芯管式稠油掺稀混合器设计及其掺混性能研究

作者：张园; 彭振华; 高定祥; 任海涛^*; 唐一鑫

来源：工程设计学报, 2018, 25(05): 510-517.

• 稠油开采
• 掺稀降黏
• 混合器
• 数值模拟
• 结构优化

掺稀降黏是稠油开采工艺中的重要技术,而混合器是增强掺混效果的主要工具。首先,提出了一种新型芯管式稠油掺稀混合器结构,采用芯管微孔外射的方式,实现稀、稠油在环空内掺混,同时根据"文丘里效应"原理设计变截面锥管结构,以形成不规则湍流,实现二次掺混。该混合器具有掺混效果好、对油液压降影响小等优点。其次,利用CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)仿真技术研究了微孔直径、微孔密度、喷射角度、内锥角和出入口压差等5个因素对掺混不均匀度系数和掺稀比的影响。最后,针对塔河油田采油二厂的稠油掺稀开采工况,设计了一款可对接3 1/2″油管的混合器,并进行了室内掺混实验分析,获得的掺混不均匀度系数为0.023 4,掺稀比为0.290 1,达到了理想水平,这表明该混合器具有良好的掺稀降黏性能。研究成果为提高稠油开采效率和减小抽油设备的故障率提供了新的技术手段。

• 单位
  石油大学机电工程学院; 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司