分岔管路内的油水相分布特性研究

【作者】 张军； 吴应湘； 王立洋； 史仕荧； 唐驰；

【机构】 中国科学院力学研究所；

【摘要】 分岔管路作为一种新型管式分离部件已经在油田上得到了初步应用,与沉降罐和卧式分离器等传统分离设备相比具有分离效率高、体积紧凑、压降损失小等优点。不同入口条件和运行工况下,多相介质在分岔管路内的相分布特性对其分离性能和流动特性有显著的影响,目前这方面的研究还需深入和完善。本研究通过室内实验观察了分岔接头和分支管路内的相分布情况,采用VOF模型中的PLIC方法对分岔管路内的油水相界面进行了数值重构,计算中考虑了混合流速、相含率和流量配比等参数的影响,模拟结果与室内实验符合较好。计算发现,油相在分岔接头和分支管路内发生了明显的拉伸、破碎和变形等现象,在较低的混合流速和相含率情况下油水两相可以得到更为有效的分离,流量配比是影响相分布的最重要的运行参数,这些结论对于指导分岔管路这种新型管式油水分离设备的现场试验具有重要的意义。更多还原