复合式油气水分离器研究

油气水的高效分离是陆上和海上油田在油气生产、输送、存储中关注的问题,复合式分离方法是近期的发展方向."十五"期间中国海洋石油总公司与中国科学院重大科技合作项目中列入了该研究课题.本文回顾了自2001年开始的五年来中国科学院力学研究所在新型复合式分离器研制方面开展的研究工作以及取得的进展.首先通过文献总结、专利调研和国内现场考察,提出了集重力、离心、膨胀于一体的复合式分离方法,采用以实验为主,结合数值模拟计算的研究路线.2003年力学所建成了模拟油气水分离的实验装置.2004年对离心和重力膨胀的关键部件--螺旋管、梯型管等进行了不同粘度、不同流速、不同油水配比条件下的油水分离实验.得到了螺旋管回转半径、开孔数量、孔径、方向,T型管垂直管的高度、数量、管径等对分离效果的影响.配合直管和螺旋管的数值模拟,得到了上述重要分离部件的设计准则,然后按工业使用分离器处理量的1/10缩尺比例,2005年设计制造了高效的复合式油水分离器.3月底,长4.5m、宽2.2m、高2.5m,全部由不锈钢制成的样机在力学所安装完毕.在粘度1～1500Mpa s,油水混合液流速变化范围为0.2～1.5m/s,油水配比为10%～90%范围内进行了分离器的实验室样机试验,达到了分离后油中含水率小于1%的当代国际先进水平.目前将设计全尺寸的复合式分离器,用于陆上油田工业现场试验以考核它的最终指标.     

高效油气水分离器

本文提出了集离心、重力、膨胀多种分离原理于一体的高效分离器方案和实施途径,介绍了新建成的模拟油气水多相分离的实验装置,和开展的油水重力沉降分离,螺旋管离心分离,T形管气液分离等系列实验.     

单向流作用下淤泥质黏土起动试验研究

为掌握淤泥质黏土的起动规律,采用水体灰度和水流速度同步测量的方法,对不同沉积密度条件下淤泥质黏土的起动特性进行了试验研究.试验结果表明:淤泥质黏土的起动现象可用弱起动和普遍起动描述.弱起动床面冲刷率低,水体灰度值的变化约为10;普遍起动床面冲刷率明显提高,灰度曲线发生突变的附近为普遍起动,相应的灰度值变化一般超过20.普遍起动流速约为弱起动流速的1.5倍.     

旋流除砂技术在海上采油平台的应用研究

本文描述了海上平台采用旋流除砂需要重视和解决的技术问题,介绍了为研究这些问题而建立的可模拟实际工况的实验设备和在该设备上所进行的油砂分离试验和各种油水配比条件下的液固分离试验.试验结果表明,通过二级分离,对大于80目的砂粒,除砂效率能达到95%.     

油气水复合式分离器样机实验

本文介绍了油气水分离技术方面的研究工作,分析了复合式油气水分离器的核心部件螺旋管和T型管对分离器性能的影响和作用,以及螺旋管侧壁开孔的大小、数量和位置的影响.通过试验得出适当增加h/d的值,如h/d≈20,直管直径为DN40,高度900,在大粘度下分离效果更好.联合实验表明,对一定配比的油水混合液(含水率60～80%)经T型管、螺旋管分离后,油中含水可小于1%.