重力场中油滴运动速度及聚合规律研究

作者：王智慧; 廖锐全; 程阳; 冯笑雅; 袁旭; 张兴凯^*

来源：中国测试, 2023, 1-12.

• 油水分离
• 油滴聚合
• 变形系数
• 有限元
• 表面张力

由于油井中后期产量下降，注水开发技术得到广泛应用。为优化注入水水质、净化地层，需提高采出水中的油水分离效率。油水分离效率的高低取决于对油水两相运动规律的掌握及分离方法的正确应用。本研究在油滴运动理论的基础上，借助Fluent有限元模拟软件，对油滴在流场中的变形和聚并动态进行精细描述。通过实验测试了重力场中黏度为5.7mPa·s和54mPa·s、直径为3.0mm～8.5mm的油滴上升速度及其变形规律。研究结果表明：直径较大的油滴具有较大的加速度，并提前达到最大速度，其上浮过程中的变形系数随着油相黏度的增加逐渐增加。多个油滴的聚合及其速度主要受连续相的黏度变化影响。在原有油滴速度计算模型的基础上考虑了表面张力对油滴变形的影响，得到的新模型对油滴的速度计算误差为±7%，显著提高了油滴速度的计算精度。

• 单位
  中国石油天然气集团公司; 长江大学; 西安长庆化工集团有限公司