舒朝晖等]，王丽等[8