粒径重构旋流器油水分离特性研究

作者：刘义刚; 马骏; 何亚其; 赵宇; 孙超; 尹鹏; 张爽^*

来源：石油机械, 2020, 48(10): 90-97.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.10.014

• 旋流器
• 油水分离
• 粒径重构
• 分离效率
• 分离特性

油滴粒径是影响油水旋流器分离性能的主要因素之一,增强旋流器对不同粒径油滴的适用性可进一步提高油水分离精度,降低油田采出液预分离及含油污水处理成本。基于旋流分离原理,设计了一种可实现离散油滴粒径重构后分离的旋流器结构。基于欧拉-欧拉方法,采用群体平衡模型(Population Balance Model,PBM),对粒径重构旋流器内部流场特性及油水分离过程开展数值模拟研究,得到了不同处理量、分流比及含油体积分数对粒径重构旋流器压力场、浓度场及分离性能的影响规律。开展了室内试验,对粒径重构旋流器的油水分离性能进行评估。试验结果显示:粒径重构旋流器的最佳溢流分流比为40%,最佳工况下当油相体积分数在1%～5%范围内变化时,旋流器的分离效率随含油体积分数的增加呈先升高后降低的趋势,并在含油体积分数为4%时分离效率达到最大值98.08%。数值模拟结果与试验结果呈现出了较好的一致性,验证了粒径重构旋流器结构设计的合理性及数值模拟结果的准确性。研究结果可为进一步增强旋流器的适用性提供参考。

• 单位
  中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司; 东北石油大学