基于气液分离的天然气双入口优化设计 |
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引用本文: | 邢树宾,陈瑶瑶,杨乐乐,余福春,许晶禹,吴应湘.基于气液分离的天然气双入口优化设计[J].天然气工业,2023(2):114-120. |
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作者姓名: | 邢树宾 陈瑶瑶 杨乐乐 余福春 许晶禹 吴应湘 |
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作者单位: | 1. 中国科学院力学研究所;2. 中国科学院大学工程科学学院;3. 中石化石油工程技术研究院有限公司;4. 华南理工大学土木与交通学院;5. 中国石化胜利石油工程有限公司塔里木公司 |
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基金项目: | 广东省基础与应用基础研究基金项目“高温高压下深海旋流分离器油水分离过程及机理研究”(编号:2022A1515010025); |
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摘 要: | 天然气井采出的天然气通常含一定量的液体,这些液体不仅会堵塞管线、阀门,影响流量计计量的精确度,而且还会腐蚀设备、管道、仪表,易引起振动,破坏管道结构,严重影响集输生产管道寿命与安全,因此需尽快对采出液进行气液分离。为此,根据油气田现场采出液工况,设计了双入口气液分离器,并采用欧拉多相流模型,耦合标准k-ε湍流模型,对分离器内部的流场分布和分离特性开展了数值模拟研究。研究结果表明:(1)由于双入口的存在,分离器入口处湍流强度较小,流动较为平稳,能够增加入口气液混合液的分层程度,减少分离器下部发生折返的气体流量,进而减少气体出口带液量;(2)当入口液滴粒径大于0.1 mm时,仅有极少量的气体从液体出口流走,能够取得较好的分离效果;(3)随着分流比的减小,液体出口液体体积分数迅速增加,气体出口液体体积分数缓慢增加;(4)入口液体体积分数的变化主要影响分离后气体的纯度,对分离后液体的纯度影响较小。结论认为,在实际应用过程中,对于液滴粒径较小的来液工况,无论入口液体体积分数如何变化,均应调节分流比小于入口液体体积分数,使其液位略高于液体出口,以提高气液分离的效果。
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关 键 词: | 气液分离 双入口 液滴粒径 分流比 液体体积分数 多相流模型 湍流强度 |
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