井下油水分离技术研究

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井下油水分离技术是将高含水的油层产出液在井下直接进行分离,然后将浓缩油液举升到地面,分离出的水在井下回注到另一地层之中,是油田进入高含水期之后减少举升能耗和减轻地面污水处理压力,提高综合效益的一项值得深入研究和开发的新技术.本文首先调研了井下油水分离的技术前沿和工程应用潜力,针对目前已形成的两类井下油水分离的基本方式:水力旋流分离和重力分离,根据流体力学的理论,分别分析了它们的分离机理,初步探索了油滴的运动规律.在井下油水分离中分散相是油滴,连续相是水,对液滴在重力式油水分离过程中的受力分析表明,可直接应用Stokes解进行液滴的受力计算,直接以终端沉降速度计算液滴的运动不会引起大的计算误差.经过分析旋流器内液滴的受力,可知径向压力场对旋流器内分散相液滴产生的径向力是液滴在径向上所受的极为重要的力,它与液滴所受的离心力及斯托克斯力同时作用,造成了液滴的径向移动,分别按向心悬浮理论和假想圆筒汇流理论,计算得到了旋流分离的油滴直径,并分析了旋流分离器内速度场的分布规律及影响参数.
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