重力式油水分离器的分离特性研究

利用重力式分离模拟试验系统,以白油和水作为工作介质,分析了6个取样口和油出口、水出口的油水分离效果,进而研究了卧式油水分离器的分离特性和流动规律。研究表明:①分离器内存在一个最佳的油水界面位置,在该位置油层中的水滴分离效果最好,油相粘度是决定该位置的重要参数;②油层厚度相同时,入口含油浓度越小,油相需要的停留时间越少,分离效率就越高,水相的分离效率与入口含油浓度无直接关系;③无内部构件的分离器底部流场存在剧烈的涡流,严重影响油水分离特性,须添加整流和聚结构件,改善分离器内部流场,促进小液滴的聚结合并,以提高油水分离效率。     

井下油水分离器的研究

前缘工程研究中心开发出了一种旨在提高常规及重油油藏的经济效益及采收率的井下油水分离系统。研制开发这套系统的动态机是综合一些单项技术和其原理，用以解决油田中后期高含水的问题，从而降低生产井或注水井的生产成本，目前，这套系统正处，目前这套系统正处在样开发研制阶段，并为用于油田现场试验做前期准备。     

水力旋流器分离油水中间层乳化液的现场试验

叙述了用水力旋流器处理油水中间层乳化液的现场试验情况，比较了固液分离旋流器与油水分离旋流器的异同，分析油水中间层乳化液的成因及温度、分流比、添加破乳剂等分离效率的影响。     

油水旋流分离器流动机理和分离性能研究

采用雷诺应力模型CFD数值模拟方法．对油水分离器内的流动机理和分散油相的流动特点及处理方法进行研究。得出了分散油相等浓度分布云图和用于判断旋流器分离性能的流量-效率曲线、流量-压力降曲线、分流比-效率曲线和粒级效率曲线。利用试验对曲线进行验证，结果表明，理论计算与实验数据曲线在一定范围内变化趋势一致，根据曲线可对旋流分离器的性能作出判断，并确定处理能力及是否对来液采取必要措施来提高分离效果等。     

油水分离设备不同进液位置对分离效率的影响分析

重力式油水分离设备的入口构件起着吸收来液动能、降低来液压降、稳定液体流态的作用。尽管流体介质特性一样，但入口位置不同．流体的流动特性及分离效率就会相差较大。依据重力沉降分离的基本理论分析了不同人口方位下流场流动特性、液滴临界直径和设备分离效率，并给出了临界直径和分离效率的计算公式，为今后重力式油水分离设备的设计提供了依据。     

分离器聚结板表面性质对分离效果影响的探讨

利用聚结板油水分离静态模拟实验装置进行了不同表面性质的聚结板油水分离对比实验,探讨了板材表面粗糙度、润湿性对油水分离效果的影响。结果表明:①亲油性的板材要比亲水性的板材油水分离效果好;②表面粗糙化的板材要比表面光滑板材油水分离效果好;③采用研制的亲油性涂料DS—1和DS—2对金属板材进行单面改性后,其分离效果比亲油性板材和亲水性板材都要好,其中采用DS—2改性后的板组与改性前相比油水分离速度可提高1倍以上。     

油水分离用水力旋流器分离性能曲线与实验

描述了水力旋流器性能的评价指标,运用流体力学的流场模拟和油滴的模拟技术,从理论上计算旋流器的流量-效率曲线、流量-压降曲线及粒径-效率曲线,并与实验数据做比较,得出结论：(1)理论计算结果与实测值的关系曲线变化趋势一致,因此可以采用流场模拟的方法预测旋流器的分离性能;(2)利用流量-压降曲线和流量-效率曲线可确定单根旋流管的处理能力及处理效果,相应得到并联旋流管的根数,或根据分离要求及系统所能提供的能量得到处理能力;(3)采用粒径-效率曲线可预测等概率粒径的大小,从而为是否对来液采取处理措施提供依据;(4)利用流场数值模拟方法预测旋流器的性能,可节省投资并缩短开发周期。     

多杯等流型气锚对井下油水分离的效果

针对油田生产井的高含水问题，为了评价多杯等流型气锚对井下油水混合物的分离效果，进行了室内井筒模拟实验，绘制了停留时间与含水率的关系曲线。实验表明多杯等流型气锚对井下油水分离的效果如下：含水率为90％的纯原油、水的混合物，含水率为90％的油井采出液以及气液比为40：1、含水率为90％的油井采出液经多杯等流型气锚分离后含水率均能达到98％，使用多杯等流型气锚可迭到节能降耗的目的。     

多杯等流型气锚对井下油水分离的效果

针对油田生产井的高含水问题,为了评价多杯等流型气锚对井下油水混合物的分离效果,进行了室内井筒模拟实验,绘制了停留时间与含水率的关系曲线。实验表明多杯等流型气锚对井下油水分离的效果如下:含水率为90%的纯原油、水的混合物,含水率为90%的油井采出液以及气液比为40:1、含水率为90%的油井采出液经多杯等流型气锚分离后含水率均能达到98%,使用多杯等流型气锚可达到节能降耗的目的。     

沉砂对聚并等流分离器的油水分离效果试验研究

为评价聚并等流型油水分离器在排砂的同时对井下油水混合物的分离效果,进行了室内井筒模拟试验,绘制了不同含水率时单杯进液量与油水分离后混合液含水率的关系曲线。试验表明:在单杯流量<0.2m3/d时,排砂孔和沉砂对聚并等流分离器的油水分离效果没有明显影响;4个排砂孔的分离器沉砂分离效果要优于其他个数排砂孔的分离器。     

振动剪切式原油脱水装置及分离性能实验研究

油田常用添加破乳剂的方法处理油水乳化液,费用高,且污染环境。为此,设计了一套产生交变剪切力场的振动剪切式原油脱水装置。以26号白油与清水按1:1的比例配制的乳化液作为实验介质,在0～17Hz的交变频率下进行油水分离实验,处理量为2.4L/min。采样分析表明,剪切振动可使分散相液滴界面膜强度降低,促进了液滴的聚合,能有效提高油水乳化液的分离效率。在实验范围内,振动频率越高,分离效率也越高。但乳化液在分离装置内停留时间过长或过短时,剪切振动对油水分离的作用不明显。     

气旋浮高效油水分离器试验研究

为满足在场地空间受限区域含油污水处理的需要,结合水力旋流器分离速度快和气浮分离效率高的优点,设计出新型高效预处理设备——气旋浮油水分离器。针对影响该分离器分离性能的因素(结构参数、操作参数)进行了试验研究。试验确定了带中心绕流柱,导流板的伸展角为180°,与中心轴线夹角为60°为最佳结构;最佳进气量为300mL/min。试验结果还表明,在一定的范围内,分离效率随入口流量的增加而增加,且随分流比的增加而增加,但二者并非越高越好。经过优化的气旋浮油水分离器能够满足油水分离预处理的需要。     

阳离子双子表面活性剂降低油水动态界面张力的实验研究

将叔胺和卤代烷烃通过"一步法"合成阳离子双子表面活性剂,通过岩心驱替实验,研究了不同阳离子双子表面活性剂在降低油水动态界面张力方面的能力及规律,以及动态界面张力特征与采收率之间的关系。不同阳离子双子表面活性剂驱油,油水动态界面张力特征不同,在提高采收率能力方面存在明显差异;探讨了形成这种规律的机理。     

油/水两相漂流模型关键参数确定及实验研究

基于油/水两相流的漂流模型构造确定相分布系数和油泡直径指数的参数团,确定了基于最小二乘法的求解方法。为对解释方法进行验证,进行垂直小管径油/水两相流的动态实验。实验结果显示,解释的含水率与标定含水率符合很好,最大绝对误差为4.9。     

油藏条件下油水相对渗透率实验研究

用胜利油区孤东油田7—44—检245等井样品进行油水两相渗流规律单因素影响实验，结果表明：净上覆压力增大改变孔隙结构(主要影响喉道)，水相相对渗透率上升较快而油相相对渗透率下降较快，是影响渗流规律主要的因素；温度增高改变油水黏度比，使束缚水饱和度增大、残余油饱和度减小，但在相同油水黏度比条件下，温度升高对相对渗透率的影响很小；在30MPa、80℃条件下，精制油与盐水、脱水脱气原油与盐水的油水黏度比相近，含气原油与盐水的油水黏度比略高，三者相对渗透率曲线形态相近，含气原油与盐水的水相相对渗透率略高于脱水脱气原油与盐水的。用胜利油区5个油田不同层位的样品，进行地层与地面条件下相对渗透率测定对比实验的结果，地层条件下的束缚水饱和度高、两相区窄、油水两相前缘含水饱和度低、含水上升快以及最终水相相对渗透率高；地层条件下的水驱油效率在注水初期高于地面条件，达到一定的注入倍数后低于地面条件，最终水驱油效率小于地面条件。进行相对渗透率实验研究时，应该模拟油藏条件，由于渗流特性对上覆压力和孔隙压力的绝对值不敏感，可以只模拟油藏的净上覆压力。     

油水旋流分离器入口结构优化研究

采用雷诺应力模型CFD数值模拟方法,对涡线形曲面入口、阿基米德螺旋线形入口等9种油水旋流分离器入口结构形式的内流场和分离特性进行了试验研究,得出比较理想的4种优化入口结构形式。进一步的优化设计和性能试验表明,阿基米德螺旋线是一种较好的入口结构形式,采用这种入口结构形式优化设计的油水旋流分离器试验研究结果表明,阿基米德螺旋线和旋流腔之间实现了平滑过渡,从而得到较稳定的流场和较高的分离效率。     

智能水驱中油水相互作用规律与机理实验研究

针对当前水驱中的油水相互作用的研究较少且已有结论存在争议,主要体现在关键离子对油水相互作用影响规律尚未统一.将岩心驱替实验和界面张力测定实验相结合来研究智能水驱中油水作用规律与机理.实验结果表明:油水相互作用在智能水驱中发挥着重要作用,调整注入水的离子组成可以有效影响采收率.Mg2+和Ca2+能够有效提高岩心驱替效率,...     

低渗透油藏油水两相非线性渗流规律

随着低渗透油气藏的开发,有关启动压力梯度和应力敏感的渗流问题逐渐得到了广泛关注.针对目前低渗透油水两相渗流压力分布规律研究较少以及油水两相产量计算不准确等问题,充分考虑水驱前缘突破油井后,含水饱和度沿油藏径向不均匀分布,建立了考虑启动压力梯度和应力敏感的油水两相径向稳定渗流模型,推导出了压力分布和产量方程.计算结果表明:在低渗透油水两相油藏中,地层压降随启动压力梯度的增大而增大,随应力敏感系数的增大而减小;油井产量随启动压力梯度和应力敏感的增大而降低.研究结果为低渗透油水两相油藏的开发提供了理论基础.     

超稠油-水乳状液形成能量原理实验研究

超稠油热采过程中，地层及井筒中均可能导致乳状液的产生，而乳状液的性质必将影响流体流动及生产过程，因此研究乳状液形成的能量原理尤为重要。室内实验研究了超稠油一水乳状液形成的能量原理，研究结果表明：能量是超稠油-水乳状液形成的决定性因素，低温下超稠油很难形成乳状液，舍水率过高也很难形成乳状液。该成果可为制定合理的开采工艺、破乳方法等提供参考。