海拉尔油田分离装置波纹板聚结器海拉尔油田分离装置波纹板聚结器

波纹板聚结器是油田油水分离装置的重要设备。随着我国三次采油行业的迅速发展,原油采出液的物化性质发生很大变化,主要表现在原油在水中的乳化程度和稳定性的增强。现有油水分离装置的除油效率变低,要求开发适合采出液特点的油水分离器。 本文从考察设备的流动特性入手,研究了不同内构件与流场分布之间的关系,筛选出性能*的稳流构件,为分散相在连续相中的浮升与聚结提供更有利的流场条件,从而优化油水分离设备的结构,提高油水分离器的分离效率。 本文利用CFD软件,系统模拟了油水分离器各种内构件流场分布规律,并对计算结果进行了对比分析,筛选出了性能*的内构件。模拟计算结果表明: (1)入口构件可有效改善分离器内流场的分布状况,减缓了入口流体对分离器内流体的冲击,使分离器内部流场更接近柱塞流动,更有利于油水两相的分离。其中离心式入口构件较其他构件综合性能更*,可优先选择。(2)流体经过布液板后,明显改善了流场的分布状况,有效抑制了漩涡和返混的产生。 采用拉格朗日两相流模型,对油滴的浮升过程进行了模拟计算,考察了油滴粒径、分离器负荷与分离效率之间的关系。模拟结果表明:(1)油滴在分离器中的停留时间增加,其分离效率逐渐增大。当采出液中油滴的粒径较小(10μm)时,单靠油滴的浮升过程很难实现油水两相的分离。(2)可以采用在分离器内部加装聚结填料的方法,改变分离器内部的流动状况,增加油滴的碰撞聚并被填料捕获的机会,从而提高油水分离效率。 波纹板聚结器数值模拟结果表明,聚结填料彼此相邻的流体通道交错贯通,使得填料内部流体交错流动,大大增加了油滴的聚结机率,提高了油水分离效率;另外在聚结填料后方加大稳流空间,更有利于提高油水两相的分离。