【摘 要】
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目前对于稠油掺稀降粘工艺的研究大都基于室内实验和现场应用,而对其进行数值模拟的研究较少,为了能够直观地显示出掺稀降粘工艺中井下稀油与稠油的混合效果,本文采用了数值
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目前对于稠油掺稀降粘工艺的研究大都基于室内实验和现场应用,而对其进行数值模拟的研究较少,为了能够直观地显示出掺稀降粘工艺中井下稀油与稠油的混合效果,本文采用了数值模拟的方法对稠油掺稀降粘的效果进行研究。
首先,本文利用Solidworks进行建模,并利用计算流体动力学软件FUlENT对稠油为牛顿流体时,常规油管掺稀和安装混合器时的油管掺稀进行了数值模拟,得到了不同掺稀比下油管掺稀的混合效果,并做了对比、分析。然后,对套管环空掺稀方式下常规套管掺稀和安装混合器时的套管环空掺稀进行了数值模拟,并做了对比、分析。结果表明:当稠油为牛顿流体时,相同的条件下,掺稀比越大混合效果越好,即降粘效果越好;静态混合器有利于提高降粘效果;稠油与稀油的混合效果随着举升高度增加而更加充分。
其次,对静态混合器在降粘效果中的作用进行了研究,利用Solidworks建立了单级混合器和两级混合器,并对稠油为牛顿流体时的油管掺稀和套管环空掺稀中安装单级混合器和两级混合器的降粘效果进行了数值模拟。结果表明:与常规掺稀方式相比,安装静态混合器有利于提高降粘效果,安装两级混合器的混合效果略好于安装单级混合器的混合效果。
最后,基于以上油管掺稀与套管环空掺稀两种掺稀方式的研究内容,对稠油为宾汉非牛顿流体时掺稀降粘的效果进行了数值模拟,并做了对比、分析。结果表明:当稠油为宾汉非牛顿流体时,掺稀降粘的规律与稠油为牛顿流体时大体相同。
本文数值模拟的结果为深刻理解稠油掺稀降粘工艺提供了参考,也对如何提高混合效果和增大经济效益具有一定的指导意义。
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